活动概述

一般信息

进程ID (CB01A和CB01B)
CHEMD012A
课程名称(CB02)
有机化学
有效的期限
2021年秋季
课程描述
这是一个重要的物理性质和化学行为概论类有机化合物,碳氢化合物和卤代烷。主题包括retrosynthesis、光谱结构的决心,和反应机制。实验将涉及的合成简单的化合物,这些化合物的特征使用气相色谱(GC)和红外(IR)和核磁共振(NMR)谱。本课程是化学专业或密切相关的生物化学和化学工程等领域。
当然家庭
不适用

课程的理由

这门课是一个主要的制备要求在化学学科的csu和UCs。本课程属于生物科学Associates科学学位。这是第一个三个课程在学生的有机化学类序列介绍了基本主题等有机化学命名法,有机反应官能团,简单。江南娱乐贴吧官网

山麓相等

课程有山麓等价?
没有
山麓课程ID

课程理念

以前声明

课程开发选项

基本技能状态(CB08)
当然不是一个基本技能课程。
级选项
  • 信等级
  • 通过/不通过
重复限制
0

可转让性和Ed将军。选项

可转移性
转移到加州大学和加州
C-ID 区(年代) 状态 细节
化学 化学 批准 化学D012A &化学D012B C-ID所需化学150

化学D012A &化学D012B &化学D012C C-ID所需化学160年代

单位和时间

总结

最低信用单位
5.0
最高信用单位
5.0

每周学生小时

类型 在课堂上 的类
讲座时间 3.0 6.0
实验室的时间 6.0 0.0

课程学生小时

课程持续时间(周)
12.0
单位小时除数
36.0
课程课堂(接触)小时
讲座
36.0
实验室
72.0
总
108.0
课程的课外时间
讲座
72.0
实验室
0.0
NA
0.0
总
72.0

先决条件(s)

化学D001C或化学D01CH C级或更好

并修课程(s)

没有一个

咨询(ies)

EWRT D001A或EWRT D01AH或(EWRT D01AS和EWRT D01AT)或ESL D005。

限制(s)登记

入口的技能(s)

通识课程语句(年代)

教学方法

讲座和视觉辅助

实验室的示威游行

指定阅读的讨论

在课堂上讨论解决问题的执行

测验和考试复习在课堂上表演

家庭作业

合作学习和小组练习

实验室经验涉及学生在正式训练的数据收集和分析江南娱乐贴吧官网

实验室讨论会议和测验,评估执行的实验

作业

  1. 需要阅读的教材和实验室手册
  2. 可自由支配的书面问题每堂课章和实验室实验
  3. 每个实验执行写实验报告

方法的评价

  1. 至少有三个笔试旨在定期评估学生的应用能力的概念和技能通过更多的教学模式之一,如讲座、指定阅读,小组讨论,或作业问题。江南娱乐贴吧官网
  2. 至少有一个书面的实验室检查,用来评估学生的应用能力的概念和技能通过进行实验和实验室准备书面报告。江南娱乐贴吧官网
  3. 常规作业和/或讲座定期测试旨在评估学生的进步获得关键的概念和技能。江南娱乐贴吧官网
  4. 实验室报告为每个实验执行,这将被用来评估学生的能力显然和逻辑表达一个实验的定性或定量结果。实验室报告将包括任何相关光谱的分析或物理数据,可选地,讨论理论或实验概念应用于实验。
  5. 综合考试最后一堂课,用来评估学生的能力非常适用在整个课程中介绍的概念和技能。江南娱乐贴吧官网
  6. 小时的实际最终的实验室检查,用来评估学生的应用能力的概念和技能通过进行实验和实验室准备书面报告。江南娱乐贴吧官网
必要的学生材料:
  • 一个也没有。
大学基本设施:
  • 设备齐全的化学实验室,包括至少以下:消耗品化工、化学平衡、玻璃器皿、分子模型、熔点仪,笔记本电脑和数据采集模块,通风柜,化学处理设施,可封闭的存储区域,和实验室技术员

主要文献和引用的例子

作者 标题 出版商 日期/版 国际标准图书编号
*克莱因,大卫。“有机化学”,3日患儿增强学生解决方案手册&学习指南,威利,2017年。
*吉尔伯特,约翰·c·马丁,斯蒂芬·F。“有机化学实验:Miniscale和微尺度的方法”,6 e。布鲁克斯/科尔,2015。

支持短信和引用的例子

作者 标题 出版商
史密斯,Janice G。“有机化学学习指南/解决方案手册”,4 e。麦格劳-希尔,2014年。

学习成果和目标

课程目标

  • 研究分子结构的基本概念,应用于有机分子。
  • 检查重要的关键的结构特点和物理性质类的有机化合物,尤其是烷烃,烯烃和卤代烷。
  • 调查立体化学在化学反应中的作用。
  • 构成有效名称烷烃、烯烃和卤代烷使用常见和IUPAC命名约定。
  • 预测烷烃的反应、烯烃和卤代烷的基础上他们的结构。
  • 创建详细的反应机制和使用这些机制来解释实验观察或预测烷烃的最有可能的结果的反应,烯烃和卤代烷。
  • 构造详细的合成方案互变现象的烷烃,烯烃和卤代烷的官能团转换使用retrosynthetic分析。
  • 检查的行为烷烃、烯烃和卤代烷利用动力学的框架,热力学和平衡。

CSLOs

  • 预测产品在烷烃的反应、卤代烷和烯烃通过应用从普通化学概念。

  • 为简单的有机反应生成逻辑逐步反应机制。

  • 构建分子结构从IR和1 h NMR数据。

大纲

  1. 研究分子结构的基本概念,应用于有机分子。
    1. 研究债券形成从价键的角度和分子轨道理论。
      1. 的静电模型结合
      2. 建设成键和反键分子轨道
      3. 代的杂化轨道
      4. σ和π键的形成
      5. 比较单、双和三键
      6. 键的极性
    2. 预测分子的几何形状和相应的化学行为。
      1. 应用VSEPR理论分子形状
        1. 甲烷、氨、和水
        2. 负碳离子
        3. 碳正离子
        4. 激进分子
      2. 分子极性
      3. 静电势图(可选)
    3. 画准确表征有机分子。
      1. 路易斯点结构
        1. 形式电荷
        2. 氧化态
        3. 八隅体规则
      2. 凯库勒的结构
        1. 四价的碳
        2. Dash-wedge公约
      3. 杂化轨道的描述
    4. 检查化学结构共振的影响。
      1. 共振的实验证据
      2. 画共振结构
      3. 混合共振的形式作为一个表示真正的结构
      4. 离域分子轨道模型
  2. 检查重要的关键的结构特点和物理性质类的有机化合物,尤其是烷烃,烯烃和卤代烷。
    1. 识别主要的有机官能团。
      1. 碳氢化合物——烷烃、烯烃、炔烃
      2. 饱和碳氢化合物——代替卤代烷、醇、醚类、胺类、硫醇、硫化物、二硫化
      3. 不饱和碳氢化合物代替,醛、酮、亚胺烯胺、羧酸、酯、酰胺、腈、酐酰卤化物
    2. 调查的主要物理性质的化学物质。
      1. 分子间作用力的影响
      2. 熔点
      3. 沸点
  3. 调查立体化学在化学反应中的作用。
    1. 分子手性识别。
      1. 手性
        1. 偏手性
        2. 飞机的对称性
        3. Non-superimposablility
      2. 旋光性
        1. 平面偏振
        2. 偏振测定
      3. 绝对构型
        1. R和S立体化学的约定
        2. 命名的优先级规则
        3. r和s pseudo-stereochemical公约(可选)
      4. 费舍尔投影式(可选)
    2. 区分不同种类的立体异构体。
      1. 对映体
      2. 非对映体
      3. 异构体
      4. 内消旋化合物
      5. 异头物(可选)
    3. 检查手性对有机反应的影响。
      1. 外消旋的解决方案
      2. 转换的配置
        1. 保留的配置
        2. 反演的配置
        3. 损失的配置
      3. Syn和反除了多个债券
  4. 构成有效名称烷烃、烯烃和卤代烷使用常见和IUPAC命名约定。
    1. 检查指南IUPAC命名有机化合物根据目前委员会建议。
      1. 替代术语的概述
      2. 父链的识别
        1. 基
        2. 优先级的分支
        3. 命名碳链
      3. 前缀
        1. 立体化学的符号
        2. 数值乘数
        3. 位置标识符(位次)
      4. 基
        1. 一级,二级,三级,四级碳
        2. 一级,二级,三级取代基
        3. 取代基的简单和复杂
      5. 官能团后缀
      6. 名字建设
        1. 命名语法
        2. 拼音化规则
    2. 调查主要传统或常见的术语的例子。
      1. 对比的方法命名功能组:卤代烷与烷基卤化物
      2. 常见的取代基常见的名字
        1. 异戊基异丙酯、异丁基、仲丁基,叔丁基,新戊基,乙烯,丙烯,苯苄
        2. 炔丙基、巴豆、tert-pentyl(可选)
  5. 预测烷烃的反应、烯烃和卤代烷的基础上他们的结构。
    1. 评估有机反应的可能性会发生从酸/碱化学的角度。
      1. 酸/碱化学审查的基本方面
        1. 质子酸/碱定义
        2. 路易斯酸/碱定义
        3. 共轭双
        4. 酸解离常数
      2. 有机的酸和碱
        1. 常见的酸性和碱性官能团的例子
        2. 结构对酸度或碱度的程度的影响
      3. 反应性的基础上预测pKa值
    2. 从静电势的角度研究化学反应。
      1. 键极化率
      2. 亲核试剂与亲电试剂
    3. 探索不同形式的化学异构化和反应性之间的关系。
      1. 结构异构化
        1. 分支和无支链的化合物
        2. 宪法同分异构体
      2. Rotomers
        1. 纽曼的预测
        2. 交错、重叠矫形器
        3. 位阻和间接能量效果
        4. 粗鲁的和反构象
        5. 构象能量图
      3. 循环同分异构体
        1. 环应变
        2. 椅子和船形式的环己烷
        3. 轴向和赤道取代环己烷
        4. 环反转环己烷
        5. 构象分析为环己烷
      4. 碳正离子
        1. 超共轭现象
        2. 相对稳定
        3. 重组
      5. 烯烃
        1. Cis /反式异构体
        2. E / Z异构体
        3. 相对反应活性
        4. 的加氢热
      6. 未饱和程度
  6. 创建详细的反应机制和使用这些机制来解释实验观察或预测烷烃的最有可能的结果的反应,烯烃和卤代烷。
    1. 单电子和电子对机制进行比较。
      1. 均裂与异种溶解的债券乳沟
      2. 同种的与异种的键的形成
      3. 箭头机制形式主义
    2. 区分有机反应的主要类。
      1. 亲核取代
        1. 单分子(SN1)与双分子的(SN2)替换
        2. 比较SN1和反应坐标图的SN2反应
        3. SN1与SN2反应速率定律
        4. 立体化学SN1与SN2反应的后果
        5. 位阻和碳正离子稳定性对底物反应的影响
        6. 亲核试剂反应趋势
        7. 趋势的离去基团的能力
        8. 磺酸盐
        9. 溶剂的影响
      2. 亲核的消除
        1. 单分子和双分子的消除
        2. 影响底物结构、亲核试剂和溶剂的可能性消除和替换
        3. 扎伊采夫规则
        4. 立体选择性和beta-eliminations定向性
        5. 分子几何的消除和消除影响环己烷代替
        6. Bredt法则
      3. 亲电加成
        1. 分段机制
        2. 马氏加成
        3. 碳正离子重排
        4. 对映体的形成
      4. 激进的加法
        1. 连锁反应机制
        2. 激进的选择性
        3. 产品销售
        4. 立体化学的后果
        5. N-Bromosuccinimide
    3. 探索烯烃的主要反应。
      1. Hydrohalogenation
        1. 马氏加成的离子机制
        2. 激进anti-Markovnikov加法的机制
      2. 水解
      3. 溶剂分解
      4. 溴化
        1. Cyclobromonium离子
        2. 反加法
        3. 缺乏碳正离子迁移
        4. Halohydrins
      5. Oxymercuration-demercuration
        1. Cyclomercurinium离子
        2. 有机汞的减少中间
      6. Hydroboration-oxidation
        1. 硼烷
        2. 环加成作用机制
        3. Syn之外
        4. 氧化中间trialkylborane
        5. 整体anti-Markovnikov烯烃转换成醇
      7. Syn和反dihydroxylation
      8. 催化加氢
      9. 臭氧分解
        1. Molozinide形成
        2. 分解molozinide醛、酮、羧酸
      10. 碳烯(可选)
      11. 聚合(可选)
  7. 构造详细的合成方案互变现象的烷烃,烯烃和卤代烷的官能团转换使用retrosynthetic分析。
    1. 识别关键的官能团的变化和发生在合成的碳骨架。
      1. 控制的立体化学
      2. 控制regiochemistry
    2. 正确表达合成中使用的试剂和条件转换。
      1. 不相容的酸性和碱性试剂
      2. 表达的反应条件,如时间、温度、压力,和光线。
    3. 正确地以符号表示一个合成由多个步骤组成。
  8. 检查的行为烷烃、烯烃和卤代烷利用动力学的框架,热力学和平衡。
    1. 审查有机反应热力学相关的核心概念。
      1. 焓
        1. 吸热和放热过程
        2. 盖斯定律
        3. 加热反应
        4. 键离解能
        5. 的生成热
      2. 熵
      3. 自由能
        1. 自由能的定义
        2. 平衡常数的关系
        3. 吸能和放能反应
    2. 使用动力学预测有机反应的速率。
      1. 速率定律
        1. 反应分子状态
        2. 浓度
        3. 病原反应步骤
      2. 反应坐标图
        1. 反应物、产物、中间体
        2. 活化能
        3. 过渡状态
        4. 哈蒙德假设
    3. 检查化学系统平衡。
      1. 平衡的定义
        1. 动态系统
        2. 静态的浓度
        3. 平等的正向和反向的过程
        4. 恒常性的能量
      2. 平衡常数
        1. 平衡常数的数学形式
        2. 平衡常数的影响在产品的分配与反应物的反应
        3. 酸和碱解离常数
      3. 图形表示的平衡
        1. 理想化的反应坐标图的平衡常数的关系
        2. 使用反应进度图表示的平衡

实验室的话题

  1. 实验室方法
    1. 维护实验室的笔记本
    2. 写实验报告
  2. 化学品安全
    1. 材料安全数据表(MSDS)
    2. 化学处理
      1. 废物流的分离
      2. 适当的处理方法
      3. 环境危害的废物处理不当
    3. 实验室环境
      1. 保持实验室的清洁
      2. 化学标记
      3. 隔离危险的化学物质
      4. 二次容器
    4. 个人安全
      1. 防护眼镜
      2. 限制化学物质接触
      3. 安全淋浴
      4. 洗眼水站
      5. 正确使用灭火器
    5. 紧急情况下
      1. 火灾
      2. 地震
      3. 疏散程序
  3. 合成和表征
    1. 有机化合物的分离和净化。
      1. 溶剂萃取
      2. 酸/碱提取
      3. 再结晶
      4. 蒸馏
    2. 色谱法
      1. 薄层色谱法(TLC)
        1. 移动和固定的阶段
        2. 极性的影响
        3. 薄层色谱板的开发
        4. 可视化和化学染色
      2. 气相色谱法(GC)
    3. 物理性质
      1. 熔点
      2. 沸点
      3. 旋光性
  4. 光谱学
    1. 光谱学的概述
      1. 电磁波谱
      2. 光谱仪的总体设计和功能
    2. 利用红外(IR)分光光度法分析有机化合物。
      1. 试验装置
      2. 分子的振动和转动
      3. 吸光度与透光率
      4. 特征为主要官能团红外数据
      5. 红外光谱的解释
    3. 说明化合物的结构使用核磁共振光谱(NMR)。
      1. 核谱学
        1. 核自旋
        2. 活跃的同位素
        3. 磁化率
        4. 仪器的频率
        5. 能量水平的人口
        6. 试验装置
        7. 核磁共振溶剂
        8. 连续与傅里叶光谱
        9. 采集的光谱
      2. 化学位移
        1. 屏蔽和deshielding
        2. 扰动的磁场强度
        3. Instrument-independence的化学位移
        4. 化学位移标准
        5. 常见官能团的化学位移数据
      3. 化学等价
        1. 结构相等
        2. 异位原子
      4. 时间尺度
        1. 比较速度的采集速度的测量活动
        2. Temperature-based峰环己烷的混合
      5. 分裂
        1. 起源的化学分解
        2. 分裂模式
        3. 分裂的常量
        4. 宽带解耦
      6. 核磁共振光谱的解释
  5. 实验室实验
    1. 再结晶,熔点的常见有机化合物,如苯甲酸乙酰苯胺或萘
    2. 酸/碱提取的混合有机化合物如苯甲酸、4-nitroaniline和萘
    3. 分析一个或多个化合物通过薄层色谱法(TLC),如镇痛的组件
    4. 简单、分馏等有机化合物的混合物1-butanol 1-hexanol
    5. 酒精脱水,如4-methyl-2-pentanol
    6. 在单分子和双分子的替代卤代烷的相对反应活性
    7. 卤代烷的合成和表征
    8. 特征的产品,从先前的实验使用光谱技术包括红外(IR)光谱、核磁共振(NMR)、气相色谱(GC)
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