course-details-portlet

KJ1021 - Organisk kjemi grunnkurs u/lab

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig skoleeksamen 100/100 4 timer HJELPEMIDD

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 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.

Forkunnskapskrav

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

Kursmateriell

Solomoms, Fryhle, Snyder "Organic chemistry", 12. ed.

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Grunnleggende emner, nivå I

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2024

Undervisningsspråk: Norsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Kjemi
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator:

Ansvarlig enhet
Institutt for kjemi

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 HJELPEMIDD 24.11.2023 09:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL323 Sluppenvegen 14 1
SL310 blå sone Sluppenvegen 14 7
Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 HJELPEMIDD 27.05.2024 15:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL311 lyseblå sone Sluppenvegen 14 96
SL311 orange sone Sluppenvegen 14 27
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU