Organic chemistry

Description

Part I: Spatial and electronic structures.
– Hybridization of atomic orbitals and geometry of organic molecules.
– Nomenclature. 
– Constitutional and conformational isomerism.
– Stereochemistry (enantiomerism, diastereosisomerism). 
– Electronic effects: polarity, polarizability, inductive and mesomeric effects.
– Structure-reactivity relationship: the main classes of reagents: acids, bases, nucleophiles, electrophiles, reaction intermediates: carbocations, carbanions, free radicals.

Part Two: Reactivity of compounds. The main reaction mechanisms.

– Radical substitutions on alkanes (SR). 
– Electrophilic additions to alkenes (AE). 
– Electrophilic substitutions on arenes (SE).
– Nucleophilic substitutions in aliphatic series (SN1 and SN2). 
– Elimination reactions (E1 and E2). 

Basic practical work: 
– Doubling of a racemic mixture.
– Chemical synthesis.
Acquire and implement the main experimental techniques (distillation, extraction, reflux set-up, recrystallisation, TLC and silica gel column chromatography). 
– Raise students’ awareness of safety during chemical manipulations.

UV visible spectrophotometry: principles, theory, Beer Lambert’s Law. 
IR and NMR spectroscopy: principles, equipment, interpretation of spectra.

Objectifs

At the end of this module, the student should have understood and be able to explain (main concepts):

- the spatial and electronic structures of molecules in order to understand the main reaction mechanisms and their stereochemical consequences. 

- the basic reaction mechanisms of chemical reactions in the living world and industrial organic chemistry.

The student should be able to:

  - Identify the main chemical functions and name chemical compounds.
  - Represent chemical compounds (Newman, Fischer, Cram).
  - Distinguish between the different types of isomerism: conformational and configurational isomerism (enantiomerism, diastereoisomerism).
  - Analyse electronic effects (inductive effects and mesomeric effects) in a molecule.
  - Describe the different classes of reagents and reaction intermediates.
  - Describe the main reaction mechanisms encountered in chemistry: Radical substitutions on alkanes (SR), Electrophilic additions on alkenes (AE), Electrophilic substitutions on arenes (SE), Nucleophilic substitutions in aliphatic series (SN1 and SN2), Elimination reactions (E1 and E2).
- Carry out organic syntheses using the basic experimental techniques of organic chemistry.
- Use the various techniques for characterising organic compounds (UV, IR, NMR) 
- Interpret UV, IR and NMR spectra

Pré-requis

I1ANETCH Atomistic
I1ANETCH Solution chemistry

Évaluation

L’évaluation des acquis d’apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs…

En bref

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