NKEB13002U Organisk kemi (KemiO)

Årgang 2020/2021
Engelsk titel

Organic Chermistry (KemiO)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i bioteknologi
Bacheloruddannelsen i kemi

Kursusindhold

Formålet med kurset er at gøre de studerende bekendt med de vigtigste stofklasser i den organiske kemi og deres typiske kemiske reaktioner: addition, substitution og elimination, samt at give den studerende en grundlæggende forståelse for helt simple orbitalbeskrivelser (s og p, samt hybridiseringer af disse og deres betydning for kemisk binding), reaktionsmekanismer samt begreberne elektrofil og nucleofil. Endvidere skal kurset bibringe de studerende kendskab til den organiske kemis betydning og anvendelse. Kurset omhandler organiske molekyler, organisk-kemisk formelsprog og nomenklatur, stereokemi, grundlæggende organisk-kemiske reaktionstyper inklusive stoffernes fysisk-kemiske egenskaber.

Blok 1 omhandler elektronstruktur, hybridisering, nomenklatur, molekylstruktur, stereokemi, alkyner, alkener, halider delokalisering, substitutions, eliminations og additionsreaktioner, funktionelle gruppers kemi, carboxylsyrer, aminer og fastfasesyntese syntese af peptider. Første blok afsluttes med en gruppe præsentation af en retrosyntetisk gruppeopgave. En lignende gruppeopgave i blok 2 stof præsenteres umiddelbart før juleferien.


I Blok 2 gennemgås de af carbonylgruppens reaktioner, der anvendes i generel organisk syntese. Alfa reaktivitet og forskellige reaktionstyper til dannelse af C-C bindinger beskrives, inklusive aromatiske og heteroaromatiske stoffers reaktivitet i substitutions reaktioner. Organiske molekylers elektroniske strukturs betydning for reaktivitet gennemgås. Vi gennemgår blandt andet  pericykliske reaktioner, radikal-, kulhydrat- og polymerkemi.  Laboratorieøvelserne omfatter tilrettelæggelse af laboratorie arbejdet, grundlæggende laboratoriepraksis inkl. simple organiske synteser, sammensatte laboratorieforløb og indføring i laboratoriesikkerhed.

I blok 1 introduceres Chemdraw og de studerende lærer at tegne kemiske strukturer, undersøge deres egenskaber og navngivning i Chemdraw. De lærer også at bruge Chem 3D til molekyl modellering. De anvender chemdraw til at lave to større gruppeopgaver, hvor de ender med at lave en kort præsentation i powerpoint. Absaloruges intensivt i præsentation af undervisningsmateriale bla videoversioner af alle forelæsninger. Der undervises også i studieteknik. De studerende sættes også ind i foretagelse af literatursøgning.

Målbeskrivelser

Kompetencer
- anvende simple beskrivelser af kemisk binding i organiske molekyler. 
- kunne beskrive de mest almindelige eliminations, additions, substitutions reaktioner ved heterolyse og homolyse, samt pericycliske reaktioner til syntese af organiske stoffer
- beskrive organiske molekylers tredimensionale struktur og kunne diskutere stereokemiske begreber 
-anvende og forstå grundlæggende resonans og molekylorbital betragtninger til mekanistiske beskrivelser af organiske reaktioner 
- anvende simple ligevægts- og hastighedsbetragtninger i beskrivelsen af et organisk-kemisk reaktionsforløb 
- udvise  forståelse for betydningen af reaktivitet og fysiske egenskaber for stoffer således at de enkelte operationer i et design af et synteseforløb leder til optimalt udbytte af mål-molekylet
- anvende Chemdraw og Chemdraw 3D i opgaveløsninger og udarbejdelse af Office dokumenter.

- tilrettelægge det daglige arbejde og opnå teknikker for tilegnelse af viden ud fra undervisningsmaterialet

Færdigheder - opstille synteseforslag til fremstilling af en given forbindelse.
- opskrive almindelige kemiske reaktionsforløb udfra reaktioner der indgår i pensum 
- navngive simple organisk-kemiske forbindelser og anvende chemoffice til at tegne kemiske strukturformler 
- udføre simpelt laboratoriearbejde på forsvarlig vis, herunder kende til brugen af sikkerhedsudstyr så som kitler, briller handsker og stinkskab.
- opsøge, forstå og anvende sikkerhedsforskrifter, herunder kende til håndtering og bortskaffelse af kemikalieaffald 
- foretage simple organisk-kemiske operationer som fx omkrystallisation og ekstraktion og kunne forstå de grundlæggende principper bag 
- planlægge udførelse af en simpel organisk syntese efter en forskrift  
- oprense et råprodukt vha. almindelige laboratoriemetoder og undersøge renheden af et oprenset produkt 
- dokumentere eksperimentelt laboratoriearbejde 
- anvendelse af kemispecifikt software og integration med office.

Viden  - kendskab til de grundlæggende stofklasser og reaktioner i den organiske kemi  
- kendskab til de grundlæggende organisk-kemiske reaktionstyper, addition elimination, substitution. 
- kendskab til carbonylgruppers kemi og reaktivitet 
- kendskab til carbanioners, carbomiumioners, radikalers og carbeners elektroniske og rummelige struktur 
- kendskab til pericykliske reaktioner, herunder orbitaler og deres fases betydning for regio- og stereokemi i produktdannelse  
- kende til radikalreaktioner og deres anvendelse
- kendskab til sammenhængen mellem organiske molekylers elektronstruktur og reaktivitet 
- generelt kendskab til organisk-kemiske reaktionsmekanismer 
- kende de vigtigste biologisk-kemiske stofklasser og deres byggeblokke indenfor kulhydrat og peptidkemi
- kendskab de vigtigste facetter af fastfasekemi dvs koncepter der omfatter fastgørelse til den faste fase, temporér pg permanent beskyttelsesgruppekemi, kemi for cyklus for kædeforlængelse, endelig afbeskyttelse og kløvning af binding til den faste fase

- kendskab de grundlæggende facetter af kulhydratkemi, dvs simple strategier for indførelse og fjernelse af beskyttelsesgrupper for hydroxygrupper samt det anomere centers reaktivitet og glycosylerings kemi
- kendskab til litteraturundersøgelser v.hj.a. elektroniske søgemaskiner 
- kendskab til molekylers egenskaber og deres tredimentionelle struktur

Undervisningsmaterialet angives på kursets hjemmeside.

Forelæsninger, holdundervisning, hjemmeopgaveaflevering og laboratorieøvelser. I blok 2 afleveres 5 øvelsesrapporter til godkendelse.
Studerende, der er gravide eller ammer, eller lider af sygdomme som fx epilepsi eller diabetes, skal inden efterårsferien kontakte Jørn B. Christensen med henblik på at aftale evt. særlige forholdsregler ang. øvelser.

Eksamensnummer skal medbringes til eksamen.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 41
  • Forberedelse (anslået)
  • 273
  • Teoretiske øvelser
  • 70
  • Praktiske øvelser
  • 24
  • Eksamen
  • 4
  • I alt
  • 412
Skriftlig
Individuel
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Feedback ved afsluttende eksamen (ud over karakteren)
Point
15 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 3 timer med opsyn.
Skriftlig aflevering
1) Skriftlig prøve, 3 timer med opsyn (bedømmes og vægtes op til 74% af den endelige karakter) .
2) Godkendelse af aflevering af op til 13 opgavesæt stillet bredt i kursets pensum (op til 26%, vægtes 2% / godkendt sæt).
Hver delprøve bedømmes og vægtes individuelt, og den endelige karakter fastsættes på baggrund heraf. Fire godkendte laboratorierapporter er forudsætning for adgang til den skriftlige prøve(1).
Krav til indstilling til eksamen

Den studerende skal have gennemført 4 laboratorieøvelser.

Hjælpemidler
Kun visse hjælpemidler tilladt

Molekylbyggesæt er tilladt. Man skal medbringe skrive redskaber.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Reeksamen

Reeksamen er 3 timer og tæller 74%.

Godkendte opgavesæt vægtes op til  26% (2% / godkendt sæt).

Rettidigt opgave aflevering kan ske indtil 3 uger før reeksamen.

Ellers gælder samme betingelser som under den ordinære eksamen.

Hvis der er ti eller færre tilmeldte til reeksamen, vil reeksamensformen blive ændret til mundtlig eksamen af 15 minutters varighed.

Kriterier for bedømmelse

se målbeskrivelsen