Emne - Organisk kjemi grunnkurs u/lab - KJ1021
KJ1021 - Organisk kjemi grunnkurs u/lab
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Muntlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer
Termin:
Høst
| Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
|---|---|---|---|---|
| Muntlig eksamen | 100/100 |
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer
Termin:
Vår
| Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
|---|---|---|---|---|
| Hjemmeeksamen | 100/100 | 4 timer |
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.
Bærekraft ved fremstilling av kjemikalier ved hjelp av "Grønn kjemi" prinsipper vil bli demonstrert i forelesningene. Dette vil for eksempel innkludere: (i) atomøkonomi og effektivitet, (ii) bruk av mindre farlige og giftige kjemikalier, (iii) valg av mindre farlige løsemidler og hjelpestoffer, (iv) valg av fornybare råvarer, (v) kortere synteser (unngå derivatisering), (vi) katalytiske reagenser i stedet for støkiometriske reagenser, (vii) designe produkter som blir nedbrutt i nature.
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
Kurset består av en forelesningsdel (4 timer per uke) og en teoretisk øvingsdel (2 timer per uke, 67% av øvingene kreves godkjent for adgang til eksamen). Studentene er selv ansvarlige for å finne informasjon om undervisningsstart og eventuell obligatorisk aktivitet i emner via NTNU sine nettsider og studiehåndbøker. Ta evt. kontakt med instituttet om noe er uklart. 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. Molekylmodeller er tillatt hjelpemiddel på eksamen. Ved eksamen som avholdes i et semester der emnet ikke blir undervist kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved ny vurdering gjentas bare den skriftlige eksamen.
Anbefalte forkunnskaper
Det forutsettes at studentene har kunnskaper i generell kjemi tilsvarende KJ1000.
Forkunnskapskrav
Det forutsettes at studentene har kunnskaper i generell kjemi tilsvarende KJ1000
Kursmateriell
Solomoms, Fryhle, Snyder "Organic chemistry", 12. ed.
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Grunnleggende emner, nivå I
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2022
Undervisningsspråk: Norsk
Sted: Trondheim
- Kjemi
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Muntlig eksamen
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
-
Høst
ORD
Muntlig eksamen
100/100
23.11.2021 - 24.11.2021
09:00 -
Rom Bygning Antall kandidater
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
-
Vår
ORD
Hjemme-eksamen (1)
100/100
Utlevering
01.06.2022Innlevering
01.06.2022
15:00
INSPERA
19:00 -
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
- 1) Merk at eksamensform er endret som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"