Vurderingsordning

Faglig innhold

Grunnleggende begreper som struktur, nomenklatur, fysikalske egenskaper, stereokjemi og struktur versus reaktivitet blir gjennomgått. Reaksjonsmekanismer benyttes generelt for å gi innsikt i kjemiske transformasjoner. Alkaner og sykloalkaner: Konformasjoner og cis-trans stereoisomeri. Stereoisomeri: Geometrisk isomeri, konformasjonsisomeri, konfigurasjonsisomeri og prokiralitet. Absolutt og relativ konfigurasjon, R/S nomenklatur av kirale C-atomer, optisk aktivitet (spesifikk rotasjon), enantiomere, diastereomere, mesoforbindelser, presentasjon av strukturer i rommet, stereokjemi i kjemiske reaksjoner. Alkoholer og alkylhalider: Substitusjon (SN1/SN2), eliminasjon (E1/E2), energidiagrammer for flertrinnsreaksjoner, karbokationer og omleiringer. Nukleofil substitusjon (SN2): Nukleofile reagenser, nukleofilisitet versus basestyrke, løsningsmiddeleffekter, utgående gruppe, funksjonalisering og stereokjemi. Struktur og framstilling av alkener ved eliminasjonsreaksjoner. Addisjonsreaksjoner til alkener: (i) elektrofil addisjon av hydrogenhalider (Markovnikovs regel med mekanisme), (ii) syrekatalysert hydratisering, (iii) hydroborering-oksidering til alkoholer (anti-Markovnikov), (iv) epoksidering. Alkyner: Fremstilling, syre-base styrke, alkylering av terminale alkyner. Addisjonsreaksjoner til alkyner. Radikale reaksjoner: (i) radikalintermediater, (ii) radikal halogenering av alkaner, allyliske og bensyliske forbindelser. Alkoholer: Fremstilling ved (i) reduksjon av karbonylforbindelser, (ii) ringåpning av epoksider, (iii) dihydroksylering av alkener. Alkoholers reaksjoner: (i) Framstilling av eter, (ii) framstilling av ester og (iii) oksidasjon til aldehyd/karboksylsyre/keton. Grignardreagenser og alkyllitium (organometalliske forbindelser): Fremstilling, reaktivitet og reaksjoner (base og addisjon til karbonylforbindelser). Konjugasjon i alkadiener og allyliske systemer, allyliske kationer, resonans (delokalisering), stabilitet, isolerte diener, konjugerte diener, kumulerte diener. Konjugerte diener: (i) Framstilling, (ii) addisjon av hydrogenhalid, Diels-Alder reaksjon. Aromatiske forbindelser og aromatisitet. Reaksjoner på benzenforbindelser: Elektrofil aromatisk substitusjon, radikal halogenering av alkylbenzener. Aldehyder og ketoner: (i) Struktur og reaktivitet, (ii) Wittig reaksjonen, (iii) framstilling av imin, (iv) framstilling av acetal, (v) enoler og enolater, (vi) alkylering av enolater, (vii) aldolkondensasjon. Karboksylsyrer: (i) Syrestyrke, (ii) fremstilling og (iii) reaksjoner (esterdannelse). Karboksylsyrederivater: (i) Ester, (ii) karboksylsyre anhydrid, (iii) syrehalid, (iv) amid. Hydrolyse av karboksylsyrederivater.

Relevans til bærekraftig kjemi: Eksempler på bærekraftig fremstilling av kjemikalier ved hjelp av "Grønn kjemi" prinsipper vil bli gitt i forelesningene: (i) atomøkonomi og effektivitet, (ii) bruk av mindre farlige og giftige kjemikalier, (iii) valg av fornybare råvarer, (iv) kortere synteser (unngå derivatisering), (v) katalytiske reagenser i stedet for støkiometriske reagenser.

Læringsutbytte

Etter avsluttet kurs skal studenten i relasjon til faglig innhold: - kunne forstå og bruke nomenklatur og struktur for organisk kjemiske forbindelser - kunne grunnleggende reaksjonsprinsipper i organisk kjemi - kunne redegjøre for og utlede mekanistiske trekk ved reaksjonene - kunne forutsi konkurrerende reaksjoner - kunne knytte navn til sentrale reaksjoner - ha en grunnleggende forståelse av hvordan funksjonelle grupper påvirker elektrontetthet, egenskaper og reaktivitet i organiske forbindelser - kunne estimere pKa verdier for karboksylsyrer, aminer, alkoholer og ketoner i nærvær av forskjellige funksjonelle grupper. Gjennom kurset vil studenten bli bevisstgjort viktigheten av å velge bærekraftige løsninger og eventuelle utfordringer knyttet til organisk syntetisk kjemi.

Læringsformer og aktiviteter

KJ1021 består av en forelesningsdel og en teoretisk øvingsdel. 67% av øvingene kreves godkjent for adgang til eksamen (8 av 12 øvinger). Forventet arbeidsinnsats i emnet er 200-225 timer.

Informasjon om tidspunkt for obligatorisk aktivitet i semesteret vil bli annonsert av emneansvarlig ved semesterstart.

Obligatoriske aktiviteter

• Godkjente øvinger

Mer om vurdering

Avsluttende skriftlig eksamen (4 timer) bedømmes med bokstavkarakter. Ved eksamen som avholdes i et semester der emnet ikke blir undervist kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Tillatte hjelpemidler til eksamen: Godkjent enkel lommekalkulator er tillatt. Bruk av andre elektroniske hjelpemidler (MP3, iPod, Mobiltelefon og lignende) er ikke tillatt. Molekylbyggesett er tillatt. Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler er tillatt.

Anbefalte forkunnskaper

Det forutsettes at studentene har kunnskaper i generell kjemi tilsvarende KJ1000/KJ1002.

Forkunnskapskrav

Det forutsettes at studentene har kunnskaper i generell kjemi tilsvarende KJ1000/KJ1002

Kursmateriell

Solomoms, Fryhle, Snyder "Organic chemistry", 13. utgave eller 12. utgave eller 11. utgave.