Vorlesungsverzeichnis

 

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Angewandte Computerchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Lüchow

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen den kompetenten Umgang mit aktuellen quantenchemischen Programmen erlernen, um diese Programme produktiv als Hilfsmittel einsetzen zu können.

Inhalt:

  • Quantenchemische Verfahren und ihre Anwendungsbereiche
  • Struktur und Stabilität
  • Aufklärung von Reaktionsmechanismen
  • theoretische Photochemie und Elektronenspektroskopie
  • Quantenchemische Berechnung thermodynamischer Daten
  • Lösungsmitteleffekte
  • Kopplung Quantenchemie/Molekülmechanik
 

Angewandte molekulare Katalyse

Pflicht Wahlpflicht
SYN x x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Leitner/ Prof. Dr. Klankermayer

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Molekulares und reaktionstechnisches Verständnis der wichtigsten technischen Anwendungen der molekularen Katalyse; Kenntnis über Potenzial und Limitierung moderner katalytischer Methoden im industriellen Einsatz; Fähigkeit zur Beurteilung unterschiedlicher Ansätze und Verfahrensalternativen. oder

Inhalt:

  • Gemeinsamkeiten und Unterschiede metallorganischer und enzymatischer Katalyse
  • Methoden der Katalysatorentwicklung
  • Implementierung molekularer Katalyse in unterschiedlichen Bereichen von Grundchemikalien zu Pharamzeutika
  • Industrielle asymmetrische Katalyse mit chemischen und biochemischen Methoden
  • Immobiliseirung molekularer Katalysatoren
  • Carboylierung
  • Hydrierung
  • Oxidation
  • Dimerisierung und Oligomerisierung von Olefinen
  • Olefinmetathese
  • CC-Verknüpfungen
  • kinetische Racematspaltung
  • Methionin Synthese
  • aktuelle Trends
 

Avancierte Festkörperchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Dronskowski/ Priv.-Doz. Dr. Fokwa Tsinde

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Der Studierende erwirbt sich Kenntnisse über die chemische Darstellung und Charakterisierung moderner Feststoffmaterialien.

Inhalt:

  • Präparationsverfahren der Festkörperchemie
  • Methoden der strukturellen Charakterisierung
  • kristallchemische Konzepte
  • chemische Bidung im Feststoff
  • neuartige Materialien
  • Phasenbeziehungen
  • optische und dielektrische Eigenschaften
  • kooperativer Magnetismus
  • Supraleitung
 

Bioaktive Verbindungen

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Diese Vorlesung zeigt den Studierenden, wie natürliche und nicht-natürliche biologisch aktive Verbindungen unter Nutzung moderner Synthesemethoden hergestellt werden können. Ihre Anwendungen und speziellen Eigenschaften werden vermittelt. Grundlegende Synthesewege werden dabei ebenso vorgestellt, wie komplexe Wirkmechanismen. Die Studierenden erlenen die Fähigkeit, die Synthese bioaktiver, pharmakologisch interessanter Verbindungen zu planen. Hierbei werden Aspekte der Pharmakologie in ihrer Beziehung zu chemischen Grundstrukturen erkannt und für die Entwicklung neuer „aktiver Verbindungen“ genutzt.

Inhalt:

  • Natürliche und nicht natürliche Wirkstoffe
  • Synthese und Eigenschaften
  • Antibiotika
  • Cytostatika
  • Cancerostatika
  • Peptidsyynthesen
  • Wirkstoffsuche
  • automatisierte Synthese
  • kombinatorisce Chemie
  • Wirkstoffdesign
 

Bioanorganische Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Oppel

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Diese Vorlesung vermittelt dem Studierenden die Prinzipien der geologischen Verbreitung, der biologischen Bedeutung und der industriellen Verwendung chemischer Elemente.

Inhalt:

  • Verfügbarkeit chemischer Elemente
  • Rolle wichtiger chemischer Elemente in der Biologie und der industriellen Katalyse
 

Bio- und Organokatylse

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen die Zusammenhänge biologisch (enzymatisch) und chemisch (organokatalytisch) katalysierter Reaktionen, die unter Umständen asymmetrisch verlaufen, verstehen und sollen ein tieferes Verständnis für in der Natur beo-bachtete oder durch diese inspirierte katalytische Prozesse und für deren Anwendung entwickeln. Der vermittelte Stoff befähigt die Studierenden organokatalytische Reaktionen (auch asymmetrisch) in Syntheseplanungen einzubeziehen.

Inhalt:

  • Enzyme
  • Organokatylse mit Aminosäuren und kleinen Peptiden
  • Phasentransferkatalyse
  • Thioharnstoffen- und Derivaten
 

Biomaterialien und Bioaktive Peptide

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
apl. Prof. Dr. Klee / Priv.-Doz. Dr. Fabry

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen die Einflussparameter der Biokompatibilität kennenlernen, sowie die Anwendung von Verfahren zur Verbesserung der Biokompatibilität kennen und anwenden lernen.

Inhalt:

  • Biomaterialien
  • Biokompatibilität
  • Oberflächen (Charakterisierung, Funktionalisierung, Plasmatechnik)
  • Immobilisierung von bioaktiven Substanzen
  • Synthetische Materialien: ringöffnende kationische und anionische Polymerisation
  • Metathese
  • Polykondensation
  • abbaubare Polymere: Polypeptide, Polydepsipeptide, Polyester (Lactide)
 

Bioorganische Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden lernen die Chemie der Nucleinsäuren kennen und deren essentielle biologische Funktion auf molekularem Niveau wird ausführlich präsentiert. Das Verständnis chemischer und biologischer Zusammenhänge führt schließlich zur Vermittlung biotechnologischen Anwendungen. Die Studierenden verstehen Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und der biologischen Funktion von Nucleinsäuren und können diese für angewandte Aspekte (z. B. in der Biotechnologie) nutzen.

Inhalt:

  • Aufbau, Struktur, Synthese und Analyse von Nucleosiden und Nucleinsäuren
  • biologische DNA-Synthese (Replikation)
  • DNA-modifizierende Enzyme
  • biologische RNA-Synthese (Transkription) und Regulation der Genexpression
  • Proteinbiosynthese (Translation)
  • Rekombinante DNA-Technologie
  • chemische, biochemische und molekularbiologische Methoden zur gezielten Modifikation von Proteinen
 

Charakterisierungsmethoden in der heterogenen Katalyse

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Dr. Rose

Prüfungsleistung:
benotetes Referat

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Vorlesung befähigt die Studierenden, ein breites Spektrum anwendungsnaher Charakterisierungsmethoden im Bereich der Festkörperanalytik zu verstehen. Sie haben unterschiedliche Methoden zur Charakterisierung spezifischer Eigenschaften fester Katalysatormaterialien sowie in situ/operando-Methoden in der heterogenen Katalyse kennengelernt. Das erwor-bene Wissen zu den Methoden, Hintergründen, theoretischen Grundlagen sowie der anwendungsnahen Datenauswertung können sie sowohl in forschungs- als auch in industrienahen Tätigkeiten in dem weiten Feld der Katalyse einsetzen.

Inhalt:

  • Methoden zur Charakterisierung typischer Eigenschaften fester Katalysatoren
  • u.a. Adsorption
  • temperaturprogrammierte Methoden
  • Spektroskopie
  • Beugungs-/Streumethoden
  • Elektronenmikroskopie sowie deren Anwendung zur in situ/operando-Charakterisierung von Katalysatoren
 

Chemische Nanostrukturen

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Simon

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Studierenden erlernen Kompetenzen zur Her-stellung von chemischen Nanostrukturen. Dazu zählen: Synthese ligandstabilisierter Nanopartikel, Synthese von nanoporösen Festkörpern, Biofunktionalisierung von Nanopartikeln, Physikalische Methoden zur Herstellung von Nanopartikeln und Synthese von multifunktionalen organischen Molekülen. Dabei erhalten sie Einblick in die für diese Größenskala relevanten Untersuchungsmethoden, mit denen sich die Größe, Struktur und Eigenschaften bestimmen lassen. Das Hauptaugenmerk gilt den größeninduzierte Eigenschaften, die die Besonderheit dieser Stoffklasse ausmachen. Darüber hinaus werden sie mit den Prinzipien biologischer Systeme für den Aufbau von anorganischen Biomineralien vertraut gemacht.

Inhalt:

  • Synthese chemischer Nanostrukturen
  • Grundlagen der elktrischen, optischen und magnetischen Eigenschaften
  • spezifische Untersuchungsmethoden
  • Biomineralisation
  • Anwendungsfelder
 

Computersimulation und Spektroskopie an Festkörpern

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Martin

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Studierenden erlangen vertiefte Kenntnisse der Computersimulation und der Spektroskopie an Festkörpern. Die Studierenden können unter Anwendung des erlernten Wissens grundlegende physikalisch-chemische Phänomene in Festkörpern verstehen und dieses Wissen zur Planung, Durchführung und Analy-se von Experimenten nutzen.

Inhalt:

  • Thermodynamische Monte Carlo-Simulation
  • Monte Carlo-Simulation zur Diffusion
  • Atomistische Simulation von Defekten in Festkörpern mit Semiempirischen und Dichtefunktionalmethoden
  • Spektroskopie an Festkörpern
 

Diffraktionsmethoden zur Strukturaufklärung

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Englert

Prüfungsleistung:
Referat benotet oder Klausur

Semester:
SS, Achtung: Vorlesungsverschiebung

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben sich Kenntnisse zur Nutzung der Röntgen- und Neutronenbeugung zur Strukturaufklärung an Einkristallen und Pulvern.

Inhalt:

  • Wechselwirkung zwischen Röntgenstrahlung und Neutronen mit Materie
  • Symmetrie von Kristall und Beugungsbild
  • Lösung des Phasenproblems
  • Verfeinerung
  • Validierung von strukturellen Ergebnissen
 

Exotische Spektroskopie über 30 Größenordnungen - vom Universum zum Atom

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Appelt

Prüfungsleistung:
Referat benotet

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Veranstaltungen befähigen die Studierenden zu besserem Verständnis der Relevanz spektroskopischer Methoden in vielen Fachbereichen der Chemie, Physik und Biologie. Durch explizite Erörterung mathematischer Methoden werden dabei die für das Verständnis kosmischer und molekularer Spektroskopie erforderlichen Grundlagen geschaffen. Der Überblick über aktuelle Forschung befähigt die Studierenden zur Integration in fachfremde Bereiche und dient der wissenschaftlichen Orientierung.

Inhalt:

  • Theorie und Messung: Kosmische Expansion, Hintergrundstrahlung, Gravitationswellen.
  • Manipulation von mesoskopischen Sytemen, Molekülen und Atomen mit Laserlicht: Optisches Pumpen, Laserkühlung von Atomen und Molekülen, Dehnung/ Transport von Biomolekülen, Zellen und größeren Objekten mittels optischer Pinzetten
  • Fundamentale Quantenphänomene sowie Experimente: topologische Quantenphase, Verschrän-kungsphänomene, Bedeutung für die moderne Spektroskopie
 

Festkörper NMR Spektroskopie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Haarmann

Prüfungsleistung:
Referat benotet

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Vorlesung gibt eine umfassende Einführung in theoretische und praktische Aspekte der Festkörper-NMR-Spektroskopie. Im Fokus stehen insbesondere anorganische Materialien und deren Charakterisierung bezüglich Struktur und Eigenschaften. Ferner werden quantenmechanische Methoden auf Grundlage der Dichtefunktionaltheorie zur Berechnung NMR-spektroskopischer Parameter diskutiert.

Inhalt:

  • Hardware: Aufbau eines NMR-Spektometers
  • Interne und externe Wechselwirkungen der NMR
  • Linienformanalyse zur Bestimmung charakteristischer, substanzspezifischer NMR-Parameter
  • Quantenmechanische Berechnung der NMR-Parameter
  • NMR-Spektrensimulation für Einkristalle und pulverförmige Proben
  • Ausgewählte NMR-Experimente (Wide-Line-Messungen, SEDOR, REDOR, REAPDOR, MQMAS ...)
 

From Molecular to Continuum Physics I

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Carloni/ Prof. Dr. Blügel

Prüfungsleistung:
Mündliche oder schriftliche Prüfung
Übungen

Semester:
WS

Lernziele: 

With respect to the subject: Achieve a basic insight into the fundamental difference of processes on quantum-mechanical length- and time-scales, as compared to the everyday classical experience; Achieve a basic understanding of the complexity of quantum-mechanical wave-functions for predicting molecular properties; Acquire knowledge of the power and limitations of effective potentials based calculations. Not with respect to the subject (e.g. Team work, Presentation, Project Management, etc.): Presentation

Inhalt:

  • Ab initio molecular dynamics
  • principle and practical implementation with planewaves and pseudopotentials
  • Classical molecular dynamics and hybrid classical and ab initio molecular dynamics methods
  • Molecular Simulation in the NVT and NPT ensembles
  • Free energy calculations
  • Langevin dynamics
  • Brownian dynamics
  • Computational molecular spectroscopy
 

Grundlagen der Kernchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Bosbach

Prüfungsleistung:
unbenotete Hausarbeit

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben Kenntnisse über die Grundlagen der Kernchemie.

Inhalt:

  • Historischer Überblick, Natürliche und künstliche Radioaktivität, Zerfallsgesetze, Kernreaktionen, Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, Chemie der Actiniden, Grundzüge des Kernbrennstoffkreislaufs, Dosimetrie und Strahlenschutz
  • Versuche zum Strahlenschutz, Statistik des radioaktiven Zerfalls, nukleare Messtechnik: Alpha-, Beta-, Gamma-Spektroskopie, Messung von Umweltproben, industrielle Anwendung der Messtechnik
 

Grundlagen der Supramolekularen Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Albrecht

Prüfungsleistung:
Hausarbeit unbenotet

Semester:
WS

Lernziele: 

In dieser Vorlesungen sollen die Studierenden die Grundlagen der Supramolekularen Chemie kennen lernen und ein tiefes Verständnis für molekulare Wechselwirkungen entwickeln, die über kovalente Bindungen hinausgehen und die die chemische Basis für einen ´Bottom up approach´ zu Nanotechnologie legen.

Inhalt:

  • Begriffsdefinitionen und Geschichte
  • nichtkovalente Wechselwirkungen und nichtkovalente Synthese
  • Selbstorganisation
  • molekulare Erkennung
  • Wirt-Gast Chemie
  • Catenane
  • Rotaxane
  • Knoten
  • Dendrimere
  • molekulare Kapseln
  • Supramolekulare Katalyse
  • Molekulare Maschinen
  • Nanotechnologie.
 

Heterogene Katalyse und Katalyse in der Umwelttechnik

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Palkovits

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen einen guten Überblick über den Einsatz der Katalyse in der Umwelttechnik erhalten und in diesem Zusammenhang die grundlegenden Prinzipien vermittelt bekommen.

Inhalt:

Ca. 80% aller Industriechemikalien haben in ihrem Herstellungsprozess einen Katalysator gesehen. Katalysatoren gewinnen aber auch zunehmend Bedeutung im Umweltschutz (Abgaskatalysatoren). Im Rahmen dieser Vorlesung werden grundlegende Prinzipien der Katalyse behandelt. Anhand ausgewählter Prozesse werden Katalysatoren in ihrer Wirkungsweise vorgestellt. Hierzu wird sowohl auf die heterogene Katalyse und homogene Katalyse als auch auf die Bio-Katalyse eingegangen.

 

Heterozyklen in der medizinischen Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen erkennen, welche wichtige Rolle Heterozyklen in der medizinischen Chemie (bzw. Medizin) spielen. Hierzu werden die unterschiedlichen Typen von Heterozyklen, deren Eigen-schaften und Wirkmechanismen aber auch deren vielfältige Synthesemöglichkeiten vorgestellt. Die Studierenden gewinnen ein eingehendes Wissen auf dem Gebiet der Heterozyklenchemie. Sie können die Systeme klassifizieren und kennen Darstellungsmethoden. Zusätzlich haben sie ein Verständnis für wichtige medizinische Anwendungen von Heterozyklen entwickelt.

Inhalt:

  • Vorkommen
  • Synthese
  • Reaktivität und Eigenschaften heterozyclischer Verbindungen
  • nichtaromatische Heterozycen
  • Heteroaromaten
  • Anwendung in der medizischen Chemie
 

In-situ Spektroskopie zur Prozessführung

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Liauw

Prüfungsleistung:
schriftliche Hausarbeit und Literaturvortrag zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden können bei Fragestellungen aus der chemischen Produktion fundierte Vorschläge zur Implementierung spektroskopischer Methoden machen.

Inhalt:

  • Grundlagen der Spektroskopie-Arten UV, Vis, MIR, NIR, ATRMIR, Raman, NMR
  • ex-situ/in-situ/operando
  • Vorstellung verfügbarer Geräte
  • Beispiele aus der Produktion
  • Probleme und Lösungsansätze
  • regelungstechnische Grundlagen
 

Instrumentelle Polymeranalytik

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Blümich

Prüfungsleistung:
unbenotete Kenntnisprüfung

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Studierenden gewinnen Einblick in die physikalischen Grundlagen der wichtigsten analytischen Verfahren zur Charakterisierung von Polymeren und polymerer Werkstoffe. Sie erlernen die jeweiligen messtechnischen Voraussetzungen, Bedeutung der Messgrößen sowie deren Zusammenhang mit molekularen und makroskopischen Eigenschaften. Am Ende der Veranstaltung steht dem Studierenden das Rüstzeug zur Verfügung, alle technisch bedeutsamen analytischen Verfahren theoretisch zu verstehen und hinsichtlich ihrer Aussagekraft zu bewerten.

Inhalt:

  • Dilatometrie
  • IR
  • Raman
  • Thermoanalytik
  • ESR
  • NMR
  • Refraktometrie
  • Lichtstreuung
  • Ultrazentrifuge
  • Chromatographie
  • Optische Mikroskopie
  • Elektronenmikroskopie
  • TEM
  • Röntgenbeugung
  • Neutronenstreuung
  • SEM
  • AFM
  • physikalische Prüfmethoden
 

Katalysatorimmobilisierung und Mehrphasenkatalyse

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Leitner, Prof. Dr. Klankermayer

Prüfungsleistung:
2 Teilklausuren oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Das Modul vermittelt fundierte Kenntnis der Techniken zur Immobilisierung molekularer Katalysatoren; Molekulares Verständnis und reaktionstechnische Umsetzung der Mehrphasenkatalyse; Vergleichende Bewertung unterschiedlicher Ansätze.

Inhalt:

  • Prinzipien der Katalysatorimmobilisierung
  • Technische Nutzung der Mehrphasenkatalyse
  • Neue Reaktionsmedien für die Mehrphasenkatalyse (ionic liquids, supercritical fluids, ...)
  • Katalysatordesign für die Mehrphasenkatalyse
  • Systeme mit regulierbaren Lösungseigenschaften (smart ligands, switchable solvents)
  • Membranreaktoren in der biologischen und chemischen Katalyse
  • Kontinuierliche molekulare Katalyse
 

Kolloidchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Böker/ Prof. Dr. Richtering

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Studierenden werden vertraut mit modernen Vorstellungen über die Stabilität von Dispersionen, Emulsionen und Polymerlösungen. Sie sollen den Einfluss chemischer Größen (pH-Wert, Salzgehalt, Zusatz organischer Stoffe) und physikalischer Größen (Konzentration, Temperatur, Teilchenform) auf die Stabilität kolloidaler Systeme verstehen lernen und in die Lage versetzt werden, kolloidchemische Messungen zu interpretieren.

Inhalt:

  • Einteilung kolloider Systeme
  • Theorien zur Stabilität von Dispersionen und Emulsionen
  • Assoziationskolloide
  • Phasendiagramme
  • Stabilität und Flockung kolloidaler Dispersionen
 

Magnetochemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
N.N.

Prüfungsleistung:
Referat benotet

Semester:
WS, Achtung: Vorlesungsverschiebung

Lernziele: 

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Magnetochemie. Die Charakterisierung und Interpretation magnetischer Eigenschaften wird anhand ausgewählter Beispiele illustriert.

Inhalt:

  • Elektrodynamische und quantenmechanische Grundlagen des Magnetismus
  • physikalische Meßmethoden
  • molekularer Magnetismus
  • Modellansätze
 

Mechanismen der molekularen Katalyse

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Klankermayer

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 

Diese Vorlesung vermittelt Kenntnis der Konzepte zur Beschreibung metallorganischer Katalysezyklen; Anwendung moderner Methoden zur Aufklärung von Mechanismen.

Inhalt:

  • Bindung und Reaktivität in der Koordinationssphäre von Übergangsmetallen
  • Struktur/Wirkungsbeziehungen in der molekularen Katalyse (Tolman Konzept, natural bite angle, AMS Modell, etc.)
  • Sekundäre Wechselwirkungen zur Kontrolle katalytischer Reaktionen (H-Brücken, Ionenpaare, Lösungsmitteleffekte etc.)
  • Mechanismen der Enantiodifferenzierung
  • Hochauflösenden NMR Spektroskopie und andere spektroskopische Methoden der Strukturaufklärung reaktiver metallorganischer Intermediate
  • Kinetik und Modelldiskriminierung
  • Deuterierung und Labelling-Experimente
  • Computergestützte Methoden und Werkzeuge
 

Metallvermittelte Synthese

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Metallorganische Reagenzien und Reaktionen werden den Studierenden vorgestellt, damit sie einen Einblick in deren Vielfalt gewinnen und ein tieferes Verständnis stöchiometrischer und katalysierter organischer Reaktionen an Metallzentren oder in deren Peripherie erhalten.

Inhalt:

  • Prinzipielle Strukturen metallorganischer Verbindungen
  • Metallvermittelte C-C-Bindungsknüpfungen und Funkionalisierungen
  • Metallkatalysierte C-C-Bindungsbildung
 

Mikrowellenspektroskopie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Stahl

Prüfungsleistung:
vorlesungsbegleitende Übung unbenotet

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen die Interpretation von Mikrowellenspektren erlernen und die relevanten physikalisch-chemischen Parameter zu extrahieren. Weiterhin sollen Aufbau und Funktion von Mikrowellenspektrometern verstanden werden.

Inhalt:

  • Rotationsspektren
  • Zentrifugalverzerrung
  • Kernquadrupolhyperfeinstrukturen
  • Torsionsfeinstrukturen
  • Aufbau von Mikrowellen und Millimeterwellenspektrometern
 

Molekülspektroskopie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Stahl

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen den Aufbau hochaufgelöster Molekülspektren kennenlernen und in die Lage versetzt werden, diese zu interpretieren und zugrunde liegende physikalischchemische Parameter zu extrahieren.

Inhalt:

  • Grundlagen der Quantenmechanik
  • Rotations- und Schwingungsspektren
  • Rotations-Schwingungs-Wechselwirkungen
  • Symmetrieprinzipien
 

Molekulare Symmetrie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Stahl

Prüfungsleistung:
vorlesungsbegleitende Übung unbenotet

Semester:
WS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen die Grundlagen der Gruppen- und Darstellungstheorie erlernen und in die Lage versetzt werden, diese auf molekülphysikalische Fragestellungen anzuwenden.

Inhalt:

  • Gruppen
  • Darstellungen
  • Charaktertafeln
  • Punktgruppen
  • Permutations-Inversions-Gruppen
  • Molekulare Symmetriegruppe
  • Auswahlregeln
 

Molekulare Symmetrie und asymmetrische Synthese

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Professoren der organischen Chemie

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Den Studierenden wird Einblick in die Symmetrie und Asymmetrie organischer Moleküle gegeben, wobei die Fähigkeit vermittelt wird, Symmetrieelemente zu erkennen, zuzuweisen und spektroskopisch zu bestimmen. Zusätzlich wird gezeigt, welche Rolle Symmetrie bei der Syntheseplanung und bei der Synthese spielt und wie man gezielt asymmetrische (chirale) Moleküle stereoselektiv aufbauen kann. Die Symmetrie und Stereochemie molekularer Strukturen wird von den Studierenden erkannt und kann anhand von Deskriptoren zugeordnet werden. Dies ermöglicht den Studierenden, Symmetrieüberlegungen für Syntheseplanung unter Verwendung spezieller asymmetrischer Methoden zu planen.

Inhalt:

  • Symmetrie
  • Nomenklatur
  • Bestimmung der abs. Konfiguration
  • Prochiralität und Topozität
  • allg. Strategien für asymmetrische Synthesen
  • CC-Verknüpfungen
  • Oxidation und Reduktion
  • Desymmetriesierung
  • kinetische Razematenspaltung
  • diastereoselektive Reaktionen
  • asymmetrische Katalyse
 

Nachhaltige industrielle Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Klankermayer

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben ein grundlegendes Verständnis zum Beitrag der Chemie zu einer nachhaltigen Entwicklung.

Inhalt:

  • Prinzipien der nachhaltigen Chemie
  • Bewertung von chemischen Prozessen und Produkten
  • neue katalytische Verfahren in der chemischen Produktion
  • Energie- und Rohstoffeinsparung bei chemischen Prozessen
  • energetische und rohstoffliche Nutzung von Biomasse
  • Kraftstoffe aus Biomasse
  • stoffliche Nutzung von CO2
  • neue Energieträger
 

Nanostruktuierte Katalysatoren: Herstellung, Charakterisierung, Anwendung

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Palkovits

Prüfungsleistung:
mündliche Prüfung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden lernen die verschiedenen Arten heterogener Katalysatoren kennen mit Schwerpunkt auf Nanostrukturierten Katalysatoren. Dazu zählen beispielsweise:Herstellung und Eigenschaften von Zeolithen, Templatverfahren zur Herstellung geordneter mesoporöser Oxide,Replikaverfahren zur Herstellung geordneter Kohlematerialien, Koordinationsverbindungen (MOF) Die Möglichkeiten der Charakterisierung dieser Materialien werden diskutiert und die Bedeutung der Nanostruktur für die Anwendung in der Katalyse vorgestellt.

Inhalt:

  • Arten fester Katalysatoren (Trägerkatalysatoren, Oxide, etc.)
  • Fokussierung auf Nanostrukturierte Katalysatoren (Zeolithe, geordnete mikro- und mesoporöse Oxide und Kohlematerialien, Metallorganische Netzwerke)
  • Herausforderungen der Charakterisierung
  • Anwendungen dieser Materialien in der Katalyse und Bedeutung der Nanostruktur
 

NMR in Materialforschung und chemischer Verfahrenstechnik

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Blümich

Prüfungsleistung:
unbenotete Kenntnisprüfung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden gewinnen einen Überblick über den aktuellen Stand der Festkörper-NMR-Spektroskopie, der NMR-Bildgebung in der Materialforschung und chem. Verfahrenstechnik. Sie erlernen dabei den Einsatz und die Interpretation von eigenschaftsbezogenen Messparametern und sind am Ende der Veranstaltung in der Lage, selbständig geeignete Methoden und Instrumente zur Charakterisierung von Material- und Transporteigenschaften zu finden und zu bewerten.

Inhalt:

  • Festkörper-NMR-Spektroskopie
  • NMR-Bildgebung
  • Diffusion
  • Flussbildgebung
  • Geschwindigkeitsverteilungen
  • Qualitätskontrolle
  • Niederfeld-NMR
  • Mobile NMR
 

Numerische Mathematik

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Dahmen

Prüfungsleistung:
wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen grundlegende Kenntnisse numerischer Verfahren erlangen und diese anwenden können.

Inhalt:

  • Rechnerarithmetik
  • Stabilität von Algorithmen
  • lineare Gleichungssysteme
  • nichtlineare Gleichungssysteme
  • Eigenwertgleichungen.
 

Optische Spektroskopie und Streumethoden zur Untersuchung komplexer Fluide

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Richtering/ Prof. Dr. Böker

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden werden vertraut mit modernen Streumethoden zur Strukturuntersuchung auf verschiedenen Längenskalen. Anhand von Beispielen verschiedener Materialtypen, wie Polymere und Kolloide lernen die Studierenden die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Licht-, Neutronen- und Röntgenstreuung kennen und erlernen die zugehörigen Auswerteverfahren. Sie erlernen Methoden der Fluoreszenzspektroskopie und -mikroskopie und werden in die Lage versetzt, diese Methoden zur Untersuchung komplexer Flüssigkeiten einzusetzen und zu evaluieren.

Inhalt:

  • Grundlagen und Anwendung der Licht-, Neutronen- und Röntgenstreuung bei Polymeren und Kolloiden (Berechnung von Formfaktoren etc.)
  • Fluoreszenzspektroskopie in Lösung (FCS, FRET, FRAP etc.)
 

Organometallchemie und homogene Katalyse

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Okuda

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Diese Vorlesung soll das Erlernen der Prinzipien der Synthese, Struktur und Reaktivität von Organometallkomplexen der s-, p-, d- und f-Block-Elemente vermitteln.

Inhalt:

  • Prinzipien der Synthese
  • Struktur und Reaktivität von Organometallkomplexen
  • Prinzipien der homogenen Katalyse
  • Aktuelle Beispiele aus der organischen und makromolekularen Synthese
 

Physikalische Festkörperchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Martin/ Priv.-Doz. Dr. De Souza

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Vorlesung vermittelt die Konzepte der Defektchemie, des Materietransports und von Reaktionen in Festkörpern. Die Studierenden können unter Anwendung des erlernten Wissens grundlegende physikalisch-chemische Phänomene in Festkörpern verstehen und dieses Wissen zur Planung, Durchführung und Analyse von Experimenten nutzen.

Inhalt:

  • Ideale Festkörper
  • Reale Festkörper
  • Defektchemie
  • Masse und Ladungstransport
  • Festkörperreaktionen
  • Ionenleiter
  • Sensoren
  • Brennstoffzellen
  • Experimentelle Methoden
  • Computersimulation
 

Proteinchemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Priv.-Doz. Dr. Fabry

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben Kenntnisse über Aufbau, Analyse und die Funktion von Proteinen.

Inhalt:

  • Grundlagen zur Chemie und Biochemie von Aminosäuren
  • Peptiden und Proteinen: Eigenschaften, Reaktionen, Charakterisierung
  • chemische Synthese von Peptiden
  • Struktur- und Funktionsprinzipien von Proteinen
  • Proteinfaltung und Faltungsdefekte
  • präparative und analytische Methoden der Proteinchemie
  • spektroskopische Methoden und Massenspektrometrie
 

Quantenchemie der festen Materie - Bänder, Bindungen, Werkstoffe nach Maß

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Dronskowski

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen die theoretische Beschreibung und Modellierung moderner Feststoffmaterialien erlernen.

Inhalt:

  • Klassische Konzepte
  • quntenmechanische Ansätze
  • Blochsches Theorem
  • Dichtefunktionaltheorie
  • Potentiale und Basissätze
  • quantitative Modellierung fester Stoffe
  • Vorhersage neuartiger Materialien
 

Reaktionstechnik

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Liauw

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 
Die Studierenden sind nach erfolgreichem Ab-schluss in der Lage, reaktionstechnische Probleme zu identifizieren und mit geeigneten Methoden (Kenn-zahlbestimmung, Retrofitting ...) Lösungen auszuar-beiten.

Inhalt:

  • Mikrokinetik an technischen Beispielen
  • Makrokinetik: Stoff-, Wärme-, und ggf. Impulsbilanzen am Katalysatokorn, im Gas-Flüssig-System, in idealen Reaktoren
 

Reaktormodellierung und Prozesssimulation

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT x
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Liauw

Prüfungsleistung:
benotete Übung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben ein grundlegendes Verständnis der Modellierung und Simulation von chemischen Produktionsprozessen auf der Ebene von Reaktoren und von Anlagen.

Inhalt:

  • Klassifizierung Reaktoren Reaktormodelle
  • Prozessauslegung
  • verfügbare Software
  • Grundlagen der Prozesssimulation
  • Fallbeispiele
 

Sekundärionenmassenspektroskopie (SIMS)

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Priv.-Doz. Dr. De Souza

Prüfungsleistung:
mündliche Prüfung zur Vorlesung
Teilnahmenachweis zum Praktikum

Semester:
WS


Lernziele: 

Ziel der Vorlesung ist es, den Studierenden eine umfassende Einführung in Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) zu geben. Die Studierenden sollen sowohl theoretische als auch praktische Aspekte der SIMS-Analyse von Festkörpern erlernen. Die Stärken und Grenzen der Methode werden ausführlich diskutiert. Weiterhin erwerben sich die Studierenden Kenntnisse zu dem Aufbau und zu der Funktion von Sekundärionen-Massenspektrometern.

Inhalt:

  • Prinzip und Geschichte
  • Wechselwirkung zwischen hochenergetischen Ionen und Festkörpern
  • Vor- und Nachteile der SIMS-Methode
  • Quantifizierung und die SIMS-Gleichung
  • Betriebsarten (statische SIMS und dynamische SIMS) und Datenverarbeitung (Oberflächenspektrometrie, Bildaufnahme, Tiefenprofilierung)
  • Aufbau von SIMS-Maschinen: Vakuumerzeugung, Ionenquellen, Massenspectrometer (Flugzeit, Quadrupol und Magnetsektorfeld)
  • Anwendungsbeispiele aus der Cosmo- und Geochemie, aus der Katalyse, aus der Halbleiterindustrie, und aus der physikalischen Festkörperchemie
  • Andere Ionenstrahlmethoden
 

Soft Matter Nanotechnology

Pflicht Wahlpflicht
SYN x x
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Möller

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen einen Einblick in moderne Syntheseverfahren für funktionelle Makromoleküle erhalten und die wichtigsten Methoden erlernen.

Inhalt:

  • Anionische Polymerisation
  • Ringöffnende Polymerisation
  • Copolymerisation
  • Oxazolinpolymerisation
  • Proteinanalytik
  • Metallocen-katalysierte Polymerisation
 

Strukturen und Eigenschaften von Makromolekülen und Polymermaterialien

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Blümich

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Den Studierenden sollen Kenntnisse zur Struktur und den physikalischen Eigenschaften von Polymeren vermittelt werden.

Inhalt:

  • Polymerschmelzen
  • Kristallisation
  • teilkristalliner Zustand
  • Kettenorientierung
  • mechanische und dielektirsche Eigenschaften
  • mikroskopische dynamische Modelle
  • nichtlineare mechanische Eigenschaften
  • Nachgiebigkeit und Bruch
 

Supramolekulare Anorganische Chemie

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Kögerler

Prüfungsleistung:
Referat benotet

Semester:
WS, Achtung: Vorlesungsverschiebung

Lernziele: 

Diese Vorlesung stellt die Bedeutung supramolekularer Konzepte in der anorganischen Chemie dar, die von anorganischen Wirt-Gast-Systemen über molekulare Selbstorganisation bis zur gezielten Organisation von Kristallstrukturen reichen.

Inhalt:

  • Grundlagen der supramolekularen Wechselwirkungen in anorganischen und bioanorganischen Systemen
  • selektive anorganische Wirtsysteme und Sensoren
  • Selbstorganisation in anorganischen Reaktionen
 

Theoretische Chemie I

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Lüchow/ Prof. Dr. Raabe

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 
Die Studierenden sollen die Grundlagen und Verfahren der Quantenchemie kennen und verstehen lernen. Sie sollen die Methoden der Quantenchemie anwenden können.

Inhalt:

  • Formale Quantenmechanik
  • lineare Operatoren
  • Variationstheorie
  • Störungstheorie
  • Hartree-Fock-Theorie
  • Elektronenkorrelation
  • Born-Oppenheimer-Näherung
  • Normalkoordinatenanalyse
  • zeitabhängige Schrödinger-Gleichung
 

Theoretische Chemie II

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Lüchow

Prüfungsleistung:
vorlesungsbegleitende Übung unbenotet

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Studierenden sollen eine detaillierte Kenntnis moderner quantenchemischer Verfahren erlangen.

Inhalt:

  • Zweite Quantisierung
  • Elektronenkorrelationsverfahren
  • Multireferenzverfahren
  • DFT
  • Semiempirische Verfahren
  • QM/MM.
 

Theorie der magnetischen Resonanz

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES
COS x

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Appelt

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Vorlesung vermittelt theoretische Grundlagen der NMR-Spektroskopie.

Inhalt:

  • Vektor-Modell
  • Fourier-NMR
  • Quantenmechanik und Drehimpuls
  • Dichtematrix
  • Lioville-von Neumann Gleichung
  • Produktoperatoren
  • schwache und starke Kopplung
  • 2D-NMR
  • Phasenzyklen und gepulste Gradientenfelder
 

Wasserlösliche Polymere

Pflicht Wahlpflicht
SYN
CAT
MES x
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Dr. Plamper/ Prof. Dr. Richtering

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
SS

Lernziele: 

Die Veranstaltung verschafft den Studierenden einen Überblick über diese wichtige Polymerklasse, wobei physikalische Zusammenhänge (wie zwischen Struktur und Eigenschaften) erarbeitet werden sollen.

Inhalt:

  • löslicher Polymere,
  • Polyelektrolyte (Manning Kondensation, Bjerrum Länge, Oosawa Zwei-Phasen-Modell)
  • thermosensitive und andere stimulisensitive Polymere (Flory-Huggins-Theorie)
  • amphiphile Polymere
  • Polyseifen
  • Self-Assembly
 

Woodward-Hoffmann-Regeln, elektrozyklische Reaktionen

Pflicht Wahlpflicht
SYN x
CAT
MES
COS

Dozentinnen/Dozenten:
Prof. Dr. Raabe

Prüfungsleistung:
Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung

Semester:
WS

Lernziele: 

Den Studierenden wird die Interpretation und Vorhersage des Verlaufs elektrozyklischer Reaktionen mittels der Woodward-Hoffmann-Regeln vermittelt. Theoretische Grundlagen führen zur Anwendung der Regeln auf experimentell beobachtete Beispiele. Die Studierenden verstehen den Verlauf und die Selektivität von perizyklischen Reaktionen und können dies in der Synthesechemie anwenden.

Inhalt:

  • Woodward-Hoffmann Regeln
  • Erhaltung der Orbitalsymmetrie
  • Korrelationsdiagramme