Orgaaniline keemia on süsiniku ja selle keemiliste ühendite uurimine. Teema võib olla ulatuslik ja alguses raskesti mõistetav. Püsivusega on see õnneks arusaadav. Orgaanilise keemia mõistmine on ülioluline kõigile, kes on huvitatud looduslikest või tehislike kemikaalidest, sealhulgas toiduainetes, jookides ja isegi meie kehas leiduvatest kemikaalidest.
1
Liitumisreaktsioonide tuvastamiseks otsige suuremat arvu sigma sidemeid. Teisisõnu, otsige suuremat arvu aatomeid kui algses molekulis. Tavaliselt lubatakse seda juhtuda pi-sideme katkemise või molekulis paaritute elektronide komplektiga sidumise teel. Liitmisreaktsioonid ei “vaheta ühte aatomit või rühma teise vastu. Nad lihtsalt lisavad midagi uut. Liitumisreaktsioonid toimuvad tavaliselt siis, kui rünnatakse kaksiks- või kolmiksidemeid. Näiteks kui kahe süsiniku vahel on kaksikside ja kui vesinik oli üle sideme lisatakse selle tulemuseks vesiniku molekuli lisamine. Ükski teine liik ei lahkuks.
2
Eliminatsioonireaktsioonide näitamiseks otsige suurenenud pi-sidemete arvu. See on liitumisreaktsiooni vastand. Midagi võetakse algsest molekulist ära ja jääb maha elektrone. Need sidumata elektronid ilmuvad kas üksiku paarina või moodustavad molekulis pi-sideme. Kui eemaldate süsivesinike ahelast vesiniku, tekivad paaritumata elektronid kahe süsiniku vahel kaksiksidemeks. See ei nõua midagi muud lisamist, see eemaldab ainult vesiniku.
3
Asendusreaktsioonide väljatoomiseks pange tähele mis tahes molekulaarset “vahetust”. Asendusreaktsioon toimub siis, kui mõni rühm (A) molekulist eemaldatakse ja asendatakse mõne uue rühmaga (B). See ei pruugi muuta pii- või sigma-sidemete arvu molekulis, nagu näete liitmis- ja elimineerimisreaktsioonide puhul Levinud asendusreaktsioonide tüübid on: Nukleofiilne asendus – kui üks nukleofiil asendab reaktsioonis teise nukleofiili. Elektrofiilne asendus – Kui üks elektrofiil asendab reaktsioonis teise elektrofiili .SN1 ― Asendusreaktsioon, mis hõlmab siirdeseisundis ainult ühte molekuli. Teisisõnu lahkuv rühm lahkub kõigepealt ja siis on uus rühm vaba molekuli ründama.SN2 ― Seda tüüpi reaktsioonis üleminekuolek moodustub kahest molekulist.See juhtub seetõttu, et uus rühm ründab molekuli vabas kohas ja lahkuv rühm on sunnitud ära langema.
4
Märkige ümberkorraldusreaktsioonid, kui toote valem on sama mis algmolekulil. Ümberkorraldused moodustavad isomeerid – molekulid, millel on täpselt samad aatomid, kuid erinevas konfiguratsioonis. Isomeeridel on sama keemiline valem, kuid erinevad omadused, mis on nende konfiguratsioonile ainulaadsed. Sidemete arvu ei mõjuta tavaliselt ka ümberkorraldused. On olemas ümberkorraldusreaktsioonide alamhulk, mida nimetatakse tautomerisatsiooniks. See on siis, kui kaks isomeeri libisevad üksteise vahel kiiresti edasi-tagasi.
5
Mõelge teistele olulistele reaktsioonidele, mis võivad mõjutada orgaanilisi molekule. Oksüdatsiooni-redutseerimis- (või redoks-) reaktsioonid on orgaanilises keemias väga levinud, nagu ka radikaalsed reaktsioonid. Peaksite olema nende reaktsioonidega üldisest anorgaanilisest keemiast mõnevõrra tuttav, kuid hea mõte on need üle vaadata. Kui jätkate orgaanilise keemia poole püüdlemist, kohtate keerukamaid reaktsioone, mis toimuvad eritingimustes, kuid need järgivad sama põhialused nagu kõik orgaanilised reaktsioonid.
6
Tuvastage elektrofiilid orgaanilise keemia reaktsioonimehhanismides. Sõna elektrofiil viitab “elektrone armastavatele” liikidele. See kehtib aatomite, molekulide ja ioonide kohta. Kui see suudab vastu võtta elektronipaari, peetakse seda elektrofiiliks. Pidage meeles, et mitte kõik elektrofiilid ei tõmba elektrone ligi sama intensiivsusega. Suurema elektronegatiivsusega elektrofiilid tõmbavad elektrone paremini ligi kui väiksema elektronegatiivsusega.Katioonid on head näited elektrofiilidest.Kuna neil on positiivne netolaeng, tõmbab neid elektroni negatiivne laeng. Halogeenid (kloor, fluor jne) on samuti tugevad elektrofiilid, kuna ühe elektroni omandamine täidab nende välimise elektronkihi, muutes need üldiselt stabiilsemaks.
7
Tuvastage nukleofiilid orgaanilise keemia reaktsioonimehhanismides. Nukleofiilid on ideaalne kompliment elektrofiilidele. Nukleofiil on iga liik, mis on võimeline loovutama elektronpaari. Madalama elektronegatiivsusega liigid on võimelisemad elektrone loovutama, muutes nad seega paremateks nukleofiilideks kui suurema elektronegatiivsusega liigid. Anioonidel on üldiselt negatiivne laeng ja nad on sageli võimelised elektronidest loobuma, et muutuda stabiilsemaks. Tavaliselt toimub see ioonse sideme kaudu. Leelismuldmetallid, nagu naatrium, kipuvad samuti olema oma olemuselt nukleofiilsed, kuna elektronide äraandmine stabiliseerib nende välimist elektronkihti.
8
Pidage meeles, et nukleofiilid ründavad orgaanilistes reaktsioonides elektrofiile. See on sisuliselt vaid viis mehhanisme järjekindlalt vaadelda. Peaksite lugema oma mehhanismi nii, nagu otsiks nukleofiilne ühend elektrofiilset ühendit ja reageeriks sellega. See aitab teil meeles pidada, kust alustada ja kuhu elektronid liiguvad. Selle näiteks võib olla molekul, mis sisaldab kahe süsiniku vahel kaksiksidet (pi-elektronid on tavaliselt võimelised moodustama uue sideme uue liigiga ) ja broomi (halogeeni) molekul ründab seda kaksiksidet. Tulemuseks oleks kaksikside katkemine ja ühele kahest süsinikust lisatakse broom (mille süsinik sõltub reaktsiooni tingimustest ja tüübist).
9
Tutvuge teiste orgaanilise keemia alustega. Kuigi orgaaniline keemia on tohutu teema, on olulised aluspõhimõtted, mis juhivad keerukamaid reaktsioone. Kui tutvute nende põhimõtetega ja mõistate nende rakendusi, näete, kuidas need toimivad kõige keerulisemates orgaanilistes reaktsioonides. Mõned kõige olulisemad alused on järgmised: Stereokeemia – See viitab sellele, kuidas molekuli kuju ja suurus mõjutavad selle reaktsioonivõimet. Resonants – See on siis, kui molekulil on erinevad võimalikud elektronkonfiguratsioonid. Näiteks võib elektronpaari leida kaksiksidemes või lähedases funktsionaalrühmas. See paindlikkus tagab molekuli stabiliseerimise. Aromatiseerimine – See viib resonantsis nähtava elektronide ümberpaigutamise (elektronide võime jagada molekuli vahel) teisele tasemele. Aromaatses molekulis on alati (4n+2) pi-elektroni ja need paiknevad ümber konjugeeritud pi-sidemete süsteemi või ringis (näiteks benseen). molekulid, millega nad on seotud.
10
Enne klassi tulekut lugege raamat läbi. See võimaldab teil tutvuda loengutes käsitletava teabega. Peaksite loetu kohta märkmeid tegema ja veenduma, et need vastavad loengu ajal tehtud märkmetele. Samuti peaksite kirja panema kõik lugemise ajal tekkinud küsimused ja küsige neid, kui loeng neile teie jaoks vastust ei anna.
11
Tee märkmekaarte erinevate orgaaniliste reaktsioonide kohta. Teil on palju kasu, kui jagate orgaanilise keemia tunnis käsitletud suure teabe hulga märkmekaartideks. Märkmekaartide jaoks kasutatav süsteem sõltub sellest, millist teavet soovite sel ajal õppida. Ärge visake oma märkmekaarte minema. Hoidke need igal nädalal üle ja saate lõpueksamiks palju paremini hakkama. Näiteks võite koostada märkmekaartide komplekti uuritavate lisareaktsioonide seeria jaoks. Samuti võite koostada märkmekaartide komplekti, mis katavad erinevat tüüpi reaktsioone (liitmine, kõrvaldamine, asendamine jne). Võite teha mitu komplekti märkmekaarte, nagu kaks mainitud, mis korraldavad teabe erineval viisil.
12
Õppige orgaanilist keemiat semestri igal päeval. Uuringud näitavad, et kogu oma õppimise koondamine ühele massiivsele seansile ei ole kuigi tõhus. Õpid palju rohkem, kui jaotada oma õppeaega. Ärge unustage teha õppepausi iga 45 minuti järel, et oma aju puhata. Kindlasti minge igal nädalal tagasi ja vaadake üle varasemad materjalid. See hoiab materjali värskena ja seda saab hõlpsasti teha, kui vaatate üle oma märkmekaardid.
13
Veeta aega rühmas õppides. Isegi kui eelistate õppida üksi, avastate seal erinevaid viise, kuidas orgaanilisi reaktsioone vaadata. Teised õpilased võivad suurepäraselt kindlaks teha, millised reaktsioonid on SN1 või SN2, samas kui teie suudate paremini tuvastada nukleofiile ja elektrofiile. See teadmiste vahetamine on kasulik kõigile. Teine viis sotsiaalsele õppimisele lähenemiseks on juhendada kedagi teist või leida juhendaja ise.
14
Võtke praktikaprobleeme tõsiselt. Harjutusprobleemide lahendamine sunnib teie aju õpitut meelde tuletama. See on testi sooritamiseks ülioluline oskus. Samuti on hea ajastada, et saaksite tööprobleemidega kiiremini toime tulla. Proovige sooritada harjutusteste ja püüdke need sooritada sama aja jooksul, mis teil tunnis kulub.