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Vortragsthemen für das Seminar zum
Forschungspraktikum

 

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• Ziele des Seminars
  
• Wissenschaft als Ideengeschichte
  
• Literatursuche
  
• Anforderungen
  
• Tips zur didaktisch geschickten Aufbereitung
  
• Hinweise zur Themenwahl und Vorbereitung
  
• Seminarthemen

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Ziele des Seminars

Mit diesem Seminar werden mehrere Ziele verfolgt. Im Vordergrund steht natürlich die organische Chemie mit ihren Modellen, Theorien und Konzepten. Anhand einer Reihe von Themen aus verschiedenen Teilgebieten der organischen Chemie - Reaktionsmechanistik, Analytik, Synthese, Funktionsmoleküle etc. - sollen die Denkweisen des organischen Chemikers herausgearbeitet werden. Das Hauptgewicht soll auf der Darstellung der entscheidenden konzeptionellen Ideen liegen.

Das zweite Ziel ist das Training des Vortragens selbst, ein Aspekt, der im Studium traditionell eher zu kurz kommt. Wie baut man die Argumentationslinie geschickt auf, ohne Vorwissen vorauszusetzen? Wo kann man sinnvoll vereinfachen, ohne an Präzision zu verlieren? Welche Details darf man weglassen, ohne die grundlegenden Ideen und Konzepte zu entstellen? Wie kann man das Gesagte geschickt in eingängige Grafiken umsetzen? Wie bewegt man sich beim Vortrag? Wie wählt man die richtige (Fach-)Sprache?

Wissenschaft als Ideengeschichte

Einige der Themen eignen sich dafür besser als andere, aber grundsätzlich ist es nicht unsinnig, die historische Entwicklung einer Idee zu beleuchten. Auch wenn das nicht der Schwerpunkt des Vortrags werden soll, ist die Frage wichtig, aus welchem Modell die gegenwärtig gültige Theorie hervorgegangen ist, auf welchen impliziten aus der Geschichte kommenden Annahmen sie basiert. Eine solche Darstellung ermahnt den Wissenschaftler deswegen zu einer kritischen Haltung seiner eigenen Forschung gegenüber, weil ihm vor Augen geführt wird, daß Modelle, Theorien und Konzepte vergänglich sind und immer nur von beschränkter Gültigkeit sein werden. In die Seminarvorträge darf und soll eine kritische Haltung gegenüber dem Vortragsthema einfließen; Diskussionen im Anschluß an die Vorträge sind ausdrücklich erwünscht.

Literatursuche

Eine der Haupttätigkeiten eines Forschungschemikers unabhängig von seiner Anstellung in der chemischen Industrie oder an einer Universität ist das Lesen (und, wenn auch seltener: das Schreiben) von Fachliteratur. Die Chemie ist im Gegensatz zu anderen Wissenschaften in der glücklichen Lage, über ausgezeichnete Registerwerke (Chemical Abstracts, Beilstein/Gmelin, Houben-Weyl, etc.) zu verfügen, in denen das gesamte Wissen der Chemie unter verschiedenen Aspekten aufgefunden werden kann. Die Suche nach geeigneter Literatur ist manchmal mühsam und zeitaufwendig, aber der Umgang mit den erwähnten Registern wird mit wachsender Routine leichter und schneller gehen.

Der größte Teil der Chemieliteratur wird in englischer Sprache publiziert; fast alle wichtigen Chemiejournale erscheinen auf Englisch. Das Lesen englischer Fachliteratur ist für Studierende nach dem Vordiplom vermutlich etwas ungewohnt (wem ging das nicht so?), aber man liest sich schnell ein, umso schneller, je mehr man sich am Anfang "durchbeißt".

Von den Teilnehmern am Seminar wird erwartet, daß sie selbständig Literatur zu ihrem Thema suchen und auswerten, wodurch ein Beitrag geleistet werden soll, die Literatursuche einzuüben. Als Hilfestellung werden unten zu jedem angebotenen Thema jeweils einige Referenzen angegeben; ein Einstieg in die jeweilige Literatur wird dadurch erleichtert, entbindet den Vortragenden aber nicht von der Aufgabe, vor allem in der neuesten Literatur nach weiteren Artikeln zu suchen. Empfehlenswert ist natürlich auch, insbesondere die klassischen Quellen für Übersichten auf verwertbare Literatur durchzusehen: Chemical Reviews, Chemical Society Reviews, Angewandte Chemie, Chemistry - A European Journal und Chemie in unserer Zeit. Eine ausgezeichnete Möglichkeit bietet auch der Scientific Citation Index, der ab 1993 auch online verfügbar ist und die Stichwort- und Autorensuche sehr vereinfacht (Im Auswahlfeld ganz oben auf der Seite "ISI Web of Science" auswählen und "go" klicken).

Anforderungen

Der Vortrag im Seminar dient als Leistungsnachweis für die Vorlesung "Konzepte in der Organischen Chemie". Die Länge des Vortrags soll etwa 30 bis 40 Minuten betragen. Formale Anforderungen sind (i) das Halten des Vortrags und (ii) die Vorbereitung einer schriftlichen Kurzzusammenfassung des Vortrags mit Literaturangaben. Die Zusammenfassung muß am Vortragstermin vorliegen und soll für alle anderen Teilnehmer kopiert werden und damit bei der Vorbereitung auf Prüfungen vor allem den Einstieg in die Literatur zu den jeweiligen Themen ermöglichen. Es wird Wert gelegt auf korrekte Zitierweise. Sie kann zum Beispiel der ersten Ausgabe eines jeden Jahres der Angewandten Chemie entnommen werden ("Instructions for Authors"). In der Regel werden Zeitschriftenartikel zitiert durch Angabe der Autoren, des abgekürzten Zeitschriftentitels (kursiv), des Erscheinungsjahres (fett), der Bandnummer (kursiv) und der Seitenzahl. Zitate von Büchern müssen enthalten die Autoren, den Titel, Auflage, bei mehrbändigen Werken die Bandnummer, den Verlag, den Verlagsort und das Jahr. Herausgeber werden in der deutschen Zitationsweise hinter den Titel gestellt und mit "Hrsg." gekennzeichnet. Diese Punkte müssen erfüllt sein, damit die erfolgreiche Teilnahme bescheinigt werden kann. Anwesenheitspflicht besteht außer in begründeten Ausnahmefällen (Krankheit etc.) für alle Seminarteilnehmer.

Neben diesen formalen Anforderungen ist wichtig: Die Qualität des Seminars wird selbstredend durch die Qualität der Vorträge getragen. Die meisten Themen sind anspruchsvoll und stellen hoffentlich intellektuelle Hürden dar, deren Meisterung Interesse weckt und einen Motivationsschub bewirkt, sich mit der organischen Chemie auseinanderzusetzen. Die meiste Wirkung entfalten Vorträge, bei denen man die Begeisterung des Vortragenden für sein Thema spürt; das Zuhören macht Spaß, und die Veranstaltung wird ein Erfolg.

Tips zur didaktisch geschickten Aufbereitung

• Kristallene Klarheit: Schon bei der Vorbereitung des Vortrags sollte ein klares Konzept geschaffen werden, das die gedankliche Struktur des Vortrags wiedergibt. Dieses Konzept muß so beschaffen sein, daß alle Argumentationsketten lediglich jedem verfügbares Wissen voraussetzen und dann Schritt für Schritt den gedanklichen Ablauf aufbauen. Wichtigste - aber nicht hinreichende - Voraussetzung ist, daß die Hauptgedanken dem Vortragenden selbst absolut klar sind.

• Graphisch ansprechende Präsentation: Ein Bild sagt meist so viel mehr als selbst ein guter Vortragender in Worte zu fassen vermag. Auch hier gilt, daß man besser etwas schematisch und einfach wiedergibt, dafür aber an Klarheit gewinnt, als sich am Detail festzuklammern. Folien nicht überfüllen, große Schrift, klare Gliederung, wenig Text.

• Der Stichwortzettel: Am besten ist, man hangelt sich ohne Stichwortzettel an den Folien entlang. Wer trotzdem auf einen Stichwortzettel nicht verzichten will, sollte ihn in viele einzelne zerlegen. Jeweils nur ein Hauptgedanke auf jedem Zettel, groß geschrieben, klar gegliedert, so daß man nicht während des Vortrags auf einer Seite suchen muß, wo man sich gerade befindet. Wenn man sich verhaspelt, kann man dann einfach zum nächsten Zettel übergehen und mit dem nächsten Gedanken weitermachen.

• Präzise Wortwahl: Jede Wissenschaft hat ihre eigene Fachsprache. Bei allen Nachteilen, die das für den Dialog zwischen verschiedenen Disziplinen hat, ist sie für die Verständigung zwischen beispielsweise zwei Chemikern unabdingbar. Das Studium soll auch die Verwendung korrekter Sprache trainieren. Also, bitte: Ein kleiner Scherz im Vortrag, um das Publikum wieder zu fesseln, sei dem erlaubt, der es kann. Schlampige oder allzu saloppe Ausdrucksweise ist eher unangebracht.

• Sparsame Verwendung von Beispielen: Eine vollständige Liste - auch wenn sie dem urdeutschen Sammlertrieb entgegenkommt - von schlecht erklärten Beispielen ist Zeitverschwendung. Wenige illustrative und in ihrer ganzen Tiefe ausgeleuchtete Schwerpunkte setzen! Jedes neue Beispiel muß mindestens einen Gedankenschritt weiterführen als das vorhergehende.

Hinweise zur Themenwahl und Vorbereitung

Die am Ende dieser Seite angegebenen Themen stehen zur freien Auswahl. Die Liste gibt außerdem einige Stichworte zur Vorabinformation, in welche Richtung der Vortrag zielt. Um sicherzustellen, daß im Seminar jedes der Gebiete der Organischen Chemie vertreten ist, kann es jedoch sein, daß es Themenänderungen geben muß (zum Beispiel wenn alle Themen zur Reaktionsmechanistik vergeben sind, aber niemand ein synthetisches Thema gewählt hat). Der Zeitplan zum jeweiligen Seminar wird am Semesteranfang aufgestellt. Die Stellung des Themas in der folgenden Liste sagt nichts darüber aus, wann der Vortrag gehalten werden muß.

Jeder Vortragende wird bei der Vorbereitung betreut. Als Angebot besteht die Möglichkeit, vor der Vorbereitung abzusprechen, was in etwa der Umfang des Vortrags sein sollte. Es ist empfehlenswert, etwa eine Woche vor dem Vortrag (bei den ersten Vorträgen im Semester notgedrungen kurzfristiger) nochmal das Konzept durchzudiskutieren. Wenn wirklich etwas grob schiefgelaufen sein sollte, gibt es dann noch genug Zeit zu Veränderungen. Bitte also die Zeitplanung so abstimmen, daß nicht am Tag vorher das große Chaos ausbricht!

Seminarthemen

 

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• Reaktionsmechanismen, Bindungstheorie
  
• Synthesemethoden
  
• Stereochemie
  
• Unkonventionelle Moleküle
  
• Moderne analytische Methoden
  
• Funktionsmoleküle
  
• Bioorganische Chemie
  

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Reaktionsmechanismen, Bindungstheorie

• Beschreibung von Reaktionsmechanismen durch
  Potentialenergie-Hyperflächen
  

  Was ist eine Potentialenergie-Hyperfläche? Wo verläuft die Reaktionskoordinate? Beispiel: H₂ + H gibt H + H₂, Erweiterung auf mehratomige Systeme, der Zusammenhang von Schwingungsspektren und Hyperflächen, imaginäre Schwingungen als Kennzeichen von Übergangsstrukturen
  

  • Lehrbücher der physikalischen und theoretischen Chemie
    (Atkins, Wedler etc.)

• Cytochrom P-450: two-state-reactivity als neues mechanistisches Konzept

  Mechanistische Vorstellungen von Cytochrom P-450 katalysierten Reaktionen: Rebound-Mechanismus, Isotopeneffekte, radical clocks, Oxenmechanismus, Prinzip der Spinerhaltung, two state reactivity mit Spinumkehr

  • S. Shaik, M. Filatov, D. Schröder, H. Schwarz,
    Chem. Eur. J., 1998, 4, 193

• Reaktionsdynamik reaktiver Intermediate: Wechselspiel von Theorie
  und Experiment

  Begriffliche Abgenzung: konzertierte, synchrone, stufenweise Reaktionen, Trajektorienmodell, Energieverteilung innerhalb eines Moleküls, Verfeinerung des statischen Modells der Potentialenergiehyperfläche durch dynamische Effekte, deren theoretische Vorhersage, die Ableitung eines Experiments aus der theoretischen Vorhersage, das Experiment

  • B.K. Carpenter, Angew. Chem., 1998, 110, 3532

  Auf der Carpenter-Homepage stehen mehrere animierte Filme von typischen Reaktionsverläufen zum Downloaden zur Verfügung (evtl. Präsentation mit Beamer)

• Chemie unter hohem Druck: Die Bestimmung von Aktivierungsvolumina
  

  Die Bestimmung von Aktivierungsenergie und -entropie, Definition: Aktivierungsvolumen, Meßprinzip, Vergleich von Temperatur- und Druckabhängigen Messungen, Elektrostriktion
  

  • F.-G. Klärner, Chem. unserer Zeit, 1989, 23, 53
  
  
  • M.K. Diedrich, D. Hochstrate, F.-G. Klärner, B. Zimny,
    Angew. Chem., 1994, 106, 1135

• Aromaten - Nichtaromaten - Antiaromaten

  Geschichtliche Entwicklung des Begriffs der Aromatizität von der Phänomenologie des Geruchs zur Elektronenstrukturtheorie, Kriterien für Aromatizität und deren Gültigkeit, Hückel-MO-Schema für aromatische und antiaromatische Systeme, Singulett/Triplett-Cyclobutadien, Cyclooctatetraen, isoelektronische Beziehung zwischen B₅H₉ und C₅H₅⁺, Jahn-Teller-Theorem, Antiaromaten als Übergangsstrukturen, through-space- (Homobenzen) und in-plane- (Pagodan-Dikation) Aromatizität

  • P. Garratt, P. Vollhardt, Aromatizität, Thieme, Stuttgart 1973
  
  
  • Für die historische Perspektive ist ganz interessant:
    J.F. LaBarre, F. Crasnier, Fortsch. Chem. Forschg., 1971, 24, 33

• Woodward-Hoffmann-Regeln: Korrelationsdiagramme und Grenzorbitaltheorie

  Prinzip der Erhaltung der Orbitalsymmetrie, Aufstellen von Korrelationsdiagrammen für je eine erlaubte und eine verbotene pericyclische Reaktion, Ableitung der Grenzorbitaltheorie daraus, Nachweis der Gültigkeit anhand von Stereochemie etc.

  • R.B. Woodward, R. Hoffmann, Die Erhaltung der Orbitalsymmetrie, VCH, Weinheim 1970
  
  
  • T.L. Gilchrist, R.C. Storr, Organic Reactions and Orbital Symmetry, Cambridge University Press, Cambridge 1979

• Reaktionen mit eingeschnürten Übergangszuständen

  Was sind "eingeschnürte Übergangszustände?", Vergleich mit pericyclischen Reaktionen, Topologie und Symmetrie, Regeln zur Vorhersage, Mechanismus, Stereochemie

  • R. Herges, Angew. Chem., 1994, 106, 261

Synthesemethoden

• Retrosynthese

  Synthons, typische Retrosyntheseschritte, ein schönes Beispiel für eine Totalsynthese mit vorhergehender retrosynthetischer Zerlegung

  • S. Warren, Organische Retrosynthese, Teubner, Stuttgart 1997
    
  • E.J. Corey, X.-M. Cheng, The Logic of Chemical Synthesis, Wiley, New York 1989
    
  • K.C. Nicolaou, D. Vourloumis, N. Winssinger, P.S. Baran, Angew. Chem., 2000, 112 44

• Umpolung der Reaktivität

  Prinzip darstellen, Beispiele: Grignard, Benzoinkondensation, Thiazoliumsalze und deren Bedeutung in biochemischen Prozessen, z.B. Pyruvatdehydrogenase-Multienzymkomplex, Decarboxylierung von Aminosäuren

  • D. Seebach, Angew. Chem., 1979, 91, 259

• Phasentransferkatalyse und die Verwendung perfluorierter Lösungsmittel

  PTC flüssig-flüssig und fest-flüssig mit typischen Katalysatoren: Kronenether, Tetraalkylammoniumsalze, Prinzip erläutern, perflouorierte Lösemittel im Zweiphasensystem organisch-fluoriert, ihr Nutzen in der Reinigung, z.B. Abtrennung von Homogenkatalysatoren mit perfluorierten Liganden

  • B. Betzemeier, P. Knochel, Top. Curr. Chem., 1999, 206, 61
  
  
  • E. Dehmlow, Angew. Chem., 1974, 86, 187
  • D.P. Curran, Angew. Chem., 1998, 110, 1230

• Templatsynthesen: Kronenether, Catenane, Rotaxane, molekulare Knoten

  Definition "Templat", Beispiele: Kronenether, Synthese von Catenanen, Rotaxanen und Knoten (Sauvage/Stoddart/Vögtle)

  • F. Diederich, P.J. Stang, Templated Organic Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim 2000

• Domino-Reaktionen

  Das Prinzip, Einteilung der Domino-Reaktionen in Klassen, einige schöne Beispiele für Synthesen mit Dominoreaktionen

  • L.F. Tietze, Angew. Chem., 1992, 105, 137

• Singulett-Sauerstoff

  Singulett-, Triplett-Zustände, Erzeugung der Singulettzustände, Reaktivität, Herbstfarben, Glühwürmchen

  • W. Adam, Chem. unserer Zeit, 1981, 15, 190
    
  • W. Adam, Chemiker-Zeitung, 1975, 99, 142

• Festphasensynthesen und Schutzgruppenchemie

  Vorteile von Synthesen an der festen Phase am Beispiel der Merrifield-Peptidsynthese, Vergleich: Festphase - Hochverdünnung beim Ringschluß mittelgroßer Ringe, Bedingungen für eine gute Schutzgruppe, Beispiele

  • G.B. Fields, Z. Tian, G. Barany in: Synthetic Peptides, G.A. Grant (Hrsg.), Freeman, New York 1992
    
  • M. Bodanszky, Principles of Peptide Synthesis, Springer, Berlin 1993
    
  • T.W. Green, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley, New York 1982

• Kombinatorische Chemie

  Prinzip der Wirkstoffsuche mit kombinatorischer Chemie, kombinatorische Chemie an fester Phase, Tagging, molekulare Diversität, kombinatorische Chemie in flüssiger Phase

  • K. Frobel, T. Krämer, Chem. unserer Zeit, 1996, 30, 270

• Chemie mit hochaktiven Metallen

  Abhängigkeit der Reaktivität von der Struktur und Größe der Metallcluster (einzelnes Atom - Cluster - Oberfläche), Erzeugung hochaktiver Metalle, Reaktivität

  • A. Fürstner, Angew. Chem., 1993, 105, 171
    
  • Active Metals, A. Fürstner (Hrsg.), VCH, Weinheim 1996

• Silizium in der Organischen Synthese

  alpha- und beta-Effekt der Elemente aus der dritten Periode, Silylschutzgruppen, Silylenolether, Peterson-Olefinierung und einige ausgewählte schöne Beispiele

  • H.-U. Reißig, Chem. unserer Zeit, 1984, 18, 46
    

• Naturstoffsynthese von Strychnin

  Darstellung der alten und neuen Naturstoffsynthese von Strychnin, Syntheseplanung, Schlüsselschritte etc.

  • K. C. Nicolaou, E.J. Sorensen, Classics in Total Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim 1996
    

• Moderne Radikalreaktionen

  Barton-Reaktion, Focus auf: Wie erreicht man Selektivität mit reaktiven Radikalen?

  • T. Linker, M. Schmittel, Radikale und Radikalionen in der Organischen Synthese, Wiley-VCH, Weinheim 1998

• Moderne Methoden in der Photochemie

  Kurzbeschreibung des Prinzips der Anregung von Molekülen im UV/VIS, elektronische Übergänge, Chromophore, Absorptions-/Emissionsspektroskopie, Energie-/Elektronentransfers z.B. in Ru/Os-Komplexen (FRET), cis/trans-Isomerisierungen in Stilben und Azobenzen oder andere schöne Beispiele für präparative Anwendungen

  • G. v. Bünau, T. Wolff, Photochemie, Wiley-VCH, Weinheim 1987

Stereochemie

• Der Ursprung der Chiralität

  Biotische und abiotische Theorien zur Ausbildung der Asymmetrie in der Natur (L-Aminosäuren, D-Zucker), statistische Fluktuation mit Autokatalyse, Chiralitätsinduktion durch Elementarteilchen?

  • W. Thiemann, Naturwissenschaften, 1974, 61, 476
    
  • R.A. Hegstrom, D.K. Kondepudi, Spektrum der Wissenschaft, 1990, 56
    
  • W.A. Bonner, Top. Stereochem., 1988, 18, 1
  • M. Avalos, R. Babiano, P. Cintas, J.L. Jimenez, J.C. Palacios, Chem. Commun., 2000, 887

• Asymmetrische Katalyse: Epoxidierung, Dihydroxylierung,
  Aminohydroxylierung

  Sharpless-Epoxidierung, -Dihydroxylierung, und Jacobson-Epoxidierung als prominente Vertreter der asymmetrischen Katalyse

  • E.N. Jacobsen, in:Comprehensive Organometallic Chemistry II, E.W. Abel, F.G.A. Stone, G. Wilkinson (Hrsg.), Bd. 12, S. 1097, Pergamon Press, Oxford, 1995
    
  • K.B. Sharpless, R.B. Woodward, M.G. Finn, Pure Appl. Chem., 1983, 1823
    
  • Kolb, K.B. Sharpless, VanNieuwenhze, Chem. Rev., 1994, 94, 2483
  • Sonderheft "Catalytic Asymmetric Synthesis" der Acc. Chem. Res., 2000, 33, 323-440
    

• Nicht-lineare Effekte in der asymmetrischen Katalyse

  Was sind nicht-lineare Effekte in der asymmetrischen Katalyse? Modelle zu ihrer Beschreibung, einige schöne Beispiele

  • C. Girard, H.B. Kagan, Angew. Chem., 1998, 110, 3088
  • M. Avalos, R. Babiano, P. Cintas, J.L. Jimenez, J.C. Palacios, Tetrahedron: Assymetry, 1997, 8, 2997

• Stereoselektive Radikalreaktionen

  Wie kann man Radikalreaktionen stereoselektiv machen? Problem: C-zentrierte Radikalzentren sind sp²-hybridisiert

  • D.P. Curran, N.A. Porter, B. Giese, Stereochemistry of Radical Reactions, VCH, Weinheim 1996
    
  • T. Linker, M. Schmittel, Radikale und Radikalionen in der Organischen Synthese, Wiley-VCH, Weinheim 1998

• Topologische Chiralität

  Moleküle und Graphentheorie, Topologie, topologische Chiralität am Beispiel von Catenanen und Rotaxanen

  • J.-C. Chambron, C. Dietrich-Buchecker, J.-P. Sauvage, Top. Curr. Chem., 1993, 165, 131
  • A. Sobanski, R. Schmieder, F. Vögtle, Chem. unserer Zeit, 2000, 34, 160

• Chiroptischen Methoden

  Methoden: CD-Spektroskopie, wie entsteht circular bzw. linear polarisiertes Licht, der Ursprung der Drehung des Lichts beim Durchgang durch chirale Substanzen

  • G. Snatzke, Chem. unserer Teit, 1981, 15, 78; 1982, 16, 160
  • A.B. Buda, T. Auf der Heyde, K. Mislow, Angew. Chem., 1992, 104, 1012

Unkonventionelle Moleküle

• Nicht-klassische Kationen, Supersäuren, Superelektrophile

  Norbornyl-, Methylcyclopropylkation, mono- und diprotoniertes Methan, Ethylendikation, Orbitalmodelle, Struktur, Eigenschaften

  • G.A. Olah, Angew. Chem., 1993, 105, 805
    
  • G.A. Olah, Angew. Chem., 1995, 107, 1519

• Quadratisch planar koordinierter Kohlenstoff?

  Li₂CF₂-Rechnungen, Zr/Al-Verbindungen, Fenestrane

  • G. Erker, D. Roettger, Angew. Chem., 1997, 109, 840
    
  • D.R. Rasmussen, L. Radom, Angew. Chem., 1999, 111, 3052
    

• Fullerene

  C60: Entdeckung, Herstellung, Euler-Regel, endohedrale Komplexe, Nachweis der Aromatizität, Beispiele für Chemie an Fullerenen

  • H. Schwarz, Angew. Chem., 1992, 104, 301
    
  • H.W. Kroto, Angew. Chem., 1992, 104, 113
    
  • T. Weiske, T. Wong, W. Krätschmer, J.K. Terlouw, H. Schwarz, Angew. Chem., 1992, 104, 242
    
  • M. Sauders, H.A. Jimenez-Vazques, B.W. Bangerter, R.J. Cross, J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 3621

Moderne analytische Methoden

• Gasphasenaciditäten, -basizitäten und -nucleophilien:
  Das Massenspektrometer als Laboratorium

  Absolute Aciditäts- und Basizitätsskalen, Messprinzipien, Doppel-Minimum-Potential, energetische Verhältnisse im Hochvakuum

  • Lowry/Richardson, Mechanismen und Theorie in der Organischen Chemie, VCH, Weinheim
    
  • F. Strohbusch, Chem. unserer Zeit, 1982, 16, 103
    
  • W.N. Olmstead, J.I. Brauman, J. Am. Chem. Soc., 1977, 99, 4219
  • M.J. Pellerite, J.I. Brauman, J. Am. Chem. Soc., 1980, 102, 5993

• Nachweis kurzlebiger Intermediate durch Neutralisations-Reionisations-Massenspektrometrie

  NRMS-Prinzip, vertikale Übergänge, Franck-Condon-Faktoren, Wasseroxid, Synergieeffekte zwischen Experiment und Theorie, Barton-Reaktion

  • J.K. Terlouw, H. Schwarz, Angew. Chem., 1987, 99, 829
    
  • N. Goldberg, H. Schwarz, Acc. Chem. Res., 1994, 27, 347
    
  • C.A. Schalley, G. Hornung, D. Schröder, H. Schwarz, Chem. Soc. Rev., 1998, 27, 91
    
  • D. Schröder, C.A. Schalley, N. Goldberg, J. Hrusak, H. Schwarz, Chem. Eur. J., 1996, 2, 1235

• Nachweis reaktiver Intermediate durch Matrixisolationsspektroskopie

  Matrixisolationstechnik, Synergieeffekte zwischen Experiment und Theorie, IR, Didehydrobenzen, Dioxiran, Tetrahedran

  • W. Sander, Acc. Chem. Res., 1999, 31, 669
    
  • W. Sander, C. Kötting, Chem. Eur. J., 1999, 4, 24
    
  • C. Kötting, W. Sander, J. Breidung, W. Thiel, M. Senzlober und Hans Bürger, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 219
    
  • I. Norman, G. Porter, Nature, 1954, 174, 508
    
  • E. Whittle, D.A. Dows, G.C. Pimentel, J. Chem. Phys., 1954, 22, 1943

• Femtosekundenspektroskopie: Die Direkte Beobachtung
  von Übergangsstrukturen

  Prinzip der Femtosekundenspektroskopie, Meßapparatur skizzieren, Beispiele, die Frage, ob die Diels-Alder-Reaktion und andere Cycloadditionen tatsächlich konzertiert verlaufen könnte hier als Beispiel dienen

  • A.H. Zewail, Femtochemistry: Ultrafast Dynamics of the Chemical Bond, World Scientific Series, London 1994

  Zur Frage nach konzertierten oder schrittweise verlaufenden Cycloadditionen, siehe (nicht ganz einfach!):
  

  • S. Vivanco, B. Lecea, A. Arrieta, P. Prieto, I. Morao, A. Linden, F.P. Cossio, J. Am. Chem. Soc., 2000, 112, 6078

Funktionsmoleküle

• Containermoleküle, molekulare Schachteln und molekulare Tennisbälle

  Cram-Carceranden, Prinzip der Präorganisation, Stabilisierung reaktiver Intermediate, Rebek-Kapseln, Selbstkomplementarität, dynamischer Gast-Einschluß, Entropie- und Enthalpieeffekte, chirale Kapseln, Katalyse von Diels-Alder-Reaktionen im Inneren, evtl. wasserstoffverbrückte Polymere und deren Materialeigenschaften

  • D.J. Cram, M.E. Tanner, Angew. Chem., 1991, 103, 1048
    
  • R. Warmuth, J. Inclusion Phenom. Macrocyc. Chem., 2000, 37, 1
    
  • M.M. Conn, J. Rebek, Jr., Chem. Rev., 1997, 97, 1647
    
  • J. Rebek, Jr., Chem. Soc. Rev., 1996, 255

• Ursprung des Lebens: Selbstreplikation und Autokatalyse?

  DNA-Replikation, RNA-Welt, Selbstreplikation von Oligonucleotiden, Peptiden und organischen Minimalsystemen, kinetische Analyse, Prionproteine: Selbstreplikation von Konformationen

  • E.A. Wintner, M.M. Conn, J. Rebek, Jr.,
    Acc. Chem. Res., 1994, 27, 198
    
  • L.E. Orgel, Nature, 1992, 358, 203
    
  • G. von Kiedrowski, Bioorg. Chem. Frontiers, 1993, 3, 113

• Molekulare Maschinen: Schalter, logische Funktionen, Pendelbusse

  Catenane, Rotaxane als Schalter, molecular shuttles, lichtgetriebene Maschinen, logische Funktionen durch Fluoreszenzlöschung oder Pseudorotaxanein- und ausfädelung

  • V. Balzani, M. Gomez-Lopez, J.F. Stoddart,
    Acc. Chem. Res., 1998, 31, 405
    
  • J.-P. Collin, P. Gavina, V. Heitz, J.-P. Sauvage,
    Eur. J. Inorg. Chem., 1998, 1
    
  • A.P. de Silva, H.Q.N. Gunaratne, C.P. McCoy, Nature, 1993, 364, 42

• Europium- und Terbiumhaltige Luminiszenzsonden:
  Ersatz für Radioimmunoassays?

  Radioimmunoassays: Funktionsweise und Verwendung, Nachteile, Europium-Luminiszenz, zeitaufgelöste Luminiszenzspektroskopie, Antennenmoleküle, Anforderungen für Nutzung als Immunoassay

  • N. Sabbatini, M. Guardigli, J.-M. Lehn,
    Coord. Chem. Rev., 1993, 123, 201
    
  • F.S. Richardson, Chem. Rev., 1982, 82, 541

• Molekulare Erkennung von Anionen

  Bindung von Anionen mit Rezeptoren über nicht-kovalente Komplexe, Kurzdiskussion der nicht-kovalenten Wechselwirkungen, Bindung in Wasser und anderen polaren Lösemitteln

  • C. Seel, A. Galan, J. de Mendoza,
    Top. Curr. Chem., 1995, 175, 101
    

• Dendrimere

  Aufbauprinzip, divergente und konvergente Synthesestrategie, Beispiele für Denrimere und ihre Eigenschaften (z.B. photochemische, Wirt-Gast etc.)

  • G.R. Newkome, C.N. Moorefield, F. Vögtle,
    Dendritic Molecules, Wiley-VCH, Weinheim 1996
    

Bioorganische Chemie

• Organische Synthese mit Enzymen

  Warum organische Synthese mit Enzymen? Vorteile, Nachteile, Chemie in Wasser, Stabilität von Enzymen in organischen Lösungsmitteln, Stereochemie, einige schöne Beispiele

  • M.-R. Kula, Chem. unserer Zeit, 1980, 14, 61
    
  • W.-D. Fessner, C. Walter, Top. Curr. Chem., 1996, 184, 97

• Katalytische Antikörper

  Das Prinzip, Übergangszustandsanaloga, Herstellung von monoklonalen Antikörpern, Beispiele

  • R.A. Lerner, S.J. Bencovic, P.G. Schultz, Science, 1991, 252, 659
    
  • P.G. Schultz, R.A. Lerner, Acc. Chem. Res., 1993, 26, 391
  • C. Rader, B. List, Chem. Eur. J., 2000, 6, 2091

• Helixbündel: Die Suche nach den Faltungsmechanismen von Proteinen

  Peptidbindung, Primär, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur von Proteinen, Helixbündel, hydrophobe und hydrophile Seitenketten, Strukturaufklärung

  • J. Schneider, J.W. Kelly, Chemical Reviews, 1995, 95, 2169
    
  • G. Trojandt, U. Herr, K. Polborn, W. Steglich,
    Chem. Eur. J., 1997, 3, 1254

• Künstliche Photosynthesesysteme

  Das natürliche Photosynthesesystem, Antennenchlorophyll, Theorie des Elektronentransfers, Marcus-Gleichung, inverser Bereich, Lebensdauer ladungsgetrennter Zustände, der Aufbau eines Protonengradienten zur Erzeugung eines Membranpotentials

  • J. Kurreck, D. Niethammer, H. Kurreck,
    Chem. unserer Zeit, 1999, 33, 72
    
  • H. Kurreck, M. Hüber, Angew. Chem., 1995, 107, 929
    
  • G. Steinberg-Yfrach, J.-L.Rigaud, E.N. Durantini, A.L. Moore, D. Gust, T.A. Moore, Nature, 1998, 392, 479