| Vorwort zur 4. Auflage | 6 |
| Inhalt | 8 |
| 1 Anorganische Molekülchemie | 14 |
| 1.1 Methodische Grundlagen | 15 |
| 1.1.1 Arbeitstechniken | 15 |
| 1.1.2 Charakterisierungsmethoden | 18 |
| 1.1.3 Grundlagen quantenchemischer Methoden | 22 |
| 1.2 Gmrundlegende Aspekte von Struktur und Reaktivität | 29 |
| 1.2.1 Elementare Trends – Die Sonderstellung der Elemente der 2. Periode | 29 |
| 1.2.2 Geometrische Struktur von Molekülen | 33 |
| 1.2.3 Intermolekulare Wechselwirkungen und Reaktivität | 34 |
| 1.2.4 Mehrzentrenbindungen | 39 |
| 1.2.5 Reaktionsmechanismen | 48 |
| 1.2.6 Kinetische Stabilisierung | 50 |
| 1.3 Molekülgerüste: Ketten, Ringe, Polycyclen, Käfige | 55 |
| 1.3.1 Molekulare Silikate und Silikatanaloga | 56 |
| 1.3.2 Element-Modifikationen: Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel | 64 |
| 1.3.3 Aktivierung von Element-Element-Bindungen und Gerüstumwandlungen | 77 |
| 1.3.4 Gerüststrukturen aus Gruppe-14 Elementen: Oligo- und Polysilane | 86 |
| 1.4 Subvalente Verbindungen | 93 |
| 1.4.1 Carbenanaloga | 94 |
| 1.4.2 Borylene | 110 |
| 1.4.3 Radikale | 113 |
| 1.5 Mehrfachbindungssysteme | 118 |
| 1.5.1 Klassische und Nichtklassische isolierte Doppelbindungen | 118 |
| 1.5.2 Dreifachbindungen | 122 |
| 1.5.3 Konjugierte und aromatische p-Systeme | 125 |
| 1.6 Elektronenreiche Verbindungen | 130 |
| 1.6.1 Edelgasverbindungen | 131 |
| 1.6.2 Ylide | 137 |
| 1.7 Clusterverbindungen mit Elektronenmangel | 144 |
| 1.7.1 Deltaedrische Polyborane | 144 |
| 1.7.2 Heteroborane | 151 |
| 1.8 Moderne Aspekte von Säure-Base- und Wasserstoffchemie | 154 |
| 1.8.1 Supersäuren | 154 |
| 1.8.2 Lewissäure/base-Komplexe | 164 |
| 1.8.3 Frustrierte Lewis-Paare und H2-Aktivierung | 173 |
| 2 Festkörperchemie | 184 |
| Einleitung | 184 |
| 2.1 Festkörperreaktionen | 186 |
| 2.1.1 Reaktionsbehälter | 187 |
| 2.1.2 Fest-Fest-Reaktionen | 188 |
| 2.1.3 Reaktionen in Schmelzen | 190 |
| 2.1.4 Chemische Transportreaktionen | 192 |
| 2.1.5 Reaktionen bei „tiefen“ Temperaturen | 195 |
| 2.1.6 Modifizierung von Feststoffen | 197 |
| 2.1.7 Reaktionen bei hohen Drücken | 199 |
| 2.2 Kristallstrukturen | 204 |
| 2.2.1 Dichteste Packungen von Atomen | 204 |
| 2.2.2 Lückenbesetzungen in dichtest gepackten Strukturen | 206 |
| 2.2.3 Beschreibung wichtiger Strukturtypen | 207 |
| 2.2.4 Vorhersagen von Kristallstrukturen | 214 |
| 2.3 Nanochemie | 215 |
| 2.3.1 Der Schmelzpunkt von Nanoteilchen | 216 |
| 2.3.2 Die elektrische Leitfähigkeit von Nanoteilchen | 217 |
| 2.3.3 Der Magnetismus von Nanoteilchen | 218 |
| 2.3.4 Die optischen Eigenschaften von Nanoteilchen | 219 |
| 2.3.5 Oberflächenchemie und Katalyse | 219 |
| 2.3.6 Synthesen von Nanoteilchen | 220 |
| 2.3.7 Gesundheitliche Risiken von Nanoteilchen | 221 |
| 2.4 Kristalldefekte | 221 |
| 2.4.1 Rotationen | 222 |
| 2.4.2 Versetzungen | 222 |
| 2.4.3 Punktdefekte nach Schottky und Frenkel | 223 |
| 2.4.4 Farbzentren | 223 |
| 2.4.5 Platztausch von Atomen (Ordnungs-Unordnungs-Vorgänge) | 224 |
| 2.4.6 Fehlordnung über Leerstellen | 226 |
| 2.4.7 Nicht stöchiometrische Phasen | 228 |
| 2.4.8 Dotierung und feste Lösungen | 228 |
| 2.4.9 Scherstrukturen | 230 |
| 2.5 Elektrochemische Zellen | 232 |
| 2.5.1 Messung von Sauerstoff-Partialdrücken | 232 |
| 2.5.2 Brennstoffzellen | 233 |
| 2.5.3 Batterien | 233 |
| 2.5.4 Wiederaufladbare Lithiumbatterien | 235 |
| 2.5.5 Die Nickel-Metallhydrid-Batterie | 238 |
| 2.6 Elektronische Strukturen fester Stoffe | 239 |
| 2.6.1 Die lineare Anordnung von Wasserstoffatomen | 240 |
| 2.6.2 Die Peierls-Verzerrung einer linearen Anordnung von H-Atomen | 243 |
| 2.6.3 Bandstrukturen in drei Dimensionen – Brillouin-Zonen | 245 |
| 2.6.4 Beispiele für Bandstrukturen | 246 |
| 2.6.5 Metall–Metall-Bindungen | 254 |
| 2.6.6 Peierls-Verzerrung und Ladungsdichtewelle (CDW) | 255 |
| 2.7 Magnetische Eigenschaften von Feststoffen | 256 |
| 2.7.1 Diamagnetismus | 258 |
| 2.7.2 Paramagnetismus | 258 |
| 2.7.3 Kooperative Eigenschaften | 263 |
| 2.7.4 Ferromagnetische Ordnung | 264 |
| 2.7.5 Magnetische Kopplungsmechanismen | 265 |
| 2.7.6 Antiferromagnetische Ordnung | 266 |
| 2.7.7 Paramagnetismus der Leitungselektronen (Pauli-Paramagnetismus) | 266 |
| 2.8 Der metallische Zustand | 267 |
| 2.8.1 Metalle | 267 |
| 2.8.2 Intermetallische Systeme | 269 |
| 2.8.3 Legierungen | 270 |
| 2.8.4 Intermetallische Verbindungen mit Formgedächtnis | 270 |
| 2.8.5 Hume-Rothery-Phasen | 271 |
| 2.8.6 Laves-Phasen | 273 |
| 2.8.7 Zintl-Phasen | 274 |
| 2.9 Verbindungen der Metalle | 281 |
| 2.9.1 Metallhydride | 281 |
| 2.9.2 Metallboride | 289 |
| 2.9.3 Metallcarbide | 295 |
| 2.9.4 Metallnitride | 303 |
| 2.9.5 Metalloxide | 309 |
| 2.9.6 Metallsulfide | 348 |
| 2.9.7 Metallfluoride | 360 |
| 2.9.8 Metallchloride, -bromide und -iodide | 367 |
| 2.9.9 Halogenide der Seltenerdmetalle | 383 |
| 2.10 Keramische Materialien | 390 |
| 2.10.1 Herstellung von Hochleistungskeramiken | 390 |
| 2.10.2 Cermets und Komposite | 391 |
| 2.10.3 Einteilung keramischer Materialien | 392 |
| 3 Komplex-/Koordinationschemie | 406 |
| 3.1 Einleitung | 406 |
| 3.2 Geschichte | 407 |
| 3.3 Nomenklatur von Komplexverbindungen | 409 |
| 3.4 Ligandenklassen | 413 |
| 3.5 Oxidationszahl und Valenzelektronenzahl des Metallatoms in Komplexverbindungen | 417 |
| 3.6 Gesamtelektronenzahl in Komplexen | 418 |
| 3.7 Koordinationszahl und -polyeder von Komplexverbindungen | 420 |
| 3.8 Isomerie bei Komplexverbindungen | 428 |
| 3.9 Die Bindung in Komplexen und ihre Effekte | 435 |
| 3.9.1 Valenzbindungstheorie (VB-Theorie) | 435 |
| 3.9.2 Kristallfeldtheorie (CF-Theorie) | 437 |
| 3.9.3 Stereochemische und thermodynamische Effekte der Kristallfeldaufspaltung | 445 |
| 3.9.4 Kristallfeldaufspaltung – UV/Vis-Spektroskopie | 451 |
| 3.9.5 Kristallfeldtheorie – Defizite des Modells | 454 |
| 3.9.6 Kristallfeldtheorie – Mehrelektronennäherung | 455 |
| 3.9.7 Ligandenfeldtheorie | 470 |
| 3.9.8 Molekülorbitaltheorie (MO-Theorie) | 478 |
| 3.10 Stabilität von Metallkomplexen | 488 |
| 3.10.1 Thermodynamische und kinetische Stabilität | 488 |
| 3.10.2 Stabilitätskonstanten und Komplexbildungsgleichgewichte | 490 |
| 3.10.3 Stabilitätstrends | 494 |
| 3.10.4 Der Chelateffekt – Grundlagen | 499 |
| 3.10.5 Der Chelateffekt – Anwendungen | 503 |
| 3.11 Reaktivität von Metallkomplexen, Kinetik und Mechanismen | 513 |
| 3.11.1 Substitutionsreaktionen | 513 |
| 3.11.2 Redoxreaktionen – Elektronentransfer zwischen Komplexen | 522 |
| 3.11.3 Ligandenreaktionen in der Koordinationssphäre von Metallatomen | 533 |
| 3.12 Disauerstoff-Metallkomplexe | 537 |
| 3.13 Distickstoff-Metallkomplexe | 547 |
| 3.14 Cyano-Metallkomplexe | 553 |
| 3.15 Metall-Metall-Bindungen und Metallcluster | 559 |
| 3.16 Medizinische Anwendungen von Metallkomplexen | 566 |
| 3.17 Koordinationspolymere, MOFs | 570 |
| 3.18 Lumineszenz bei Metallkomplexen | 577 |
| 3.19 Methoden zur Untersuchung von Metallkomplexen | 583 |
| 3.20 Anhang | 592 |
| 3.20.1 Molkülsymmetrie und Gruppentheorie | 592 |
| 3.20.2 Systematische Ermittlung von Russel-Saunders-Termen | 598 |
| 4 Organometallchemie | 604 |
| 4.1 Einleitung und Metall-Kohlenstoff-Bindung | 604 |
| 4.2 Hauptgruppenmetall- und -elementorganyle | 608 |
| 4.2.1 Alkalimetallorganyle | 608 |
| 4.2.2 Erdalkalimetallorganyle | 613 |
| 4.2.3 Organlye der 13. Gruppe: B, Al | 615 |
| 4.2.4 Organyle der 14. Gruppe: Si, Sn und Pb | 622 |
| 4.2.5 Elementorganyle 15. Gruppe: Phosphor | 634 |
| 4.2.6 Fluktuierende Hauptgruppenmetalloranyle | 642 |
| 4.2.7 Hauptgruppenmetall-p-Komplexe | 644 |
| 4.2.8 Subvalente Hauptgruppen-s-Organyle und Element-Element-Bindungen | 651 |
| 4.2.9 Kation-Aren-p-Wechselwirkungen | 656 |
| 4.3 Übergangsmetallorganyle | 658 |
| 4.3.1 Carbonylkomplexe | 658 |
| 4.3.2 Carben-(Alkyliden-)Komplexe | 697 |
| 4.3.3 Carbin-(Alkylidin-)Komplexe | 708 |
| 4.3.4 Übergangsmetall-p-Komplexe | 711 |
| 4.3.5 Agostische Wechselwirkungen | 735 |
| 4.3.6 Elementarreaktionen mit Metallorganylen | 737 |
| 4.3.7 Metallorganische Verbindungen der Lanthanoide | 746 |
| 4.4 Katalyse | 748 |
| 4.4.1 Homogenkatalytische Verfahren | 748 |
| 4.4.2 Heterogenkatalytische Verfahren | 780 |
| 5 Bioanorganische Chemie | 798 |
| 5.1 Einleitung | 798 |
| 5.2 Transport und Speicherung von Metallionen | 799 |
| 5.2.1 Ionenkanäle, Ionenpumpen, Ionophore | 799 |
| 5.2.2 Funktionelle Metallionen: Eisen und Kupfer | 803 |
| 5.3 Kalium, Natrium und Calcium: Signalübertragung und biologische Struktur | 814 |
| 5.3.1 Überlegungen zur Steuerung von biologischen Prozessen | 814 |
| 5.3.2 Grundlagen der Nervenleitung | 815 |
| 5.3.3 Kaliumkanäle | 817 |
| 5.3.4 Calciumionen als intrazelluläre Signalübermittler | 819 |
| 5.4 Zink: Lewis-saure Katalyse und strukturgebende Funktion | 821 |
| 5.4.1 Allgemeiner Überblick | 821 |
| 5.4.2 Strukturgebende Wirkung von Zink | 821 |
| 5.4.3 Zink in Enzymen | 823 |
| 5.5 Wichtige bioanorganische Kupfer- und Eisenkomplexe | 830 |
| 5.5.1 Allgemeiner Überblick | 830 |
| 5.5.2 Kupferproteine | 830 |
| 5.5.3 Eisenproteine | 833 |
| 5.6 Elektronentransferketten | 839 |
| 5.6.1 Allgemeiner Überblick | 839 |
| 5.6.2 Photosynthese und Atmungskette | 840 |
| 5.6.3 Grundlagen des Elektronentransfers in Proteinen | 846 |
| 5.7 Transport und Aktivierung von Sauerstoff | 853 |
| 5.7.1 Sauerstofftransportproteine | 853 |
| 5.7.2 Enzymatische Katalyse von Reaktionen mit Sauerstoff | 855 |
| 5.7.3 Cytochrom P-450 | 858 |
| 5.7.4 Protocatechuat-3,4-Dioxygenase (3,4-PCD) | 860 |
| 5.7.5 Tyrosinase | 862 |
| 5.7.6 Kupfer-Zink-Superoxiddismutase (SOD) | 863 |
| 5.8 Vitamin und Cofaktor B12 | 864 |
| 5.8.1 Historisches und biologische Bedeutung | 864 |
| 5.8.2 Allgemeine Strukturmerkmale | 865 |
| 5.8.3 Reaktivität von Cobalaminen | 867 |
| 5.9 Biologische und medizinische Anwendungen von Metallkomplexen | 869 |
| 5.9.1 Hintergrund | 869 |
| 5.9.2 Nickelchelatchromatographie | 870 |
| 5.9.3 Elektrochemische Hybridisierungssensoren | 871 |
| 5.9.4 Radiopharmazeutika | 872 |
| 5.9.5 Carbonylmetallimmunoassays (CMIA) | 878 |
| Übungsaufgaben | 882 |
| Biographische Daten der Autoren | 902 |
| Sachregister | 904 |
