Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Chemistry

Hinweis zum Feld "Anmeldung": In "Corona-Zeiten" ist - teils abweichend von den Angaben im Feld "Anmeldung"- meist eine Anmeldung im KIS erforderlich. Die aktuellen Regelungen finden Sie unter https://www.chemie.uni-kl.de/studium/digital/

Module CHE-MM-Ch_OC_VM3-M-7

Vertiefungsmodul_a: Synthese und Katalyse (M, 8.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
CHE-MM-Ch_OC_VM3-M-7 Vertiefungsmodul_a: Synthese und Katalyse 8.0 CP (240 h)

Basedata

CP, Effort 8.0 CP = 240 h
Position of the semester 1 Sem. in WiSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [CHE-OC] Organic Chemistry
Reference course of study [CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry
Livecycle-State [NORM] Active

Module Part #A

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-200-050-K-7
Physikalische Organische Chemie
P 28 h 62 h - - PL1 WiSe
2V CHE-200-080-K-7
Metallorganik und Katalyse
P 28 h 62 h - - PL1 WiSe
  • About [CHE-200-050-K-7]: Title: "Physikalische Organische Chemie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h
  • About [CHE-200-080-K-7]: Title: "Metallorganik und Katalyse"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Module Part #B

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-200-370-K-7
Kennzahlen in der chemischen Industrie
P 28 h 32 h - - PL2 WiSe
  • About [CHE-200-370-K-7]: Title: "Kennzahlen in der chemischen Industrie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 32 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: oral examination (30-45 Min.)

Examination achievement PL2

  • Form of examination: oral examination (30-45 Min.)

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the weighted average of the partial examination grades according to the following weights:

Die Bewertung des Moduls setzt sich zu 67% aus der MP zu [V1] + [V2] und zu 33% aus MP zu [V3] zusammen.

Contents

[V1]: „Physikalisch Organische Chemie“
  • Grundlagen der Reaktivität
  • Richtlinien zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen
  • Die chemische Bindung
  • Pericyclische Reaktionen
  • Photochemische Reaktionen
  • Das HSAB-Prinzip
[V2]: „Metallorganik und Katalyse“
  • Elementarschritte übergangsmetallkatalysierter Reaktionen
  • Aufstellen plausibler Katalysezyklen
  • Mechanistische Erklärungen für das Auftreten von Nebenprodukten in katalytischen Reaktionen
  • Katalytischen Kreuzkupplungsreaktionen wie Suzuki-, Negishi-, Stille, und Sonogashira-Reaktionen
  • Heck-Reaktionen als Einzelreaktion bzw. als Teil von Reaktionskaskaden
  • Übergangsmetallkatalysierte Allylierungen mit der Möglichkeit der asymmetrischen Induktion
  • Carbonylierungsreaktionen [Carbonylierungen Hydroformylierungen und Amidocarbonylierungen]
  • Übergangsmetallkatalysierte C–H Funktionalisierungen
  • Oxidative Funktionalisierungen, z.B. Allylische Oxidationen, Epoxidierungen, cis-Hydroxylierungen,
  • Aminohydroxylierungen und Wacker-Oxidationen
  • Alken- und Alkinmetatheseinsbesondere zur Synthese mittlerer Ringe
[V3]: „Kennzahlen in der chemischen Industrie“:
  • Ökonomische Bewertung von Wirkstoffsynthesen als Grundlage für eine Firmengründung
  • Vom Entwickler zum Produzenten zum Markführer
  • Kostenrechnungen und Bilanzierungen chemischer Unternehmen
  • Marktanalyse und Strategieanpassung

Competencies / intended learning achievements

Studierende sind in der Lage, thermisch und photochemisch induzierte organische Reaktionen auf hohem theoretischem Niveau mechanistisch zu beschreiben und zu untersuchen. Der Einfluss von Substituenteneffekten auf thermodynamisch oder kinetisch kontrollierte Reaktionen erschließt sich den Studierenden aus grundlegenden Konzepten der Physikalisch-Organischen Chemie (Photochemie, Orbitaleffekte, Lineare-Freie-Enthalpie-Beziehungen). Die Prinzipien versetzen die Studierenden in die Lage, mehrstufige Reaktionszyklen zur Kohlenstoff-Kohlenstoff und zur Kohlenstoff-Heteroatom-Verknüpfung zu verstehen, um daraus plausible Katalysezyklen aufzustellen und kritisch zu bewerten. Die mechanistischen Grundlagen versetzen die Studierenden in die Lage, themenbezogene Aufsätze aus der aktuellen Literatur zur organischen Synthese und Katalyse zu verstehen und kritisch aufzubereiten, um in einem Seminarvortrag darüber zu referieren.

Literature

  • E. V. Anslyn, D. A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry, University Science Books, Sausalito, CA, 2004
  • Fleming, Molekülorbitale und Reaktionen Organischer Verbindungen, 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2012
  • H. Zipse, Reactivity and Mechanism in Organic Chemistry, Shaker Verlag, Düren, 2020
  • A. Yamamoto, Organotransition Metal Chemistry, Wiley 1986
  • A. De Meijere, F. Diederich, Metal-catalyzed Cross-Coupling Reactions, 2nd Ed., Wiley 2004
  • G. P. Chiusoli, P. Maitlis, Metal-Catalysis in Industrial Organic Processes, RSC 2006
  • J. P. Collman, L. S. Hegedus, J. R. Norton, R. G. Finke, Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry, University Science 1987
  • R. H. Crabtree, The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, Wiley 2001
  • A. Steinbach, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit in der Chemie durch systematisches Process Life Cycle-Management, Wiley-VCH, Weinheim, 2013
  • H. Scheck, B. Scheck, Wirtschaftliches Grundwissen für Naturwissenschaftler und Ingenieure, 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2007
  • A. Behr, Th. Seidensticker, Einführung in die Chemie nachwachsender Rohstoffe, Springer Verlag, 2018

Requirements for attendance of the module (informal)

None

Requirements for attendance of the module (formal)

None

References to Module / Module Number [CHE-MM-Ch_OC_VM3-M-7]

Course of Study Section Choice/Obligation
[CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry [Compulsory Elective Modules] Vertiefungsmodule [WP] Compulsory Elective
[CHE-88.707-SG#2020] M.Sc. Business Chemistry [2020] [Compulsory Elective Modules] Vertiefungsmodule der Chemie [WP] Compulsory Elective