Kursplan för Fysikalisk-organisk kemi

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• använda kvalitativ elektronstrukturteori för att förutsäga organiska molekylers (inkl. metallorganiska föreningars och konjugerade polymerers) struktur, reaktivitet och andra egenskaper, och använda kvantitativa beräkningskemiska metoder för att  studera reaktionsmekanismer och organiska molekylers egenskaper,
• förutsäga konformationell preferens hos organiska molekyler och stereokemisk preferens hos reaktioner,
• kritiskt utvärdera och använda olika tekniker (experimentella och beräkningskemiska) för att bestämma reaktionsmekanismer hos organisk-kemiska reaktioner,
• beskriva olika typer av reaktiva organiska intermediärer, och utvärdera deras betydelse i olika reaktioner,
• tillämpa grundläggande begrepp inom kemisk och biokemisk katalys,
• beskriva och analysera möjliga former av icke-kovalent växelverkan inom organiska, bioorganiska och supramolekylära system och förutsäga ett lösningsmedels inverkan på reaktivitet,
• redogöra för viktiga processer hos organiska molekyler i elektroniskt exciterade tillstånd och tillämpa kunskapen vid studier av fotokemiska reaktioner.

Innehåll

Molekylorbitaler för viktiga organiska molekyler och funktionella grupper. Elektronkonfigurationer och tillstånd. Jahn-Teller distortioner av första och andra ordningen. Hybridorbitalbegreppet, inklusive kritik. Isoloba analogin. Stereoelektroniska effekter. Hückelteori för konjugerade kolväten. Olika former av konjugation och aromaticitet. Konformationsanalys och molekylmekanik. Kvantkemiska  beräkningsmetoder (vågfunktionsmetoder och DFT-metoder), möjligheter och begränsningar. Symmetrioperationer och stereokemi. Icke-kovalent växelverkan och lösningsmedelseffekter. Molekylär igenkänning och supramolekylär kemi. Reaktiva intermediärer såsom karbener, nitrener och bensyner. Kemisk bindning i metallorganiska föreningar. Potentialenergiytor och transition-state-teori. Experimentella metoder för kinetikbestämning. Kinetiska isotopieffekter. Linjära fria energi samband. Katalys och biokatalys. Kvalitativa modeller för pericykliska reaktioner. Alternerande och icke-alternerande kolväten. Bandstruktur hos konjugerade polymerer. Fotofysikaliska och fotokemiska förlopp hos organiska föreningar.

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar, seminarier och laborationer. Deltagande i seminarier, laborationer och därtill hörande genomgångar och redovisningar är obligatoriska.

Examination

Skriftlig tentamen anordnas vid mitten av kursen (5 hp) och under andra hälften av kursen (4 hp). Laborationer (3 hp). Litteraturseminarier och inlämningsuppgifter (3 hp). 

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Övriga föreskrifter

Kan ej tillgodoräknas tillsammans med Fysikalisk-organisk kemi NV1 (1KE977), Fysikalisk-organisk kemi NV2 (1KE978), eller Fysikalisk-organisk kemi (1KB471).