Bio-organische chemie (B-KUL-X0E39B)

7 studiepuntenNederlands72 urenTweede semesterUitgesloten voor examencontract
POC BioChem KULAK

De student verwerft inzicht in de basisconcepten van de organische scheikunde.
De student kan een exact chemisch begrippenpakket hanteren en reactiemechanismen begrijpen.

De student kan aan de hand van de geziene concepten opdrachten over de organische chemie beredeneerd oplossen.

De student is in voldoende mate in staat om:
-         theoretische beschrijvingen, relaties en wetten kritisch en empirisch te toetsen aan de chemische werkelijkheid.
-         eenvoudige experimenten uit te voeren op basis van een ondubbelzinnig concept.
-         nauwkeurig waarnemen en meten.
-         duidelijk rapporteren van experimentele bevindingen.
-         op een correcte en verantwoorde manier gebruik maken van laboratoriummateriaal (apparatuur en chemicalien).
-         In behoorlijke mate basisattidudes aanleren wat betreft orde, netheid, nauwgezetheid, zorgzaamheid, veiligheid/gezondheid, zuinigheid, samenwerking, geduld, intellectuele eerlijkheid, vraaghouding etc.

Een interesse tonen voor de chemie van de levende materie.
De student is handvaardig en kan een constant werkritme aanhouden

Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.


GELIJKTIJDIG(X0C33C) OF GELIJKTIJDIG(X0E41A)

Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
X0C33C : Grondslagen van de chemie
X0E41A : Grondslagen van de chemie

Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
G0O35A : Organische chemie
X0C22B : Organische chemie
X0C51C : Practicum: synthese en karakterisatie

Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
G0N08A : Bio-organische chemie
I0O23B : Organische chemie
X0E39A : Bio-organische chemie (Niet meer aangeboden dit academiejaar)
X9X03B : Bio-organische chemie
X9X03A : Bio-organische chemie (Niet meer aangeboden dit academiejaar)

Onderwijsleeractiviteiten

2.5 sp. Organische chemie (B-KUL-X0A80a)

2.5 studiepuntenNederlandsWerkvorm: College24 urenTweede semester
POC BioChem KULAK

De cursus is toegespitst op basisconcepten van de organische chemie en de toepassing ervan bij de studie van functionele groepen. Hierbij wordt een belangrijke klemtoon gelegd op de reactiviteit van (bio-)organische moleculen. Waar zinvol wordt aandacht besteed aan mogelijke gevaren en veiligheidsvoorschriften.
Achtereenvolgens worden volgende aspecten behandeld :
1. Algemeen basisgedeelte (gedeeltelijk zelfstudie):
·        Atoombouw en chemische binding : orbitalen; hybridisatie; elektronegativiteit; covalente binding
·        Fysische aspecten van organische componenten en intermoleculaire krachten: oplosbaarheid, mengbaarheid, smelt- en kookpunt
·        Chemische reactiviteit, stabiliteit en polariseerbaarheid van moleculen (gelinkt aan energiediagrammen) : inductief effect, hyperconjugatie, mesomeer effect
·        Stereochemie : constitutionele en stereo-isomeren : geometrische isomeren, diastereo-isomeren en enantiomeren; chiraliteit; (+/-), R/S en D/L-nomenclatuur; scheiden van racemische mengsels
 
2. Studie van enkele belangrijke klassen van organische verbindingen met telkens een aangave van nomenclatuur (IUPAC en courante triviaalnamen):
·        alkanen : conformaties; additie-, eliminatie-, substitutie- en herschikkingsreacties : halogenering en oxidaties
·        cycloalkanen : soorten ringspanning; conformaties en configuraties
·        alkenen en alkynen : additiereacties

·        diënen en polymeren
 
3. Beschrijvend overzicht van de belangrijkste functionele groepen met kenmerkende reacties. Voor relatief eenvoudige moleculen worden eigenschappen als zuur-basekarakter, nucleofiliciteit, en oxidatie/reductie-reacties afgeleid.
·        alkylhalogeniden: substitutie- en eliminaties
·        alcoholen en thiolen

·        aldehyden en ketonen
·        carbonzuren, carbonzuurderivaten

4. Reactiviteit van aromatische ringstructuren en het effect van substituenten op de verdere reactiviteit van de aromatische ringstructuur.

 

  • Slides van hoorcolleges
  • Tekstboek “Inleiding in de bio-organische chemie” van Engbersen en de Groot

1.5 sp. Bio-organische chemie: oefeningen (B-KUL-X0A81a)

1.5 studiepuntenNederlandsWerkvorm: Practicum14 urenTweede semester
POC BioChem KULAK

De cursus is toegespitst op basisconcepten van de organische chemie en de toepassing ervan bij de studie van functionele groepen. Hierbij wordt een belangrijke klemtoon gelegd op de reactiviteit van (bio)-organische moleculen. Waar zinvol wordt aandacht besteed aan mogelijke gevaren en veiligheidsvoorschriften.
 
1.      Algemeen basisgedeelte:
Atoombouw en chemische binding, orbitalen, hybridisatie, electronegativiteit, covalente binding.
Fysische aspecten van organische moleculen: oplosbaarheid, intermoleculaire krachten, kookpunt, smeltpunt. 
Chemische reactiviteit: stabiliteit, polariseerbaarheid, inductief effect, hyperconjugatie, mesomerie, electronegativiteit.
Stereochemie: contitutionele en stereo-isomeren, geometrische isomeren, dia-stereo-isomeren, enantiomeren, chiraliteit, racemische mengsels, R/S en cis-trans configuraties.
 
2.      Studie van enkele belangrijke klassen van organische verbindingen met telkens een aangave van IUPAC-nomenclatuurregels, alsook courante gebruikte triviale naamgeving.
  
3.      Beschrijvend overzicht van de voornaamste functionele groepen met kenmerkende reacties. Centraal hierbij staan eigenschappen als zuur/base karakter, nucleofiliciteit, substitutiereacties, chiraliteit, ladingsdichtheid.- Selectieve uitbreiding van specifieke reactiemechanismen.

  • Verklarende slides
  • Oefeningen en oplossingen

Oefensessie

1 sp. Bio-organische chemie: practica (B-KUL-X0A82a)

1 studiepuntenNederlandsWerkvorm: Practicum18 urenTweede semester
POC BioChem KULAK

Kennis rond veiligheid gezondheid en milieu (VGM) vormt een belangrijk deel van de training waarbij de studenten de richtlijnen correct kunnen interpreteren en er conform naar kunnen handelen. Na de initiële vorming zullen risicoanalyses door de studenten moeten opgemaakt worden voor elk labo, in lijn met risicoanalyses in de onderzoekslabo’s.
Zonder adequate risicoanalyses zullen studenten niet toegelaten worden om hun labo uit te voeren om de belangrijkheid hiervan te onderstrepen en ervoor te zorgen dat studenten voorbereid naar de labo’s komen.  
Als deel van het labo zullen studenten ook een online les moeten volgen rond het gebruik van ChemDraw. Ze zullen dan ook verwacht worden om in de laborapporten enkel ChemDraw structuren en reacties te gebruiken. Handgetekende structuren en reactieschema’s zullen niet geaccepteerd worden.

1. Inleiding en veiligheid

In de eerste sessie zal ingezet worden op veiligheid in het labo en het opstellen van een risicoanalyse a.d.h.v. een voorbeeldpracticum. Veilig kunnen werken en een goede voorbereiding is namelijk van cruciaal belang voor een het goede verloop van experimenten in een organisch labo. Daarnaast wordt de opbouw van een wetenschappelijk verslag tijdens deze sessie besproken.

2. Synthese van acethylsalicylzuur

Salicylzuur, onder meer afkomstig van wilgen, is sinds de oudheid bekend omwille van zijn anti-inflammatoire en pijnstillende effecten.Dit product wordt gesynthetiseerd en de opbrengst en het smeltpunt wordt bepaald. Vervolgens wordt naar hun inzichten gepeild via het schrijven van een wetenschappelijk verslag.

3. Bepaling van het joodgetal van een vet

Het joodgetal van een vet is een maat voor de onverzadigdheid van een vet. Via titraties op basis van de methode van Wijs wordt het joodgetal van lijnzaadolie of frituurolie bepaald en vergeleken met een vetvrije blanco. Daarbij wordt in drievoud gewerkt, en wordt de relatieve verzadigingsgraad van de vetten in kwestie bepaald door kwantificatie (jodometrische titratie) van de hoeveelheid KI die niet met dubbele bindingen reageerde. Vervolgens wordt naar hun inzichten gepeild via een invulverslag tijdens het practicum.

4. Destillatie, opzuiveren en oxidatie van limoneen

Limoneen is een geurstof die via stoomdestillatie en vervolgens extractie uit appelsienschillen kan worden geïsoleerd en opgezuiverd. De zuiverheid zal worden bepaald en de limoneen zal vervolgens worden geoxideerd a.d.h.v. een hydroboratie/oxidatiereactie. Dit practicum bestaat uit vier onderdelen bestaan die de studenten in het labo zullen uitvoeren waarbij verscheidene praktische handelingen en technieken aangeleerd worden. Vervolgens wordt naar hun inzichten gepeild via het schrijven van een wetenschappelijk verslag.

5. Scheiden van algenpigmenten

Microalgen bevatten tal van pigmenten (zoals chlorofyl, carotenen en xanthofielen). Na het extraheren van deze diverse pigmenten worden ze van elkaar gescheiden a.d.h.v. kolomchromatografie. Vervolgens wordt naar hun inzichten gepeild via een invulverslag tijdens de practicumsessie.

6. Reactiviteit van halogeenalkanen

Primaire, secundaire en tertiaire halogeenalkanen met dezelfde of verschillende leaving-groepen worden met elkaar vergeleken in termen van reactiviteit, onder de vorm van zuurtegraadsbepaling en neerslagvorming, wat al dan niet toelaat om conclusies te trekken over het reactiemechanisme. Vervolgens wordt naar hun inzichten gepeild via een invulverslag tijdens de practicumsessie.

 

Labohandleiding

Aanwezigheid op en deelname aan practica is verplicht. Het afwezig zijn zonder verantwoording tijdens de practica sessies levert 0/5 op op dit gedeelte.

Een gemiddelde voldoende score op de practica is noodzakelijk om deel te mogen nemen aan het reguliere examen van het vak Bio-Organische Chemie.

Wanneer de faculteit wegens overmacht beslist dat de labozittingen in hun huidige vorm niet kunnen doorgaan, vervalt uiteraard de verplichte aanwezigheid en tellen de labozittingen niet langer mee in de berekening van het examencijfer van dit opleidingsonderdeel. De wijzigingen wegens overmacht worden via Toledo meegedeeld zodra ze bekend zijn.

2 sp. Bio-organische chemie (hoorcollege 2) (B-KUL-X0C39a)

2 studiepuntenNederlandsWerkvorm: College16 urenTweede semester
POC BioChem KULAK

Uitbreiding van topics onder OLA X0A80a.

Specifieke uitbreidingen

  • Terpenen en steroïden
  • Koolhydraten
  • Stereochemie en reacties

  • Slides van hoorcolleges
  • Tekstboek “Inleiding in de bio-organische chemie” van Engbersen en de Groot

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie: Bio-organische chemie (B-KUL-X2E39b)

Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
Evaluatievorm : Schriftelijk, Paper/Werkstuk
Vraagvormen : Gesloten vragen


De eindscore van het vak is gebaseerd op punten verdiend tijdens de practica sessies (5/20) en het eindexamen tijdens de normale examenzittijd (15/20). Het eindexamen bestaat uit een schriftelijk examen dat het materiaal uit de hoorcolleges test (10/20), en een schriftelijk examen dat de leerstof uit de oefenzittingen test (5/20). Beide examendelen vinden op hetzelfde examenmoment plaats. Wie minder dan de helft behaalt op het eindexamen kan maximaal een eindscore van 9/20 behalen voor het opleidingsonderdeel. Op het examen mag een chemische bouwdoos gebruikt worden. 

Practica bestaan uit voorbereidende opdrachten (oa risico-analyses), uitvoerend werk in het labo en een verslag achteraf. Elk onderdeel is verplicht en telt mee in de evaluatie van de practica. Als de student onvoldoende haalt op het practica gedeelte, zal hij/zij niet toegelaten worden om deel te nemen aan het reguliere examen.

Bij (i) niet-deelname, (ii) onwettige afwezigheid of (iii) wettige afwezigheid zonder naar behoren uitvoeren van een vervangende opdracht aan een OPO onderdeel met permanente evaluatie (practicum/presentatie/opdracht/excursie), kan er niet deelgenomen worden aan het examen en leidt dit bijgevolg tot een NA (“niet afgelegd”) als examenresultaat (conform het examenreglement). Studenten kunnen een wettige afwezigheid onder andere staven met een medisch attest, op voorwaarde dat het attest niet later dan de dag van de te staven afwezigheid door een arts is uitgeschreven, en op voorwaarde dat de student het zo snel mogelijk en zonder overmacht zeker binnen de drie werkdagen aan de ombuds bezorgt. Het attest specificeert dat de betrokkene niet in staat was deel te nemen aan het OPO onderdeel met permanente evaluatie.

De volgende medische attesten worden niet aanvaard:

·        een onvolledig ingevuld attest of een attest dat tegenstrijdigheden bevat;

·        een dixitattest (attest dat enkel gebaseerd is op de verklaring van de patiënt);

·        een post factum attest (attest dat wordt uitgeschreven na afloop van de ziekte of nadat de medische gevolgen van een ongeluk niet meer vastgesteld kunnen worden).​

Naast het bezorgen van de wettiging dient de student zelf te informeren naar een inhaalmoment of vervangende opdracht bij de professor en/of assistent van het desbetreffende OLA.

Indien de practica door alternatieve opdrachten vervangen zouden worden, dan zijn deze laatste ook verplicht. 

Wanneer de faculteit wegens overmacht beslist dat de labozittingen in hun huidige vorm niet kunnen doorgaan, vervalt uiteraard de verplichte aanwezigheid en tellen de labozittingen niet langer mee in de berekening van het examencijfer van dit opleidingsonderdeel. De wijzigingen wegens overmacht worden via Toledo meegedeeld zodra ze bekend zijn.

Bij een eventuele herkansing in het volgende academiejaar kan de practicumscore overgedragen worden, na expliciete vraag (per email) van de student aan de docent en indien de reeds behaalde score minstens 60% was. Een student kan de practica ook herhalen. Dan dienen alle practica herhaald te worden en gelden enkel de laatst verworven punten. Ook hiertoe verwachten wij een expliciete vraag (per email) aan de docent.

Voor de practica/presentatie/excursie (of eventuele vervangende opdrachten) is er geen tweede zittijd mogelijk. Het resultaat behaald in eerste zittijd voor dit onderdeel wordt behouden.