Moleculaire systemen en materialen chemie

 Moleculaire systemen en materialen chemie
Aangeboden door:
Taal:
Doelgroep:
Contactpersonen:
Faculteit ST
Nederlands
Bachelor studenten ST
R.P. Sijbesma ([email protected])
A.P.H.J. Schenning ([email protected])
Benodigde voorkennis
Basiskennis van de organische chemie zoals verzorgd in de vakken 6M1X0 voor ST studenten en 8SA00 voor BMT studenten en praktische vaardigheden in de chemie zijn vereist. Inhoud en samenstelling
Moleculaire diagnostiek, biomaterialen, innovatieve materialen voor zonne‐energie, “slimme” lichtgewicht polymeren materialen die zelf‐reparerend, zelfreinigend en/of volledig recyclebaar zijn, staan tegenwoordig sterk in de belangstelling. Voor het ontwerp en maken van deze functionele moleculen en materialen zijn praktische vaardigheden en een gedegen theoretische kennis onontbeerlijk. Het cluster MSMC biedt een samenhangend keuzepakket aan dat de praktische vaardigheden in de organische chemie en polymeren materialen versterkt en theoretische kennis van moleculen en materialen verdiept en verbreedt. Het keuzepakket bestaat uit zes vakken waarvan er drie moeten worden gekozen. Het gaat om drie basisvakken: Polymeerchemie en ‐technologie, Biochemie en Fysische Chemie; twee verdiepende vakken: Macro‐Organische chemie en Topics in Moleculen en Materialen; en één OGO, “Moleculen en Materialen”, dat is gericht op praktische vaardigheden. Het vak Polymeerchemie en Technologie geeft een gedegen inleiding in het maken, karakteriseren en de eigenschappen van polymeren en polymeren materialen. In Fysische Chemie wordt ingegaan op de basisbegrippen en experimentele technieken uit deze tak van de chemie. Biochemie geeft inzicht in moleculaire principes in biochemische processen, medicijnen en biomaterialen. Het vak Macro Organische Chemie verdiept de kennis opgedaan in het majorvak Organische Chemie waarbij ingegaan wordt op ontwerp, synthese, reactiviteit en eigenschappen van moleculen. In het verbredende en verdiepende vak Topics in Moleculen en Materialen wordt ingegaan op de principes en de rol die organische moleculen en materialen spelen in moderne ontwikkelingen zoals zonne‐energie, slimme materialen en chemische biologie. In de OGO Moleculen en Materialen worden de experimentele vaardigheden van de student vergroot om moleculen en materialen te ontwerpen, te maken en de eigenschappen te bestuderen. Februari 2016 Vakcode
Vaknaam
Vakniveau
6E2X0
Inleiding polymeerchemie en technologie
1. Inleidend
6E3X0
Macro-organische chemie
2. Verdiepend
6E4X0
Fysische chemie
3. Gevorderd
6E6X0
OGO Moleculen en materialen
3. Gevorderd
6E7X0
Topics in moleculen en materialen
3. Gevorderd
8RA00
Biochemie
1. Inleidend
Er dienen tenminste 3 vakken uit bovenstaande lijst gekozen te worden. De vakken kunnen in een
willekeurige volgorde gevolgd worden.
Beschrijving vakken
Biochemie
Biochemie laat de student kennis maken met de moleculaire principes van de biomedische wetenschappen. Ontwikkeling van medicijnen, tissue engineering en ziektes, kan men alleen goed doorgronden en oplossen als men weet wat de moleculaire oorzaak is. De colleges worden doorlopend geïllustreerd met voorbeelden over drug discovery, biomaterialen en de moleculaire oorzaak van ziektes. Er wordt een overzicht gegeven van stofklassen en reactiesoorten in de biochemie; meer gedetailleerde kennis van structuur en functie van eiwitten (o.a. enzymen), nucleïnezuren (genetische informatie, eiwitsynthese) en lipiden (biomembranen, transportprocessen). Polymeerchemie &-technologie
Het hoofddoel van dit vak is dat de student inzicht krijgt in de principes van de polymeerchemie en die kan toepassen bij het ontwerpen van polymeren met een bepaalde structuur en de daarbij behorende (mechanische) eigenschappen. Aan het eind van dit vak zal de student bekend zijn met de belangrijkste begrippen uit de polymeerchemie en ‐technologie en deze kunnen toepassen. Onderwerpen die worden behandeld zijn polymerisatiemechanisme en polymerisatietechniek, relaties tussen polymerisatiecondities, molecuulgewichten, moleculaire microstructuur en eigenschappen, karakteriseringstech‐ nieken op het gebied van molecuulgewicht en chemische samenstelling, mechanische en thermische eigenschappen van polymeren en tenslotte belangrijke toepassingen van polymeren en polymere materialen. Fysische chemie
Het doel van dit college is de studenten bekend te maken met de basisbegrippen en een aantal experimentele technieken uit de fysische chemie. Aan het eind van de cursus zijn de studenten in staat de inzichten te reproduceren alsmede de opgedane kennis toe te passen op nieuwe wetenschappelijke en industrieel relevante vraagstukken. Aan bod komen de volgende onderwerpen: intermoleculaire krachten, grensvlakken, colloïdale stabiliteit, mengsels, fase diagrammen , chemische evenwichten , elektrochemie. Februari 2016 Macro-Organische Chemie
Door verregaande inzichten in de moderne wetenschap en technologie wordt het belang van het moleculaire denken in de chemie en chemische technologie met de dag groter. Daarnaast zien we de snelle opkomst van de moleculaire inzichten in de nanowetenschappen, de biomedische technologie en uiteraard in vele aspecten van energie en gezondheid. Het college Macro‐organische Chemie verdiept de kennis opgedaan in het majorcollege Organische Chemie, waarbij ingegaan wordt op meest gebruikte moleculaire bouwstenen; hoe je ze kan ontwerpen en synthetiseren, terwijl de theoretische achtergrond van hun reactiviteit en eigenschappen wordt behandeld. In het college Macro‐organische Chemie zullen de limieten in complexiteit en/of grootte van het molecuul of het moleculaire systeem worden gezocht vanuit een historisch perspectief en met aandacht voor de essentiële bijdragen in hun eigen tijd geplaatst. De volgende onderwerpen komen onder meer aan bod: kleurstoffen en geconjugeerde systemen (diverse methoden voor hun synthese worden behandeld in samenhang met de kleureigenschappen van de gemaakte verbindingen), synthese en eigenschappen van heterocyclische verbindingen en hun rol in geneesmiddelen, asymmetrische synthese en hoe chirale verbindingen worden gemaakt in slechts één van de enantiomeren. Topics in Moleculen en Materialen
Het topics college behandelt de onderwerpen die relevant zijn in het onderzoek binnen het MS&MC cluster. Hierbij wordt de kennis met betrekking tot moleculen en materialen verdiept en verbreed en worden toepassingen behandeld. Onderwerpen die aan bod komen zijn: Protein engineering: DNA synthese, PCR; Supramoleculaire chemie en zelf‐assemblage: Principes H‐bruggen, dipolen, v/d Waals interacties, complexatie, thermodynamica en kinetiek; Organische halfgeleiders: principes organische halfgeleiders, ladingstransport, voorbeelden; Optische eigenschappen: voorbeelden in LCD en solar concentrators etc; Oppervlaktes en interfaces: voorbeelden zelfhelende, responsieve systemen, etc. OGO Moleculen & Materialen
De student maakt kennis met functionele moleculen en materialen en leert binnen de gekozen thema's de belangrijkste principes en van de daar gebruikte synthetische verbindingen en/of materialen. De student ontwikkelt experimentele vaardigheden op het gebied van de synthetische en analytische chemie en krijgt inzicht hoe, gebruikmakend van technologie, praktische oplossingen voor het ontwikkelen van functionele materialen gevonden kunnen worden. De student leert de vraagstelling van het project te vertalen naar een concreet werkplan voor literatuuronderzoek en experimenteel werk. De student kan op heldere wijze de resultaten van de experimenten beschrijven in de vorm van een wetenschappelijk verslag. Het onderwijs bestaat uit een combinatie van literatuuronderzoek, theorie en experimenteel vaardigheden binnen de onderzoeksthema's in het MS&MC cluster. Februari 2016