Orgaaninen kemia ja analytiikka (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija tuntee orgaanisten reaktiomekanismien perusteet ja osaa niiden perusteella päätellä orgaanisissa reaktioissa muodostuvat reaktiotuotteet.
Opiskelija ymmärtää miten reaktiomekanismeja käytetään hyväksi synteesien suunnittelussa ja toteutuksessa.
Opiskelija tuntee Orgaanisten yhdisteiden kvalitatiivisen analytiikan perusteet, osaa IR-, MS- ja NMR- laitteistojen toimintaperiaatteen ja spektroskooppisen datan tulkinnan.

Sisältö

1. IR- MS- ja NMR-spektrometrian perusteet ja laitteiden toimintaperiaatteet
2. IR- MS- ja NMR-spektrien tulkintojen perusteet.
3. Orgaanisten yhdisteiden reaktiomekanismien perusteet
4. Reaktiosarjat ja retrosynteettinen analyysi

Oppimateriaalit

Suositeltava kirjallisuus orgaaniseen spektrometriaan:
1) Laboratorion analyysitekniikka (Jaarinen, Niiranen), ainut suomenkielinen oppikirja
2) Quantitative Chemical Analysis (Daniel C. Harris), MS osuus hyvä
3) Fundamentals of Organic Chemistry, Ch. 13 Structure Determination (John McMurry)

Opetusmenetelmät

Luennot, tehtävät

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija:
- tietää IR- ja MS-spektrometristen mittausten perusteet, laitteiden toimintaperiaatteet sekä erilaiset näytteiden valmistustekniikat.
- osaa IR- MS- ja NMR-spektriä hyödyntäen tunnistaa joitakin yksinkertaisia orgaanisia yhdisteitä
- osaa tehdä IR- ja MS-mittauksia ja laatia työselostuksia, jotka sisältävät vaaditut osiot
- tietää miten eri funktionaaliset ryhmät reagoivat, reaktiomekanismien perusteet ja kuinka yhdisteen rakenne vaikuttaa reaktion kulkuun
- tietää reaktiosarjojen merkityksen yhdisteen valmistamisessa tai analysoinnissa.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija:
- ymmärtää IR- ja MS-spektrometristen mittausten perusteet, laitteiden toimintaperiaatteet sekä erilaiset näytteiden valmistustekniikat.
- osaa IR- MS- ja NMR-spektriä hyödyntäen tunnistaa yksinkertaisen tuntemattoman yhdisteen rakenteen
- työskentelee huolellisesti ja tavoitteellisesti mittauksia tehdessään ja osaa tehdä itsenäisesti johtopäätöksiä. Raportti on selkeä rakenteeltaan ja kieliasultaan.
- osaa miten eri funktionaaliset ryhmät reagoivat ja niiden reaktiomekanismit sekä kuinka yhdisteen rakenne vaikuttaa reaktion kulkuun
- ymmärtää kuinka reaktiosarjoja ja retrosynteesiä käytetään yhdisteen valmistamisen suunnittelussa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija:
- osaa arvioida eri menetelmien, näytetekniikoiden ja laiteparametrien vaikutusta IR- ja MS-spektrometrissa mittauksissa sekä osaa erilaiset näytteiden valmistustekniikat
- osaa IR- MS- ja NMR-spektriä hyödyntäen tunnistaa monimutkaisen tuntemattoman yhdisteen rakenteen
- työskentelee itsenäisesti, oma-aloitteisesti ja tavoitteellisesti. Osaa suunnitella ja aikatauluttaa työnsä järkevästi. Raportin kieliasu ja tulosten tarkastelu ovat erinomaisia.
- osaa eri funktionaalisten ryhmien reagointitapojen, reaktiomekanismin, yhdisteen rakenteen ja reagenssien avulla päätellä muodostuvan tuotteen.
- osaa reaktiosarjoja ja retrosynteesiä hyödyntäen suunnitella yhdisteen valmistamisen kehittäen samalla ongelmanratkaisutaitojaan.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija:
- tietää IR- ja MS-spektrometristen mittausten perusteet, laitteiden toimintaperiaatteet sekä erilaiset näytteiden valmistustekniikat.
- osaa IR- MS- ja NMR-spektriä hyödyntäen tunnistaa joitakin yksinkertaisia orgaanisia yhdisteitä
- osaa tehdä IR- ja MS-mittauksia ja laatia työselostuksia, jotka sisältävät vaaditut osiot
- tietää miten eri funktionaaliset ryhmät reagoivat, reaktiomekanismien perusteet ja kuinka yhdisteen rakenne vaikuttaa reaktion kulkuun
- tietää reaktiosarjojen merkityksen yhdisteen valmistamisessa tai analysoinnissa.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi perustuu tentteihin, joiden painoarvot ovat seuraavat:

Orgaaninen spektrometria 30% (Mia)
Orgaaninen kemia 50% (Timo)
Orgaanisen kemian työmenetelmät 20% (Miika)

Esitietovaatimukset

Kemian perusteet 1
Kemian perusteet 2
Spektrometria