Organische Chemie Kapitel

Branches of Organic Chemistry

• Natural Product Chemistry: deals with the isolation, characterization, and synthesis of naturally occurring compounds.
• Bioorganic Chemistry: explores the chemical processes in living organisms.
• Organometallic Chemistry: focuses on compounds containing metal-carbon bonds.
• Physical Organic Chemistry: applies physical principles to understand the structure and reactivity of organic molecules.

Functional Groups

• Alkyl Halides (R-X): contain a carbon-halogen bond.
• Aldehydes (R-CHO): contain a carbonyl group with a hydrogen atom attached.
• Ketones (R-CO-R'): contain a carbonyl group with two alkyl groups attached.
• Carboxylic Acids (R-COOH): contain a carboxyl group.
• Amines (R-NH2): contain a nitrogen atom bonded to one or more alkyl groups.

Reactions

• Substitution Reactions: involve the replacement of one functional group with another.
• Elimination Reactions: involve the removal of a functional group, resulting in a pi bond.
• Addition Reactions: involve the addition of a functional group to a multiple bond.
• Rearrangement Reactions: involve the rearrangement of atoms within a molecule.

Stereochemistry

• Isomerism: the existence of two or more compounds with the same molecular formula but different structures.
  • Structural Isomerism: different bond connections between atoms.
  • Stereoisomerism: same bond connections but differing in 3D arrangement.
• Chirality: the property of a molecule that is non-superimposable on its mirror image.
• Optical Activity: the ability of a molecule to rotate plane-polarized light.

Nomenclature

• IUPAC Rules: a set of rules for naming organic compounds.
• Functional Group Prefixes: used to indicate the presence of a specific functional group.
• Parent Compound: the longest continuous chain of carbon atoms in a molecule.

Zweige der Organischen Chemie

• Naturstoffchemie: beschäftigt sich mit der Isolierung, Charakterisierung und Synthese von natürlich vorkommenden Verbindungen.
• Bioorganische Chemie: erforscht die chemischen Prozesse in lebenden Organismen.
• Organometallchemie: konzentriert sich auf Verbindungen, die Metall-Kohlenstoff-Bindungen enthalten.
• Physikalische Organische Chemie: wendet physikalische Prinzipien an, um die Struktur und Reaktivität von organischen Molekülen zu verstehen.

Funktionelle Gruppen

• Alkylhalide (R-X): enthalten eine Kohlenstoff-Halogen-Bindung.
• Aldehyde (R-CHO): enthalten eine Carbonylgruppe mit einem Wasserstoffatom.
• Ketone (R-CO-R'): enthalten eine Carbonylgruppe mit zwei Alkylgruppen.
• Carbonsäuren (R-COOH): enthalten eine Carboxylgruppe.
• Amine (R-NH2): enthalten ein Stickstoffatom, das mit einem oder mehreren Alkylgruppen verbunden ist.

Reaktionen

• Substitutionsreaktionen: beinhalten den Austausch einer funktionellen Gruppe durch eine andere.
• Eliminierungsreaktionen: beinhalten die Entfernung einer funktionellen Gruppe, was zu einer π-Bindung führt.
• Additionsreaktionen: beinhalten die Hinzufügung einer funktionellen Gruppe zu einer Mehrfachbindung.
• Umwandlungsreaktionen: beinhalten die Umwandlung von Atomen innerhalb eines Moleküls.

Stereochemie

• Isomerie: das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit derselben molekularen Formel, aber unterschiedlichen Strukturen.
• Strukturisomerie: unterschiedliche Bindungsverbindungen zwischen Atomen.
• Stereoisomerie: gleiche Bindungsverbindungen, aber unterschiedliche 3D-Anordnungen.
• Chiralität: die Eigenschaft eines Moleküls, das nicht auf sein Spiegelbild überlagert werden kann.
• Optische Aktivität: die Fähigkeit eines Moleküls, polarisiertes Licht zu drehen.

Nomenklatur

• IUPAC-Regeln: eine Sammlung von Regeln für die Benennung von organischen Verbindungen.
• Präfixe für funktionelle Gruppen: werden verwendet, um das Vorhandensein einer bestimmten funktionellen Gruppe anzuzeigen.
• Elternverbindung: der längste kontinuierliche Kohlenstoff-Atom-Zweig in einem Molekül.