Chemie (Fach) / Organische Analytik (Lektion)

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• Alkohole - einwertige Alkohole=Derivate des Wassers, bei denen ein H-Atom durch einen Alkylrest ersetzt wurde - formal: leiten sich von den Alkanen durch Ersetzen eines H-Atoms durch eine Hydroxyl-Gruppe > Oxidationsprodukte ...
• Alkohole - Eigenschaften niedere einwertige Alkohole (C1-C3): > sind farblose Flüssigkeiten > mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar > wasserähnlich, Einfluss der OH-Gruppe bestimmt die Eigenschaften mittlere Alkohole (C4-C11): ...
• mehrwertige Alkohole - z.B. vicinale Alkohole - Diole - Triole - Polyole (D-Sorbit, D-Mannit)
• Struktur und Eigenschaften von Alkoholen - polare Verbindungen (aufgrund der OH-Gruppe) > O-Atom der Hydroxy-Gruppe besitzt nucleophile Eigenschaften > hohe EN des O-Atoms bewirkt Ladungsverschiebung > Wasserstoffbrücken zu anderen Molekülen ...
• Alkohole sind amphotere Verbindungen - in Abhängigkeit vom Reaktionspartner Protonendonator (Säure) oder -akzeptor (Base) - Säurestärke ähnelt der des Wassers (pKS=15,5 entspricht einer schwachen Säure) - elektronenziehende Substituenten ...
• Gewinnung von Alkoholen 1. Hydrolyse von Halogenalkanen (SN), Bsp.: R-CH2-Cl+NaOH>R-CH2-OH+NaCl 2. Umsetzung von Halogenalkanen mit Natriumacetat (Alkylierung) und anschließender Hydrolyse 3. Reduktion von Aldehyden und Ketonen ...
• Oxidationsprodukte der Alkohole - charakteristisch ist das unterschiedliche Verhalten primärer, sekundärer und tertiärer Alkohole gegenüber Oxidations- und Dehydrierungsmitteln 1. Oxidation (Dehydrierung) primärer Alk. ergibt Aldehyde, ...
• Einfache Reaktionen der Alkohole 1. Veresterung (siehe auch Carbonsäurederivate) 2. Reaktionen mit Elektrophilen 3. Acidität/Basicität 4. Oxidation (Synthese, Analytik) 5. Williamson-Synthese: Alkylierung von Alkoholaten mit z.B. ...
• Alkohole - organische Analytik - verfügen über nucleophile Eigenschaften am O-Atom der Hydroxygruppe > reagieren leicht mit Elektrophilen 1. Xanthogenatbildung mit Schwefelkohlenstoff (CS2) 2. Urethanbildung mit Phenylisocyanat 3. ...
• ausgesuchte pharmazeutisch relevante Alkohole Ethanol Glycerol Sorbitol Mannitol Menthol Vitamin A1 (all-trans Retinol)
• Halogenalkane (Alkylhalogenide) formal: an einem Alkan ein H-Atom durch ein Halogenatom ersetzen - allg. Formel: R-X - reaktive, elektrophile Reagenzien, die Alkylgruppen auf nukleophile Reaktionszentren übertragen (Alkylanzien)
• Einteilung der Halogenalkane - das Halogenatom ist an ein sp3-hybridisiertes C-Atom gebunden - es werden prim., sek. und tert. Halogenalkane unterschieden - reaktive Halogenalkane sind Benzylhalogenide und Alkylhalogenide - zusätzlich ...
• Halogenalkane - Eigenschaften - unterscheiden sich deutlich von den entsprechenden Alkanen - von den unterschiedlichen Größen der Halogen-Atome und der Polarität der Kohlenstoff-Halogen-Bindung (EN der Halogene) werden beeinflusst: ...
• Halogenalkane - Bindungsstärke und Bindungslänge - C-X-Bindung entsteht durch die Überlappung eines sp3-Hybridorbitals des C-Atoms und einem fast reinen p-Orbitals des Halogenatoms - von F-I nimmt die Größe des p-Orbitals zu > die Elektronenwolke ...
• Halogenalkane - Siedepunkte - i.d.R. höher als die der entsprechenden Alkane > zurückzuführen auf die Dipolstruktur (dadurch Dipol-Dipol-Wechselwirkungen in flüssiger Phase) - Siedepunkte nehmen mit zunehmender Größe der Halogenalkane ...
• Halogenalkane - Polarisierbarkeit - Polarisierbarkeit=Maß für die Deformierbarkeit der Elektronenhülle durch den Einfluss eines elektrischen Feldes - je größer die Polarisierbarkeit eines Atoms ist, desto stärker sind die wirkenden ...
• Halogenalkane - Reaktivität - reaktive, elektrophile Reagenzien mit einer polaren Atombindung, die Alkylgruppen auf nukleophile Reaktionszentren übertragen (Alkylanzien) - Grund für die polare (C-X)-Bindung ist die höhere EN ...
• Finkelstein-Reaktion: Herstellung von Alkylfluoriden ... 1. Herstellung von primären Alkyliodiden aus den entsprechenden Alkylchloriden und Alkylbromiden erfolgt mit Natriumiodid in Aceton 2. Herstellung von Alkylfluoriden aus Alkyltosylaten gelingt mit KF ...
• Sulfonsäureester - erhält man u.a. durch Alkoholyse von Sulfonsäurechloriden - stellen potente Alkylantien dar - gute Abgangsgruppen (Tosylat, Mesylat, Triflat, Stabilisiserung der neg. Ladung) - ebenfalls gute Alkylantien ...
• Organische Analytik von Halogenalkanen 1. Bildung von Thiouronium-Salzen mit Thioharnstoff und Austausch des Halogenids gegen Pikrat - Reaktionen: S-Alkylierung, Austausch des Anions - Produkte: S-Alkyl-thiouronium-pikrate - nur für aliphatische ...
• ausgewählte pharmazeutisch relevante Halogenalkane ... Chloralhydrat Halothan Chloramphenicol Cyclophosphamid Clindamycin: Lincosamid-Antibiotikum Acylaminopyranposid Ethylchlorid (Oberflächenanästhetikum) Trichlorethylen (früher von Inhalationsnarkose) ...
• Alkanthiole (Mercaptane) (-SH) - allgemein - schwefelhaltige Analoga der Alkohole - können als Monoalkylderivate des Schwefelwasserstoffs angesehen werden - Einteilung entspricht der Einteilung der Alkohole (primäre, sekundäre und tertiäre ...
• Unterschiede zwischen Thiolen und Alkoholen - resultieren u.a. aus dem Vorhandensein von d-Orbitalen beim Schwefel (5-unbesetzte d-Orbitale, Oktettausweitung möglich) - Schwefel verfügt im Vergleich zum Sauerstoff über eine geringere EN und ...
• Thiophenole - Bezeichnung Thiophenol nur, wenn keine Gruppe höherer Priorität vorhanden ist > bei Gruppe höherer Priorität verwendet man das Präfix Mercapto-  
• Alkanthiolate - R-S--Gruppe > Bsp.: Methanthiolat - Thiolate haben höhere Nucleophilie als Alkoholate - Thiolate haben geringere Basizität als Alkoholate)
• Eigenschaften Alkanthiole - Methymercaptan gasförmig - nächste höheren der homologen Reihe Flüssigkeiten von sehr widerlichem Geruch (z.B. Stinktier, Knoblauch) - Thiole bilden aufgrund der geringen EN des Schwefel (2,5) fast ...
• Oxidierbarkeit der Thiole - leichter oxidierbar als Alkohole - reduzierende Eigenschaften der Thiole bilden die Grundlage verschiedener Identitätsreaktionen - Oxidation von Thiolen unterscheidet sich von der Oxidation der Alkohole ...
• Gewinnung von Alkanthiolen 1. durch Erhitzen von Alkylhalogeniden mit Alkalihydrogensulfid: C2H5Br + NaSH > C2H5SH + NaBr 2. durch alkalische Hydrolyse von S-Alkylthiouroniumsalzen (aus Halogenalkan und Thioharnstoff) 3. Hydrolyse ...
• Alkanthiole - Analytik 1. Salzbildung mit Schwermetallen: Quecksilber- und Bleimercaptide: 2 R-S-H + Pb2+ > (R-S)2Pb > PbS (fällt aus) R-S-R 2. Nachweis der reduzierenden Eigenschaften mit 2,6-Dichlorphenolindophenol (Tillmanns ...
• Pharmazeutisch relevante Alkanthiole - L-Cystein/L-Cystin: ... - L-Cystein/L-Cystin ineinander umwandelbar - wichtiges biologisch reversibles Redoxsystem (Thiol/Disulfid) - in Keratin (Hauptprotein der Haare und Hornsubstanz) ist Cystin zu ca. 12% enthalten - Cysteamin: ...
• Pharmazeutisch relevante Alkanthiole - D-Penicillamin ... - Basistherapeutikum (Antirheumatikum, zur Bildung von Disulfiden mit körpereigenen Aminosäuren befähigt) - Antidot bei Metallvergiftungen (Komplexbildung mit Metallionen) - muss optisch rein sein, ...
• Pharmazeutisch relevante Alkanthiole - Dimercaprol Antidot bei Vergiftungen mit Schwermetallen (entwickelt als Antidot gegen einen arsenhaltigen Kampfstoff
• Pharmazeutisch relevante Alkanthiole - Captopril - ACE-Hemmer zur Therapie des Bluthochdrucks - es hemmt das ACE (Angiotensin Converting Enzyme, Metalloenzym) und damit u.a. die Bildung von Angiotensin II (Peptid, das den Blutdruck erhöht) > ist als ...
• Pharmazeutisch relevante Alkanthiole - Gluthathion ... - Tripeptid aus Glycin, L-cystein, L-Glutaminsäure - nucleophile Eigenschaften durch freie SH-Gruppe > dient der Zelle zur Inaktivierung von elektrophilen Metaboliten und Radikalen (Bsp.: Halogenalkane, ...
• Ether - allgemein - Dialkylether sind formal Derivate von Alkoholen > H-Atom der Hydroxy-Gruppe durch Alkylgruppe ersetzt - können auch als das Kondensationsprodukt von zwei Alkoholen oder als Anhydride der Alkohole verstanden ...
• Ether - Einteilung - einfache (symmetrische) Ether haben 2 gleiche Alkyl(aryl)gruppen - gemischte Ether haben zwei unterschiedliche Alkyl(aryl)gruppen - zusätzlich unterscheidet man cyclische Ether (z.B. Tetrahydrofuran, ...
• Ether - Nomenklatur - Ether werden als Alkyloxyalkane behandelt - der kleienre Substituent gilt als Teil der Alkoxygruppe, der Größere Teil bildet den Stamm > Bsp.: Methoxyethan - alternativ: Bezeichnung der Alkylgruppen+Ether ...
• Ether - Eigenschaften - Dialkylether sind reaktionsträge > stellen gute Lösungs- und Extraktionsmittel dar - bilden keine intramolekularen H-Brücken > daher liegen Siede- und Schmelzpunkte niedriger als die der jeweiligen ...
• Ether - Autoxidation - Prüfung auf Peroxide/Hydroperoxide (Reinheitsprüfung) mit KI-Stärkepapier - Phenolether (Arylalkylether) sind reaktiver als Dialkylether (leichtere Hydrolyse) und unterscheiden sich von den entsprechenden ...
• Kronenether - besitzen ungewöhnliche Löseeigenschaften und können einfache Kationen aufnehmen (komplexieren) - Kaliumpermanganat wird auf diese Weise z.B. löslich in Benzen, sodass man Oxidationen in diesem Lösungsmittel ...
• Oxiran Oxacyclopropan - wird durch Nucleophile leicht geöffnet (z.B. Ammoniak, Amine, Thiole) - ist das Oxiran substituiert, erfolgt der Angriff des Nucleophils regioselektiv am weniger substituierten C-Atom ...
• Ether - Herstellung - Williamson-Synthese Umsetzung von Alkalialkoholaten oder Alkaliphenolaten mit Alkylhalogeniden (Alkylhalogenid sollte primär sein, SN2-Reaktion), Dialkylsulfaten und p-Toluensulfonsäureestern > diese Methode ermöglicht ...
• Ether - Herstellung - saure Veretherung - Ethersynthese aus Alkoholen in Gegenwart von Mineralsäuren - beim Erhitzen von Alkoholen in Gegenwart von Schwefelsäure entstehen einfache (symmetrische) Ether z.B. bei 130°C - wenig Bedeutung im ...
• Bildung von sekundären und tertiären Oxoniumsalzen ... Umsetzung von Ethern mit BF3 (Lewissäure) führt zu Bortrifluorid-Etherat, das mit Alkylfluoriden zu tert. Oxonium.tetrafluoroborat umgesetzt werden kann - tert. Oxoniumsalze sind gute Alkylierungsmittel ...
• Ether - Analytik 1. aliphatische Ether meist unter Oxoniumsalzbildung in konz. HCl löslich - Salze zerfallen beim Verdünnen mit Wasser - Phenolether bilden nur mit konz. Schwefelsäure Oxoniumsalze, wobei teilweise ...
• Pharmazeutisch relevante Ether 1. Inhalationsnarkotika - Diethylether C2H5-O-C2H5 - Enfluran F2CH-O-CF2CHFCl - Isofluran F2CH-O-CHClCF3 2. Levothyroxin: α-Aminosäure mit Diphenylether- und Hydrochinon-Partialstruktur, Schilddrüsenhormon ...
• Sulfide (Thioether) - Dialkylsulfide (Thioether) = schwefelhaltige Analoga der Ether - leiten sich formal von H2S durch Austausch beider H-Atome durch Alkylgruppen ab - man unterscheidet sich zw. einfachen (symmetrischen) ...
• Unterschiede zw. Ethern und Thioethern - S verfügt im Vergleich zu O: > über d-Orbitale > geringere EN > größeren Atomradius Thioether sind in Wasser unlösliche, penetrant riechende Flüssigkeiten
• Herstellung von Thioethern 1. durch Alkylierung von Alkanthiolaten mit Halogenalkanen (SN2) 2. durch Erhitzen von Kaliumsulfid mit Alkylhalogeniden (einfache Thioether)
• Herstellung von Thioethern durch Alkylierung von Alkanthiolaten ... - einfache und gemischte Thioether können durch Alkylierung von Alkanthiolaten mit Halogenalkanen gewonnen werden (SN2) - als Nebenprodukte können sich Sulfoniumsalze bilden > besonders bei Verwendung ...

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