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CHE.00005.04 - Organische Chemie Master (OC-M) (Complete module description)
Original version English
CHE.00005.04 15 CP
Module label Organische Chemie Master (OC-M)
Module code CHE.00005.04
Semester of first implementation
Faculty/Institute Institut für Chemie
Module used in courses of study / semesters
  • Chemie (MA120 LP) (Master) > Chemie ChemieMA120, Version of accreditation valid from WS 2006/07 > Pflichtmodule
Responsible person for this module
Further responsible persons
Prof. Dr. René Csuk
Prerequisites
Skills to be acquired in this module
  • Erwerb von Wissen und grundlegenden Konzepten der modernen Organischen Chemie und deren Einsatz in der Synthese, insbesondere:
  • Kenntnisse über die Anwendungen metallorganischer Verbindungen in der selektiven organischen Synthese
  • Verständnis der grundlegenden Konzepte der stereoselektiven und enantioselektiven Synthesen einschließlich katalytischer Methoden
  • Verständnis der grundlegende Reaktionsmechanismen bioorganischer Reaktionen
  • Planung und Durchführung einfacher und gekoppelter enzymatischer Reaktionen
  • Erarbeitung und Anwendung kinetischer und dynamischer Racematspaltungen
  • Kennenlernen wichtiger Naturstoffklassen, ihrer Bedeutung, wichtiger Transformationen
  • Verständnis der Prinzipien enzymatischer Nachwweisreaktionen
  • Erwerb von Fachwissen über die Prinzipien der Photochemie, organisch-photochemische Reaktionen und ihre Anwendungen, insbesondere Photoredoxkatalyse
  • Vertieftes Verständnis der Symmetrieabhängigkeit von Lichtabsorption und photochemischen Reaktionswegen
  • Training der chemischen Denkfähigkeit, retrosynthetischer Analyse und der Fähigkeit zur Interdisziplinarität
  • Praktische Anwendung des Wissens in Mehrstufensynthesen
  • Anwenden von Methoden der Recherche in der chemischen Literatur und in Datenbanken
Module contents
1. Vorlesung `Carbanionen und metallorganische Chemie`
  • Klassifizierung metallorganischer Verbindungen und deren Reaktivität, sowie deren allgemeine Synthesemethoden
  • Struktur, Reaktivität und Anwendung lithiumorganische Verbindungen in der organischen Synthese
  • Enolatchemie insbesondere unter dem Aspekt diastereoselektiver und enantioselektiver Aldolreaktionen ( Li-, B- und Ti-Enolate,) Substratsteuerung, Auxiliarsteuerung, doppelte Stereodifferenzierung, enantioselektive Katalyse, Organokatalyse (Enaminkatalyse)
  • Silizium-und Borreagenzien in der organischen Synthese
  • Organokupferverbindungen in der organischen Synthese
  • Pd° und Ni° katalysierte Kreuzkupplungen, C-N und C-O Bindungsknüpfungen, Carbonylierungen, Heck-Reaktion, Alkinylkupplungen, Synthese von Boronsäuren, MIDA Borate, Ligandendedesign in der Übergangsmetallkatalyse
  • Titanreagenzien in der organischen Synthese, tert-Alkylierung und Addition an %uF061-chirale Aldehyde, Chelat und Nichtchelatkontrolle, Ti-basierte Lewissäuren
  • Neue Entwicklungen bei Grignard Reagenzien
  • Zinkorganische Verbindungen in der Synthese, Carbenoide, Enantioselektive Additionen, nichtlineare Chiralitätsübertragung, Autokatalyse, Chiralitätsverstärkung und spontaner Symmetriebruch
2. Vorlesung `Bioorganische Chemie`
  • Definition von bioorganischer Chemien und ihre Abgrenzung zu Biochemie und Naturstoffchemie
  • Bedeutung von Kompartimentierung in lebenden Systemen; Evolutionsbetrachtungen
  • Naturstoffklasse Kohlenhydrate: Bedeutung, Vorkommen, Einteilung, Mono-, Di- und Oligosaccharide, Polysaccharide, klassische und chemoenzymatische Transformationen, klassische und enzymatische Nachweisverfahren; Fehlerbetrachtungen bei Analysen; Gesamtmetabolisches Geschehen bei Diabetes mellitus als Modellbeispiel komplexer bioorganischer Zusammenhänge
  • Naturstoffklasse Fette und Lipide. Bedeutung, Vorkommen, Einteilung, einfache und komplexe Lipide, Glycolipide. Fettsäuren als Ausgangsmaterial von komplexen Naturstoffen wie z.B. Leukotrienen, Prostaglandinen, Thromboxanen. Bedeutung und Synthesen ausgehend von Arachidonsäure; Lipide als Bestandteile von Membranen; Steroidhormone: Einteilung, Vorkommen, Biosynthese, Bedeutung, Geschlechtshormone, Hormonzyklus
  • Naturstoffklasse Aminosäuren, Peptide und Proteine: Vorkommen, Bedeutung, Strukturen; Aminosäuren als Bestandteile komplexer Naturstoffe; klassische und enzymatische Synthesen von Aminosäuren; Protein-abbau, Analytik, Sequenzierung
  • -Naturstoffklasse der Nucleinsäuren: Vorkommen, Bedeutung, Strukturen; Mutationen aus chemischer Sicht
  • Naturstoffklasse Alkaloide: Einteilung, Vorkommen, Isolierung, Nomenklatur, wichtigste Alkaloidklassen (heimische Pflanzen im Jahrescyclus)
  • Naturstoffklasse: Isoprenoide: Einteilung und kurzer Abriss wichtiger Verbindungen, Bedeutung, Vorkommen; Aufbauprinzipien, Pharmakologie ausgewählter Isoprenoide
3. Vorlesung `Moderne Photochemie`
  • Symmetrie und Charaktertafeln: Bestimmung verbotener und erlaubter Übergänge und ihrer Polarisationsrichtungen in Absorptionsspektren organischer Verbindungen
  • Laser: Grundlagen, Drei- und Vierniveauxsysteme; Festkörper-, Gas- und Farbstofflaser; Erzeugung und chemische Anwendungen ultrakurzer Lichtpulse; Femtochemie und optimale Kontrolle chemischer Reaktionen
  • Einzelmolekülspektroskopie: Grundlagen und Techniken; Anwendungsbeispiele, insbesondere Kombination mit FRET und Echtzeitverfolgung biologisch-medizinischer Prozesse
  • Chemilumineszenz (CL): Grundlagen, Mechanismen wichtiger Systeme (z.B. Luminol, Lucigenin, Peroxyoxalate); triggerbare CL und ihre Anwendung in der medizinischen Diagnostik
  • Photoredoxkatalyse: Grundlagen, oxidative und reduktive Zyklen, umfangreiche Anwendungsbeispiele aus einer breit gefassten Auswahl von Standardreaktionstypen
  • Korrelationsdiagramme in der Photochemie: Orbitalkorrelationen, Zustandskorrelationen, Dauben-Salem-Turro-Diagramme; Anwendungsbeispiele, wie Prisman-Benzol-Valenzisomerisierung (in Kombination mit den gruppentheoretischen Inhalten des ersten Punktes)
  • Supramolekulare Photochemie: photophysikalische und photochemische Aspekte vonKompartementierungen; Wirtssysteme (Micellen, Cucurbiturile, Cyclodextrine, Carceranden,Zeolithe), speziell auch im Zusammenhang mit der Photoredoxkatalyse
4. Praktikum
  • Durchführung von Mehrstufensynthesen unter Anwendung der in den Vorlesungen vorgestellten Synthesemethoden
  • Üben von retrosynthetischem Denken und der Analyse der chemischen Literatur und Recherche in Datenbanken
  • Photochemische Bestimmungen micellarer Eigenschaften durch Sondenmoleküle
  • Experimente zum Schadstoffabbau mittels Photoredoxkatalyse
Forms of instruction Lecture (2 SWS)
Course
Lecture (2 SWS)
Lecture
Lecture (2 SWS)
Course
Lecture (2 SWS)
Practical training (4 SWS)
Course
Languages of instruction German, English
Duration (semesters) 2 Semester Semester
Module frequency jedes Studienjahr beginnend im Wintersemester
Module capacity unlimited
Time of examination
Credit points 15 CP
Share on module final degree Course 1: %; Course 2: %; Course 3: %; Course 4: %; Course 5: %; Course 6: %; Course 7: %; Course 8: %; Course 9: %.
Share of module grade on the course of study's final grade 1
Module course label Course type Course title SWS Workload of compulsory attendance Workload of preparation / homework etc Workload of independent learning Workload (examination and preparation) Sum workload
Course 1 Lecture Vorlesung `Bioorganische Chemie` 2 0
Course 2 Course Selbststudium Vorlesung 0
Course 3 Lecture Vorlesung `Carbanionen und metallorganische Chemie` 2 0
Course 4 Lecture Selbststudium Vorlesung 0
Course 5 Lecture Vorlesung `Moderne Photochemie` 2 0
Course 6 Course Selbststudium Vorlesung 0
Course 7 Lecture Vorlesung `Biochemie` 2 0
Course 8 Practical training Praktikum `Spezielle Organische Chemie` 4 0
Course 9 Course Selbststudium zum Praktikum 0
Workload by module 450 450
Total module workload 450
Examination Exam prerequisites Type of examination
Course 1
Course 2
Course 3
Course 4
Course 5
Course 6
Course 7
Course 8
Course 9
Final exam of module
Praktikumsbericht
mündl. Prüfung oder Klausur
Exam repetition information
Prerequisites and conditions Prerequisites Frequency Compulsory attendance Share on module grade in percent
Course 1 Winter semester No %
Course 2 Winter semester No %
Course 3 Summer semester No %
Course 4 Summer semester No %
Course 5 Summer semester No %
Course 6 Summer semester No %
Course 7 Summer semester No %
Course 8 Winter semester No %
Course 9 Winter semester No %