Organische en biosynthese
Er worden steeds meer biomoleculen toegepast als medicijn. Het gaat hierbij om eiwitten en
antilichamen. Biomoleculen zoals eiwitten zijn chemicals. Innovatieve therapeutica worden
vaak gebruikt in combinatie met biotechnologische en chemische productiemethoden.
Niet polaire covalente bindingen zijn atomen met dezelfde elektronegativiteit. Polaire
covalente bindingen zijn atomen met een verschillende elektronegativiteit. Hoe grote het
verschil in elektronegativiteit hoe groter het dipoolmoment en hoe meer polair de binding is.
De elektronegativiteit geeft aan hoe hard een atoom de elektronen naar zich toe trekt. Het
dipoolmoment wordt bepaald door de grootte van de lading x de afstand tussen de lading te
nemen.
Een halogeen heeft 3 vrije elektronenparen. Als een proton of een halogeen niet een binding
vormt dan heeft het een lading en is het een radicaal. Je moet eerst de binding breken
voordat je de bindingen kunt verbreken.
Lewisstructuur
Om de lewisstructuur van een molecuul te bepalen kun je het totaal aantal valentie
elektronen bepalen. Als er sprake is van een negatieve lading dan tel je er nog één elektron
bij op. Bij een positieve lading haal je er weer één elektron af. Atomen streven naar een
toestand waarin zij 8 elektronen in hun schil hebben. Dit wordt de octetregel genoemd. Een
instabiel deeltje voldoet niet aan de octetregel en is erg reactief.
Orbitalen
Elektronen bevinden zich in orbitalen. Een orbitaal is de ruimte rond een nucleus en het
geeft aan waar een elektron zich het meest waarschijnlijk bevindt. Het volume van de 2s
orbitalen is groter dan het volume van de 1s orbitalen. De elektronendichtheid van het 2s
orbitaal is dus kleiner. De lobben van p orbitalen hebben tegengestelde fasen.
Een binding wordt gevormd door overlapping van twee s orbitalen of p orbitalen. Het
bestaat uit sp (2 bindingen), sp2 (3 bindingen) of sp3 (4 bindingen) orbitalen. Een binding
is sterker dan een binding. Een binding bestaat uit p orbitalen. Een binding is gevormd
door het schuin overlappen van twee p orbitalen. Door hybridisatie creëer je nieuwe
verblijfplekken voor de elektronen.
orbitaal Hoek in
graden
Sp 180
Sp2 120
Sp3 109.5
Niet 90
gehybridiseerd
Aantal bindingen Soort binding
Alle enkelvoudige bindingen binding
Dubbele binding Één en één binding
Driedubbele binding Één en twee bindingen
1
,2
, Zuren en basen
Een lewis zuur is iets dat kan binden aan elektronen, het accepteert een elektronenpaar.
Een lewis base is iets met een te veel aan elektronen, het doneert een elektronenpaar. Een
Brønsted zuur is een molecuul dat een proton kan afstaan. Een Brønsted base is een
molecuul dat een proton kan opnemen. Alle Brønsted zuren zijn lewis zuren. Alle Brønsted
basen zijn lewis basen. Alle metalen zijn lewis zuren en alles met een vrij elektronen paar
zijn lewis basen.
Hoe sterker het zuur, hoe lager de pKa. Hoe sterker de base, hoe hoger de pKa. Stabiel
basen zijn zwakke basen. Een zwakke base vormt altijd een geconjugeerd zuurbasepaar
met een sterk zuur en omgekeerd.
Een elektrofiel heeft een positieve lading of een gedeelde positieve lading of een incompleet
octet. Het heeft elektronen te kort. Een elektrofiel wil binden met een nucleofiel. Een
nucleofiel heeft een negatieve lading of een lone pair of een binding. Een zuur is elektrofiel
en een base is nucleofiel.
Gebogen pijlen geven aan waar de elektronen zich eerst bevinden en waar ze naartoe
verplaatsen.
Thermodynamica en kinetiek
Een transition state is een toestand met een relatief hoge energie. Energieveranderingen
zijn gekoppeld met thermodynamica en kinetiek. Thermodynamica geeft een beschrijving
van het evenwicht. Kinetiek heeft te maken met de snelheid van de reactie. De kinetische
stabiliteit wordt aangegeven bij ∆G‡. Als ∆G‡ groot is dan is de reactant kinetisch stabiel,
het reageert langzaam. Als ∆G‡ klein is dan is de reactant kinetisch instabiel, het reageert
snel. De thermodynamische stabiliteit wordt aangegeven met ∆G°. Als ∆G° negatief is dan is
het product thermodynamisch stabiel in vergelijking met de reactant. Als ∆G° positief is dan
is het product thermodynamisch onstabiel in vergelijking met de reactant. De
snelheidsbepalende stap is de transition state met de hoogste activeringsenergie. Alles wat
de reactanten minder stabiel maakt of de transition state stabieler zorgt ervoor dat de reactie
sneller gaat.
3
Er worden steeds meer biomoleculen toegepast als medicijn. Het gaat hierbij om eiwitten en
antilichamen. Biomoleculen zoals eiwitten zijn chemicals. Innovatieve therapeutica worden
vaak gebruikt in combinatie met biotechnologische en chemische productiemethoden.
Niet polaire covalente bindingen zijn atomen met dezelfde elektronegativiteit. Polaire
covalente bindingen zijn atomen met een verschillende elektronegativiteit. Hoe grote het
verschil in elektronegativiteit hoe groter het dipoolmoment en hoe meer polair de binding is.
De elektronegativiteit geeft aan hoe hard een atoom de elektronen naar zich toe trekt. Het
dipoolmoment wordt bepaald door de grootte van de lading x de afstand tussen de lading te
nemen.
Een halogeen heeft 3 vrije elektronenparen. Als een proton of een halogeen niet een binding
vormt dan heeft het een lading en is het een radicaal. Je moet eerst de binding breken
voordat je de bindingen kunt verbreken.
Lewisstructuur
Om de lewisstructuur van een molecuul te bepalen kun je het totaal aantal valentie
elektronen bepalen. Als er sprake is van een negatieve lading dan tel je er nog één elektron
bij op. Bij een positieve lading haal je er weer één elektron af. Atomen streven naar een
toestand waarin zij 8 elektronen in hun schil hebben. Dit wordt de octetregel genoemd. Een
instabiel deeltje voldoet niet aan de octetregel en is erg reactief.
Orbitalen
Elektronen bevinden zich in orbitalen. Een orbitaal is de ruimte rond een nucleus en het
geeft aan waar een elektron zich het meest waarschijnlijk bevindt. Het volume van de 2s
orbitalen is groter dan het volume van de 1s orbitalen. De elektronendichtheid van het 2s
orbitaal is dus kleiner. De lobben van p orbitalen hebben tegengestelde fasen.
Een binding wordt gevormd door overlapping van twee s orbitalen of p orbitalen. Het
bestaat uit sp (2 bindingen), sp2 (3 bindingen) of sp3 (4 bindingen) orbitalen. Een binding
is sterker dan een binding. Een binding bestaat uit p orbitalen. Een binding is gevormd
door het schuin overlappen van twee p orbitalen. Door hybridisatie creëer je nieuwe
verblijfplekken voor de elektronen.
orbitaal Hoek in
graden
Sp 180
Sp2 120
Sp3 109.5
Niet 90
gehybridiseerd
Aantal bindingen Soort binding
Alle enkelvoudige bindingen binding
Dubbele binding Één en één binding
Driedubbele binding Één en twee bindingen
1
,2
, Zuren en basen
Een lewis zuur is iets dat kan binden aan elektronen, het accepteert een elektronenpaar.
Een lewis base is iets met een te veel aan elektronen, het doneert een elektronenpaar. Een
Brønsted zuur is een molecuul dat een proton kan afstaan. Een Brønsted base is een
molecuul dat een proton kan opnemen. Alle Brønsted zuren zijn lewis zuren. Alle Brønsted
basen zijn lewis basen. Alle metalen zijn lewis zuren en alles met een vrij elektronen paar
zijn lewis basen.
Hoe sterker het zuur, hoe lager de pKa. Hoe sterker de base, hoe hoger de pKa. Stabiel
basen zijn zwakke basen. Een zwakke base vormt altijd een geconjugeerd zuurbasepaar
met een sterk zuur en omgekeerd.
Een elektrofiel heeft een positieve lading of een gedeelde positieve lading of een incompleet
octet. Het heeft elektronen te kort. Een elektrofiel wil binden met een nucleofiel. Een
nucleofiel heeft een negatieve lading of een lone pair of een binding. Een zuur is elektrofiel
en een base is nucleofiel.
Gebogen pijlen geven aan waar de elektronen zich eerst bevinden en waar ze naartoe
verplaatsen.
Thermodynamica en kinetiek
Een transition state is een toestand met een relatief hoge energie. Energieveranderingen
zijn gekoppeld met thermodynamica en kinetiek. Thermodynamica geeft een beschrijving
van het evenwicht. Kinetiek heeft te maken met de snelheid van de reactie. De kinetische
stabiliteit wordt aangegeven bij ∆G‡. Als ∆G‡ groot is dan is de reactant kinetisch stabiel,
het reageert langzaam. Als ∆G‡ klein is dan is de reactant kinetisch instabiel, het reageert
snel. De thermodynamische stabiliteit wordt aangegeven met ∆G°. Als ∆G° negatief is dan is
het product thermodynamisch stabiel in vergelijking met de reactant. Als ∆G° positief is dan
is het product thermodynamisch onstabiel in vergelijking met de reactant. De
snelheidsbepalende stap is de transition state met de hoogste activeringsenergie. Alles wat
de reactanten minder stabiel maakt of de transition state stabieler zorgt ervoor dat de reactie
sneller gaat.
3
