Organische Chemie
Struktur und Reaktivität von Kohlenstoffverbindungen: wie man sie eindeutig benennt, räumlich beschreibt und ihre Reaktionen aus Elektronenverteilung und funktionellen Gruppen ableitet.
Fast jeder Arzneistoff ist eine Kohlenstoffverbindung. Wer die Strukturformel von Ibuprofen oder Morphin vor sich hat, soll daraus ablesen können, welche Gruppen bei physiologischem pH protoniert vorliegen, wo das Molekül hydrolyseempfindlich ist und auf welchem Weg es sich aufbauen lässt. Die Organische Chemie liefert dafür das Handwerkszeug: Sie verbindet die Gestalt eines Moleküls mit seinem chemischen Verhalten.
Am Anfang steht die Nomenklatur als gemeinsame Sprache, damit jeder Name genau eine Struktur bezeichnet. Darauf folgen die Bindungsverhältnisse im Molekül. Aus ihnen ergibt sich, warum eine Verbindung sauer oder basisch reagiert und welche reaktiven Zwischenstufen sie bilden kann. Die Mechanismen ordnen die Vielzahl organischer Reaktionen nach wenigen Grundtypen, sodass man nicht jede einzeln lernen muss. Die Stereochemie fügt die räumliche Dimension hinzu, die für die Wirkung von Arzneistoffen am Rezeptor oft den Ausschlag gibt. In den Substanzklassen läuft schließlich alles zusammen: Sortiert nach funktioneller Gruppe reicht der Bogen von einfachen Kohlenwasserstoffen bis zu Biomolekülen und Polymeren.
Vorausgesetzt werden Hybridisierung, Mesomerie, Säure-Base-Gleichgewichte sowie Grundlagen der Thermodynamik und Kinetik aus der Allgemeinen Chemie. Diese Konzepte kehren hier auf Kohlenstoffgerüste angewandt wieder.
Wie man organischen Verbindungen nach IUPAC eindeutige Namen gibt und …
Wie Hybridisierung, Orbitale und Elektronendelokalisierung die Geometrie, Stabilität, Acidität und …
Wie organische Reaktionen auf Ebene der Elektronen ablaufen, von Substitution …
Wie sich Isomere im räumlichen Bau unterscheiden, wie man Konformationen …
Die organischen Stoffklassen von den Kohlenwasserstoffen bis zu Biomolekülen und …