¿Por qué es tan difícil la química orgánica?

A2A (de una vieja pregunta)

En primer lugar, si observa mis credenciales, tengo un doctorado en química orgánica.

No me considero extraordinariamente inteligente. Entonces, en serio, ¿cómo puede ser difícil?

De hecho ya he respondido a esta pregunta de alguna forma.

La respuesta del usuario de Quora es que soy estudiante de medicina y tengo algunos problemas para aprender química, especialmente los orgánicos. ¿Hay algunos consejos para mí?


Elaborando un poco sobre la cuestión. Lo que lo hace difícil es que la química orgánica es una de las partes más experimentales de la química. Puede dibujar muchos esquemas teóricos, pero lo que funciona en teoría no necesariamente funciona en la práctica.

Tal vez debería dar un ejemplo simple de mi propio trabajo. (nunca publicado)

Quería hacer esta molécula.

Parece relativamente complicado, pero al usar algo de retro-síntesis puede sintetizar esa molécula a través de la sustancia 2 y 3 : el aldehído reacciona con el grupo metilo utilizando las condiciones de tipo Knoevenagel. La sustancia 3 se puede obtener a partir de un derivado de tetrahidronaftalenona 4 y malonitrilo.

(Una anécdota divertida es que la sustancia 4 se conoce como “naftalenona de coco”, ya que tiene un sabor a coco; este tipo de sustancias fueron investigadas por las compañías tabacaleras para mejorar el sabor del tabaco)

El problema era la molécula 2.

Mi idea inicial fue correcta. Comencemos con la trifenilamina 5, haga un Vilsmeyer con 2 eq de reactivo vilsmeyer que debe terminar con un dialdehído 6 y luego reduzca uno de los aldehídos al alcohol bencílico.

El paso 1 de ese esquema no fue un problema (se describió en la literatura que da un alto rendimiento) pero tuve un gran signo de interrogación con el paso 2 (de la sustancia 6 a la 2 ): anticipé un rendimiento bastante bajo ya que las dos funciones aldehído son idénticas por lo que no sería fácil reducir solo uno. Podría intentar agregar menos de 1 eq de NaBH4, pero aún así daría una mezcla de derivado mono reducido y di reducido que podría necesitar una purificación incómoda.

La alternativa fue esta síntesis de pasos múltiples: comience con un equivalente de los reactivos Vilsmeyer. Haz la reducción; Protege el alcohol y añade un segundo aldehído.

Pero decidí probar el primer esquema. Para mi sorpresa, la reducción de dialdehído ( 6) tuvo un rendimiento muy alto de sustancia 2 (no recuerdo exactamente, pero fue de al menos el 80% después de la cristalización, prácticamente sin reducción excesiva).

Resultó que tuve suerte: durante una reducción de NaBH4, se forma un complejo de boro-alcóxido que luego se hidroliza al alcohol. (con, por ejemplo, agua ligeramente ácida). Pero al parecer este complejo de boro en particular tenía una solubilidad muy baja en mi solvente, por lo que precipitó de la solución impidiendo la reducción adicional.

Así que en este caso tuve suerte, pero podría darte ejemplos diferentes que parecían muy sencillos en el papel pero que resultaron totalmente inútiles.

Supongo que esa es una de las razones por las que me gusta la química orgánica: no es predecible que necesite ejecutar los experimentos que necesita para ajustar sus condiciones para que esto suceda. Necesitas encontrar diferentes caminos para alcanzar tu meta …

A veces tendrás suerte. Aunque la mayoría de las veces te sentirás decepcionado y frustrado, lo que hace que sea doble recompensa si tienes éxito.

Orgo no es muy susceptible al ataque de fuerza bruta.

La mayoría de los requisitos de pre-medicina en la universidad se pueden superar con solo trabajar duro y memorizar muchas cosas y ser minucioso con los conjuntos de problemas.

Orgo no es así; requiere que pienses de una manera muy específica a la que muchas personas no están acostumbradas (en particular, las personas que toman clases de ciencias deben marcar una casilla para sus requisitos de pre-medicina).

Si tiene problemas para pensar de esta manera, es difícil hacerlo bien solo a través del trabajo duro o la memorización de memoria, porque las posibles combinaciones de moléculas / reacciones son infinitas y constantemente se encuentran con problemas que nunca antes ha visto. acostumbrados a trabajar de esa manera terminamos gastando MUCHO tiempo, y trabajando MUY duro, tratando de remar contra la corriente.

Esto significa que Orgo es MUY difícil para algunas personas que no lo “entienden”. Para otros que encuentran la lógica bastante intuitiva, orgo puede ser una de las clases más fáciles en una secuencia química: una comprensión básica de cómo funciona este material puede sustituir a un montón de trabajo.

Cada vez más específico, orgo requiere que las personas puedan tomar un dibujo / abstracción 2-D de una molécula en un pedazo de papel, e imaginen esa molécula en tres dimensiones, y piensen en cómo fluye la densidad de electrones alrededor de esa molécula, y cómo Todas estas cosas interactuarán con otra molécula tridimensional. Esto es difícil para muchas personas, especialmente cuando se introducen en la ecuación cosas como la estereoquímica. Entonces, básicamente estás resolviendo un tipo de rompecabezas en 3D, que solo puedes ver en tu mente, porque los dibujos son solo aproximaciones / abstracciones.

Veo que esto está etiquetado “Pre-med”

Enseñé a los estudiantes universitarios de química orgánica premed y su actitud hacia la química es algo como: “ayúdame a superar esto para poder acercarme un paso más a una casa bonita y un Lexus”. Por supuesto, sin duda hay estudiantes de pre-medicina que no piensan de esta manera, pero probablemente no necesitan mis sesiones de tutoría medio enloquecidas. ** Me atreví a asegurarme de que no haya un grupo de médicos y farmacéuticos en la sección de comentarios.

La realidad es que Orgo (como se suele llamar) es posiblemente el más absorbente, sin fricción (requiere muy poco conocimiento previo, por ejemplo, no hay un nivel alto de matemáticas y muy poco trabajo insensible), y una clase agradable disponible en la licenciatura programas de ciencias.

Sin embargo, no es una clase para personas “prácticas” que buscan poner una marca en una casilla (es decir, obtuve mi B en esta clase, ahora avancemos al siguiente paso en mi carrera). Es para las personas que verdaderamente buscan alcanzar una comprensión fundamental de la forma en que algo complejo y bello funciona.

Los tipos de pre-medicina prácticos que piensan: “Tengo que superar esta ardua clase para [insertar el objetivo, es decir, ser farmacéutico / médico]” casi siempre son incapaces de despertar en sí mismos el nivel de pensamiento requerido para obtener una Manejar en Orgo.

Cuatro problemas típicos:

  • El estudiante está acostumbrado a muchos problemas fáciles en lugar de algunos difíciles. La analogía que viene a la mente: una máquina construida para mover una enorme pila de cubetas de arena por cubetas debe ser completamente renovada o reemplazada para mover una roca, incluso a 1/10 del tamaño de una pila de arena típica.
  • El primer instinto de los estudiantes es obtener una buena calificación a cualquier costo, lamentablemente a menudo es su único instinto. Sus estudios anteriores enseñaron a los estudiantes que el trabajo arduo, la memorización, las asignaciones de créditos adicionales, etc. son la clave para obtener buenas calificaciones independientemente de la comprensión real y simplemente aplican los métodos probados y verdaderos que esperan el resultado positivo habitual.
  • El estudiante no tiene un interés real en adquirir conocimientos en el campo y, por lo tanto, carece de la motivación, la pasión y la concentración necesarias para comprender los conceptos difíciles (intente pensar en 3d mientras el profesor dibuja en la pizarra si todo lo que quiere hacer es sacar su teléfono y navegar por facebook)
  • El estudiante tiene un profesor que solo quiere terminar con la clase y no puede / no puede inspirarlos a pensar. Sin embargo, por lo general, un profesor como este proporcionará un montón de trucos memorizables, categorizados y digeridos para que los estudiantes los usen en un examen (después de todo lo que necesita para demostrar que los estudiantes están aprendiendo). Las personas rara vez se quejan de un profesor así, siempre que haya una buena curva de calificación en el examen.

¿Es fácil para alguien?

Por supuesto, incluso para las personas que ingresan a una clase de química orgánica con el corazón en el lugar correcto, es un gran desafío. Pero esto es precisamente lo que hace que la clase sea fácil.

Para la persona que realmente quiere obtener conocimiento, en el sentido científico fundamental, la química orgánica no es una marcha de muerte sin fin de noches de insomnio que pasamos estudiando con ansiedad y maldiciendo al profesor. Es un viaje largo y placenteramente agotador en un camino sinuoso hacia arriba rodeado de todo tipo de maravillosas nuevas especies de vida silvestre, con vistas espectaculares de vez en cuando.

¿Hay realmente tipos de personas?

No creo que haya “tipos” de personas (es decir, a quienes les gusta memorizar y a quienes les gusta usar la lógica como lo indican otras respuestas aquí). No es un rasgo inherente de una persona. La misma persona puede ser lógica en un contexto y agarrarse a pajitas en otro. En las clases, todo depende de si el estudiante está motivado para adquirir un conocimiento real y lo suficientemente abierto para pensar realmente. Se pueden encontrar personas perfectamente inteligentes y lógicas buscando perezosamente una respuesta lista para memorizar y regurgitar a petición de una buena calificación y una palmada en la espalda.

Para añadir una historia personal:

En la universidad convencí a dos compañeros de pregrado, tanto biólogos como buenos amigos míos que no tenían que tomar el curso, a inscribirse para orgo como electivo en los siguientes términos:

Si cualquiera de ellos pudiera obtener una A en el curso, les compraría una cena costosa (con el único límite en la factura es su pena para mí).

Ambos trabajaron extremadamente duro, lo pasaron de maravilla y obtuvieron algunos de los únicos As en la clase ese año. Esta es una clase en la que la mayoría de las personas que deben tomarla obtienen Cs. Todavía recuerdo que me acorralaron con preguntas a las 2 am en un fin de semana antes de un gran examen (completamente embriagado), aunque en su mayoría hicieron un punto de orgullo y no pidieron ayuda que no necesitaban en absoluto.

Uno de ellos ahora es empleado como químico orgánico.

La mayoría de los sujetos requieren mucha memorización con un poco de lógica (biología introductoria), o requieren muy poca memorización y mucha lógica (física, matemáticas). Las personas parecen gravitar hacia un grupo de sujetos u otro.

Es raro que los estudiantes se consideren excelentes memorizando cosas y excelentes resolviendo problemas.

Las personas que aprenden a memorizar cosas tienden a tratar de apegarse a clases como anatomía y fisiología, en las que es una hazaña de inteligencia poder recordar cantidades masivas de información detallada.

Las personas que resuelven grandes problemas tienden a permanecer en la física, donde pueden memorizar los primeros principios y luego usar sus excepcionales habilidades lógicas para completar áreas del tema que otros podrían tratar de memorizar. Probablemente son capaces de memorizar cosas, pero no sienten que deban hacerlo.

La química orgánica se encuentra en la intersección de estas dos formas de pensar. Requiere una cantidad excepcional de memorización y un poco de resolución de problemas bastante avanzada. Así, las personas se ven obligadas a salir de sus zonas de confort. Las personas que están acostumbradas a memorizar fallan al aplicar las cosas que tratan de memorizar. Las personas que prefieren construir cosas a partir de los primeros principios no les va bien porque la química orgánica no se basa en los primeros principios. Se basa en pautas sueltas para la reactividad, y generalmente hay tantas excepciones a las reglas como casos que caen dentro de las reglas.

La química orgánica es una definición amplia que debe llamarse difícil. Antes de llegar a la química orgánica, se espera que el estudiante tenga un conocimiento suficiente de química general y que comprenda los principios de la termodinámica y la cinética que son necesarios para estudiar los mecanismos de reacción.

Las novedades de la química orgánica son los mecanismos de flecha curva y la visualización tridimensional de moléculas que parte de la teoría VSEPR en Química general.

Dicho esto, ¿hay algún concepto específico o pregunta con la que tenga dificultades?

En cualquier caso, la práctica es la clave y, de hecho, la única forma de aprender química orgánica.

Lea el libro o mire un video, luego tome un lápiz y dibuje el mecanismo paso a paso. Tenga en cuenta que las flechas curvas muestran el movimiento de los electrones, de modo que cuando mueve los electrones, está creando o rompiendo un enlace en su mayor parte. Recuerde las valencias y piense qué bonos romper cuando cree uno nuevo que genere violaciones, como un carbono con 5 bonos y etc. Dibuje el mecanismo tanto como pueda y vuelva a buscarlo. Intente una vez más y otra dos veces hasta que pueda completarla.

Siempre decimos pensar antes de hacer algo, pero déjame decirte que, por extraño que parezca, a menudo es mejor dibujar y luego pensar en lo que hiciste en la química orgánica. Debe comenzar, no importa si no está seguro y duda de que podría estar completamente equivocado. La razón de esto es porque a veces es difícil supervisar las estructuras que resultarían sin tener que dibujarlas y verificar errores y mejoras. Y si cometiste un error, nadie te penaliza por eso, ¡no tienes nada que perder!

Abre tu libro de texto ahora , revisa el primer mecanismo y aparece, toma tu lápiz y estás a mitad de camino.

No te rindas y ten una actitud positiva. En lugar de pensar en lo difícil que es la química orgánica, piensa en lo importante que es. Incluso si usted es un farmacéutico, enfermera, médico, ingeniero. ¿No sería fantástico si pudiera ver la estructura de un nuevo medicamento contra el cáncer y entender su estructura y cómo se une o reacciona con el ADN?

Escribo problemas de práctica para química orgánica y general en la página de Ayuda para estudiantes en Química Pasos.

Le invitamos a que los revise, practique y hágame saber si desea que se cubra un tema específico.

¡Buena suerte!

Principalmente debido a la gran amplitud del material cubierto en el curso. Y también, porque las preguntas de síntesis en los exámenes pueden ser difíciles si no conoce sus reacciones. Realmente, la dificultad puede variar mucho dependiendo de quién esté enseñando el curso. Dependiendo de lo indulgentes que sean, es posible que no requieran que usted conozca muchos mecanismos (secuencia paso a paso de cada reacción elemental en la reacción general), lo que también suele considerarse difícil.

Lo recomendaría, porque incluso si resulta difícil, es un tema extremadamente interesante en el que comenzarás a comprender el núcleo de la bioquímica, los medicamentos / farmacología, los materiales (incluidos los alimentos) y muchos otros temas.

PS Esta es una de mis reacciones favoritas de la clase: Diels-Alder:


Cortesía de Wikimedia Commons (Autor Chrito23)

Yo diría que fue la más fácil de las tres ramas de la química (ciertamente lo encontré así). Su lógica funciona bien dentro de un conjunto de modelos establecidos (flechas de Robinson, mecanismos de división de enlaces, efectos de resonancia, grupos funcionales, inducción de electrones, etc.) que pueden no representar directamente lo que realmente está sucediendo, a nivel atómico, pero Que funcionan bien en un mundo gobernado por bonos carbono-carbono.

Esto hace que los problemas de química orgánica (al menos a nivel de pregrado) sean susceptibles de soluciones reconfortantes y satisfactorias, que tengan sentido dentro de un conjunto establecido de patrones más amplios de reactividad química. Es todo, en su mayor parte, s y p -abital, ¿ves? No hay nada de esas cosas cuánticas extrañas, con las que los químicos físicos siempre están bromeando, y menos de esos feos d yf para recordar que las flechas de Robinson no siempre dan la marca.

Como analogía, si la química orgánica es Lego:


Y la química inorgánica es mecano:

Entonces la química física es … Dios sabe. Licuadora , O algo así, creo!

Necesitamos distinguir la química orgánica como un conjunto de clases de la química orgánica como un tipo de investigación química. Ambos son duros, pero por razones distintas. No soy un químico orgánico, sobre todo porque no me gusta mucho el tema, por lo que enfocaré mi respuesta en las dificultades asociadas con los cursos de química orgánica y, en particular, en mis propias quejas.

Desde mi punto de vista, la química orgánica es difícil porque está diseñada específicamente para ser una carrera de ratas en la que el 90% de los sueños de los estudiantes premédicos van a morir, y ese propósito hizo que la química orgánica no solo consumiera demasiado tiempo, sino que también fuera poco interesante. . Ahora digo esto a pesar del hecho de que lo hice bastante bien en todas mis clases de orgo (obtuve A- en ambas), no odio la química orgánica por el grado que obtuve, lo odio por lo que hago. Tenía que hacer para conseguir ese grado.

La química orgánica, más que cualquier otro tema que haya estudiado, enfatiza la memorización de la fuerza bruta. Claro que puede tener suerte y responder algunas preguntas simplemente comprendiendo los fundamentos de la estructura química y la reactividad, pero nadie puede predecir que un reactivo de Grignard agregará un grupo carbonilo a una cetona (reacción de Grignard), nadie puede predecir que un grupo alquilo puede simplemente cambie los átomos de carbono durante ciertos tipos de reacciones de eliminación (reordenamiento 1,2), esos hechos simplemente deben ser memorizados.

Como ejemplo para demostrar mi punto, aquí hay una pregunta real tomada de una de mis pruebas de orgo. Solicita clasificar estos ácidos según su pKa (qué tan ácidos son).

Ahora, sí, puede obtener un 6/9, tal vez incluso un 7/9 en este problema solo a través de la comprensión de algunos principios químicos cualitativos básicos como la resonancia, y el hecho de que el azufre generalmente forma enlaces más débiles debido a su mayor tamaño. Aunque incluso entonces, solo tendría 5 minutos para este problema en una prueba real, por lo que no puede pasar demasiado tiempo pensando en cada estructura. Pero incluso dejando de lado las limitaciones de tiempo, no hay forma de predecir si el metanotiol [math] CH_3SH [/ math] tiene un pKa mayor o menor que el 3-nitrofenol (estructura D), basado solo en principios cualitativos. Habría tenido que memorizar esos pKa antes de llegar a la prueba. Y, por cierto, esta no es solo mi opinión, tanto mi profesor como mi asistente me recomendaron que solo memorizara los pKa de unos 40 compuestos diferentes para estar preparados para este tipo de preguntas. Todavía tengo las flashcards.

Al final del día, la química orgánica es una ciencia empírica. Conocemos los resultados de las reacciones y sus mecanismos, no porque estuviéramos observando la estructura de la línea de la molécula todo el día hasta que, eureka, lo resolvimos utilizando un conjunto ridículo de reglas cualitativas. No, la química orgánica no es matemática o física y no se puede resolver como matemática o física. Conocemos los resultados de las reacciones porque las personas ingresan a los laboratorios y las llevan a cabo, y luego usan algún tipo de espectroscopia o espectrometría para verificar el resultado. ENTONCES llegamos a las reglas cualitativas después del hecho. Los únicos científicos serios que realmente pueden predecir las reacciones antes de que se hayan realizado en un laboratorio están usando un poco de química cuántica de trabajo pesado, e incluso entonces a menudo pueden equivocarse.

Ahora, toda esta memorización y el uso de la lógica difusa con reglas cualitativas no sería demasiado horrible si estuviera aprendiendo algo significativo. Como me encanta la historia, y aprender historia a menudo implica aprender bastante memorización y un poco de lógica difusa. Pero lo que me mantiene interesado en la historia es el hecho de que me siento profundamente satisfecho con lo que estoy aprendiendo, que el conocimiento que he adquirido me ha beneficiado enormemente y me ha dado una nueva perspectiva del mundo. Desafortunadamente, no puedo decir lo mismo de la química orgánica, la mayor parte de lo que aprendí en Orgo no tenía ningún significado. Claro, lo básico como SN1, las reacciones de sustitución de SN2 es muy importante de conocer para cualquier persona que esté muy interesada en la biología, porque son muy comunes. Pero más allá de esos conceptos básicos, conocer las 50 formas diferentes en que puede sintetizar un grupo de cetonas y los 50 mecanismos diferentes para dichas formas, es francamente inútil. Ok, vale, tal vez no sea inútil para los químicos orgánicos sintéticos reales, pero el 95% de los estudiantes en tu clase de química orgánica típica no son químicos orgánicos sintéticos. Memorizar la plétora de información que la química orgánica te obliga a memorizar en la práctica no es, ni es de alguna manera intelectualmente esclarecedor. Es solo un trabajo ocupado. El trabajo ocupado se asigna a los estudiantes pre-médicos con el fin de filtrar cuáles tienen lo necesario para tener éxito en la escuela de medicina.

Sí, en la escuela de medicina, tiene que memorizar MUCHA información, y la información que memoriza REALMENTE importa, y es prácticamente útil para usted. Pero no tiene nada que ver con la química orgánica, o al menos muy poco. La química orgánica solo sirve como una especie de pseudo, es por eso que las escuelas de medicina enfatizan su calificación tan intensamente, es muy indicativo de su capacidad para memorizar mediante la fuerza bruta una gran cantidad de información monótona.

No me importan las clases que consumen mucho tiempo y que son prácticamente útiles o intelectualmente iluminadoras, y no me importan las clases fáciles que son inútiles. Pero la química orgánica es la combinación infernal que consume tiempo y me enseña información que no puedo aplicar a ningún aspecto técnico o no técnico de mi vida. Cuando estudio química orgánica, sé que la única razón por la que estoy estudiando es para obtener una buena calificación, y eso hace que cada minuto parezca una hora. Quita toda la alegría de aprender un nuevo tema, y ​​te deja con un montón de cenizas sin sabor que debes introducir en tu cerebro al final del término. No sé si es por eso que a todos les resulta difícil, pero ciertamente es por eso que yo y muchos de mis compatriotas más cercanos en el departamento de química lo encontramos difícil.

En una nota final, ahora que he ingresado a la química orgánica, creo que debería agregar un poco de matiz y decir que, si bien el material que se enseña en los cursos es completamente ineficaz e inútil para la mayoría de los estudiantes, la química orgánica como materia sigue siendo muy importante Muchas de las maravillas del mundo moderno, desde la medicina hasta la industria, no serían posibles si no fuera por nuestro amplio conocimiento del carbono y su química muy especial. No tengo nada más que respeto por los investigadores de la química orgánica real, el trabajo que realizan y la base de conocimientos que necesitan para hacer ese trabajo. Solo desearía que no forzaran esa base de conocimientos en las gargantas de los estudiantes universitarios que realmente no la quieren ni la necesitan.

Porque hay tanto simbolismo abstracto, e g. puntas de flecha, estructuras de Lewis con formas múltiples y relacionadas, etc. ¡Tienen una lógica!

Luego están las “características memorizables, algunas de las cuales son de memoria (nombres ex triviales de compuestos) y otras que PUEDEN rendirse a la lógica una vez que profundiza y realiza el trabajo intelectual.

Por ejemplo, muchas reacciones se ejecutan a través del mismo mecanismo central, e incluso los mecanismos pueden compararse y contrastarse de tal manera que lógicamente se unen.

Es la última “búsqueda” de formas para hacer que los hechos estén interrelacionados de manera significativa lo que le dará un gran avance en el estudio del tema. Por lo tanto, el reconocimiento de patrones cuenta.

Una vez que llegas a la síntesis de varios pasos, hay árboles de decisión como en el ajedrez, y puedes trabajar hacia atrás desde el objetivo (el concepto de “síntesis retro” de Corey).

La visualización tridimensional es importante. No confíe solamente en los gráficos de computadora frescos. ¡Usa modelos físicos también!

Manténgase firme con las ideas de Gen Chem, especialmente la estructura, la unión y la energía, incluidos los conceptos de equilibrio y base ácida.

Hay más, pero estos son los básicos.

El problema no es que la química orgánica sea difícil, está mal enseñada. Enseñamos química orgánica de la misma manera que siempre se ha enseñado, históricamente: damos toneladas de ejemplos y esperamos que las personas más inteligentes y más motivadas comprendan las leyes subyacentes.

La química orgánica se reduce a los electrones, cuando están disponibles para moverse, van desde las posiciones donde son abundantes y móviles hasta las posiciones donde están faltando y son accesibles . Estos electrones pueden moverse a través de diferentes vías que son más o menos propensas a suceder (barreras de energía inmediata, también conocidas como control cinético) y más o menos estables (más o menos propensas a revertirse, también conocidas como control termodinámico). La disponibilidad se puede evaluar de varias maneras (densidad de electrones, superposición de orbitales, influencia estética y electrónica de grupos vecinos, etc.). Del mismo modo por la falta de carga. La accesibilidad de las posiciones requiere poder visualizar los cambios tridimensionales de las moléculas y los átomos.

Una vez que entiendes estas reglas básicas, todo se vuelve más fácil porque todo encaja en el gran esquema. Por supuesto, exagero, pero esencialmente se podría entender la mayoría de la química orgánica estudiando los efectos polares (aplicados como un ejemplo a las parejas ácido / base), todas las reacciones de sustitución y las reacciones de eliminación relacionadas, las reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio y las reacciones sigmatrópicas.

Actualmente estoy inscrito en un curso de Química Orgánica que enfatiza en gran medida la resolución de problemas sin casi ninguna memorización involucrada. Si bien no puedo ofrecer una respuesta tan sofisticada como la de alguien que tiene un doctorado en química, puedo ofrecer una perspectiva de un estudiante que está actualmente en este curso. Lo estoy haciendo bien, pero no sin una gran lucha.

Hubo muchas respuestas en los estudiantes de primer nivel y sugerir que este es el primer curso de resolución de problemas que experimenta un estudiante. No estoy de acuerdo (aunque algunas premeduras pueden ser irritantes, te daré eso). Un año completo de Química General es un requisito previo para la Química Orgánica, y en mi opinión hubo un montón de resolución de problemas y pensamiento crítico involucrados en Gen Chem. Ciertamente no menos que en el orgánico.

Es solo un tipo diferente de resolución de problemas. Gen Chem utilizó muchas matemáticas en su resolución de problemas. Las matemáticas son familiares. Si bien es posible que no lo hayamos usado antes en ese contexto, la mayoría de los estudiantes han estado haciendo matemáticas durante al menos 14 años antes de encontrarse con Gen Chem. El enfoque de la resolución de problemas en matemáticas se ha refinado durante miles de años. Se ha organizado en una serie de métodos agradables y ordenados que todos tenemos a nuestra disposición en nuestra “caja de herramientas” de resolución de problemas matemáticos.

La caja de herramientas de resolución de problemas de matemáticas:

Realmente no es el caso con el tipo de resolución de problemas en química orgánica. Es completamente nuevo y desconocido. Te lanzan a él a un ritmo rápido y no está organizado en métodos agradables y ordenados (al menos eso he podido encontrar). La “caja de herramientas” de resolución de problemas de química orgánica se parece a un montón de fragmentos de conocimiento inconexos introducidos en una caja de herramientas sin ningún orden en particular. Es un dolor escudriñar cuando estás decidiendo cómo abordar un problema.

La caja de herramientas de resolución de problemas de química orgánica:

Después de observar a una niña de 6 años que luchaba con la pronunciación / ortografía de las palabras, pero que sobresalía en matemáticas, me di cuenta de que la razón por la que luchaba era porque la lógica detrás de la ortografía y la pronunciación no es directa. Hay demasiados “si” y “s” o “mas”. La única forma de sobresalir es leer mucho, porque después de haber visto tantas combinaciones de letras una y otra vez, la familiaridad te da una especie de “sentido” para la ortografía.

Finalmente me di cuenta de que este es también el caso de la química orgánica. No puedes simplemente llegar a entender todos los conceptos. Tienes que verlos en acción, y después de hacer suficientes problemas (correctamente, o al menos descubrir cómo y por qué los hiciste incorrectamente), empiezas a tener una idea de cómo deberían ser las cosas, lo que te ayuda a filtrar a través de ese desastre. de una caja de herramientas.


* actualización * Algunas reflexiones adicionales sobre esto ahora que estoy en el segundo semestre:

1. Creo que el profesor puede marcar la diferencia en el nivel de dificultad. Lo sé porque algunas personas me dicen que se las han arreglado en química orgánica mediante la memorización. Esto hubiera sido totalmente imposible en los cursos que he tomado. ¡Si solo hubiera utilizado la memorización, no habría reconocido nada en el examen!

2. Si estás luchando incluso en lo más mínimo, pierde tu orgullo y obtén un buen tutor experimentado. Si nada más te ahorrará un montón de tiempo.

Debido a que aprender química orgánica es como aprender a resolver problemas complejos en un nuevo idioma , en realidad, los diagramas moleculares pueden parecerse al rasguño. Y antes de aprender sobre reacciones químicas, estructuras moleculares o lo que sea, es realmente importante tener un conocimiento profundo de los conceptos básicos: propiedades elementales, energía libre de Gibbs, equilibrios, etc.

Después de haber enseñado química a nivel universitario durante 3 años, descubrí que a muchos estudiantes les sorprende el tiempo que tardan en asimilar lo básico, como un nuevo idioma. Por lo general, los estudiantes podían seguir los problemas guiados por el profesor en la clase, pero todavía tenían dificultades para aplicar los mismos conceptos en su propia resolución de problemas. Por lo general, les llevó más tiempo y práctica acostumbrarse a pensar críticamente en este nuevo idioma por su cuenta.

En segundo lugar, esta es mi opinión personal, pero las clases de química orgánica se imparten a un ritmo increíblemente rápido por lo que es difícil ponerse al día una vez que te atrasas.

La química orgánica presenta un desafío para los estudiantes que esperan que el aspecto más difícil de un curso sea la memorización de memoria, que en mi opinión es el caso de muchos cursos que deben tomar los estudiantes de pre-medicina.

Incluso memorizar todo el libro de texto no es suficiente para obtener buenos resultados en un curso de química orgánica, aunque incluso la memorización de reacciones nombradas solo, a pesar del hecho de que son pocos en número, es inusualmente difícil ya que no es fácil convertirlo en un formato textual. que es lo que los estudiantes están acostumbrados a memorizar.

Para tener éxito en un curso de química orgánica se requiere una comprensión profunda de los principios que gobiernan la unión y reacción química, desde los principios básicos de la química cuántica y la electrostática. Determinar cómo transformar un conjunto dado de reactivos en un producto es un problema abierto que requiere una resolución creativa de problemas. Requiere una mente con la capacidad de reconocer y explorar patrones, que es precisamente lo que un plan de estudios pesado de memorización elimina inadvertidamente.

Mi licenciatura es en química industrial. Me gradué con honores y encontré que todas mis clases principales eran bastante fáciles, excepto en Química Orgánica. Soy extremadamente bueno en la memorización y probablemente soy mejor que la mayoría en la resolución de problemas, especialmente si pudieras usar las matemáticas para resolver el problema, pero casi cualquier tipo de resolución de problemas en el que soy excelente. Aún así, la química orgánica no era tan intuitiva como todos los otros cursos. Esa es una de las razones por las que quería obtener un doctorado en química orgánica: pensé que debía haber algún tipo de truco para que fuera más fácil y necesitaba averiguar de qué se trataba. Finalmente descubrí cuál era mi problema, en mi nivel subconsciente no podía creer mi propia incapacidad para predecir el resultado de reacciones orgánicas con lógica y modelos matemáticos solamente. Intenté encontrar patrones específicos y lógica numérica en la química orgánica y encerrar el resultado de las reacciones a mi experiencia pasada, pero algunas reacciones simplemente desafiaron mi lógica y conocimiento internos. De hecho, necesitaba memorizar la forma en que se habían comportado los bonos en el pasado y usar solo eso, incluso si esa información iba en contra de mi propia lógica. Una vez que entrené a mi cerebro para que dejara de aplicar mi propia lógica para tratar de resolver los problemas, y en lugar de usar solo los patrones que había memorizado, pude dominar los cursos, pero debo admitir que mi cerebro se quejó y chilló porque eso es todo. no en mi naturaleza Pero incluso después de dominar lo que te enseñan en la universidad, el problema real es que las reacciones orgánicas no siempre salen como lo esperarías, de hecho, los científicos aún no pueden entender la lógica absoluta en química orgánica, que es Por qué es tan difícil crear un buen software de simulación computacional para reacciones orgánicas que sea confiable y es por eso que siempre tenemos que probar nuestras teorías en el laboratorio, a veces solo desafían nuestras expectativas. Piénselo, si la química orgánica fuera fácil, podríamos programar las computadoras fácilmente para que nos digan exactamente qué obtendría con cualquier tipo de parámetros establecidos y no tendríamos que hacer nada en el laboratorio. Ha habido muchos avances en computación biológica y en muchos tipos de ingeniería, pero todavía hay mucho por hacer en química orgánica. En cierto sentido, la química orgánica es similar al comportamiento humano, puede teorizar el resultado, generalmente basado en el comportamiento pasado, pero muchas veces simplemente nos sorprende.

La química orgánica, a nivel universitario, es un desafío para muchos estudiantes. Como se mencionó en otro comentario, lo consigues o no. Paradójicamente, a pesar de que (en el nivel más avanzado) recurre a muchos campos de “más química”, como Quantum, StatMech, etc., desde el principio obliga al estudiante a hacer algo que los estudiantes de ciencias no suelen hacer. El estudiante debe BAJAR LA VELOCIDAD, tomar una respiración, dejar de buscar los números (o-chem no tiene muchos números en las etapas iniciales) y comenzar a hacer amigos con la Tabla Periódica. Conozca qué elementos son pigmeos electrófilos y acapararán (o resumen) los electrones de un elemento menos electrófilo en una búsqueda de estabilidad. Piense en ello como “bullying elemental”. Aprenda qué elementos son el débil “pushover” que rendirá fácilmente su densidad electrónica. ¡Por eso aprendiste sobre las tendencias periódicas y diagonales en la tabla!

Aprenda a pensar en la densidad de electrones como una especie de gelatina pegajosa y cargada negativamente. ¡Dale a los elementos personalidades! ¿Puedes imaginarte cómo un átomo electrofílico que REALMENTE quiere que los electrones estén dispuestos a intimidar a uno que no mantiene sus electrones muy apretados para entregar su pequeña gota de gelatina de carga negativa? ¿Terminaría sin su pequeña mancha, triste y casi desnuda, mientras el fuerte electrófilo se sienta allí, complacido consigo mismo por “acaparar la manta”? Imagina cómo la gelatina se derramaría y envolvería alrededor de los átomos. ¿De qué manera se derramará?

En resumen, o-chem se vuelve más fácil si dejas que sea él mismo – ORGÁNICO . Vivo. Reaccionando Lo que REALMENTE estás aprendiendo es cómo se comportan los elementos entre sí a nivel ATÓMICO. Tienes la oportunidad de echar un vistazo a sus vidas privadas y aprender a predecir lo que sucederá cuando se encuentren. Piense en ello como una especie de telenovela. No lo ataques con fuerza bruta. Apréndelo con consideración y con “visitas” periódicas, y te sorprenderás de lo rápido y profundo que te atraerá a sí mismo.

¡Diviértete con eso!

Hay muchas buenas razones en todas las demás respuestas, pero me gustaría agregar que muchos profesores tienden a hacerlo más difícil de lo necesario. En lugar de profesores como este, ¿la química orgánica se ha convertido en la clase más querida de la UCLA? las personas que siguen hablando y, por ejemplo, tratan de hacer que memoricen largas listas de valores de pKa o cambios de RMN, supongo que porque no conocen un enfoque mejor que el que se les había enseñado hace mucho tiempo, lo que es mucho menos relevante en la era de la información actual. Aunque eso no es completamente orgánico, he notado el mismo problema en bioquímica y en algunos aspectos de la química analítica, y también he oído hablar de él en inorgánicos, pero puede ser más problemático en lo orgánico.

Debido a que la química orgánica es un curso obligatorio para los pre-meds, a menudo se enseña de una manera que los pre-meds esperan: memorización de memoria. También me he preguntado si la química orgánica se enseña antes de la química física porque gen chem y orgo chem se requieren cursos pre-medicos, mientras que p-chem no lo es. En cualquier caso, creo firmemente en identificar tendencias y patrones como un método de aprendizaje. En mi opinión, la química física debe enseñarse antes que la química orgánica, porque entender la base física de la química orgánica hace que sea mucho más lógico (y agradable).

Muchas rasones.

  1. Las clases tienden a construirse unas sobre otras. Cálculo II se basa en Cálculo I. Física II utiliza algunas de las mismas habilidades que Física I. La química orgánica utiliza un tipo de pensamiento completamente diferente al de cualquier cosa que probablemente hayas tomado antes. La forma importa de una manera que simplemente no lo hace en la mayoría de los otros cursos.
  2. Desde un punto de vista conceptual, la química orgánica es simplemente más difícil que muchos cursos de biología. No puedes simplemente memorizar algunos datos y obtener una A, debes pensar en cómo funcionan las cosas.
  3. En el otro lado de las cosas, muchos ingenieros odian memorizar cosas. Hay una serie de cosas que debe memorizar para aprobar Química Orgánica, y los ingenieros se molestan con esto.
  4. Finalmente, en muchas escuelas, la química orgánica se utiliza como una clase de aventuras para deshacerse de los estudiantes de medicina que no deberían ir a la escuela de medicina.

Esto puede parecer bastante simplista para los estándares de quora; Pero diré que el problema viene de las largas cadenas.

Mirad:

Seriamente…

En química inorgánica, trabajas con prácticamente todos los elementos de la tabla solo para encontrar que puedes obtener miles de compuestos.

En química orgánica trabajas principalmente con los elementos C; H; O; P; N; S; pero puede reorganizarlos para formar virtualmente millones de compuestos diferentes.

Es un gran salto; No hay duda de por qué la gente lo odia.

Esas largas cadenas también agregan mucha complejidad al campo; como es la vida

  • Aromaticidad: la resonancia y la hiperconjugación aquí tienen un gran papel.
  • Catalizadores: Aquí debes especificarlos siempre.
  • Mecanismos: los mecanismos orgánicos son fundamentales para entender los medios; Tasas de producción y efectividad. Debo añadir que algunos mecanismos son contraintuitivos y otros engañosos.
  • Isómeros: Especialmente los ópticos son un dolor en el culo para los recién llegados. Lo veo en el aula todos los años.
  • Nomenclatura: En mi opinión, la nomenclatura IUPAC está claramente superada por la complejidad de las moléculas; incluso si es específico tienes que parchearlo para que tenga sentido. Terminarás memorizando algunos de ellos.
  • Y MUCHOS MUCHOS MAS…

Asi que; Mezcla esto en el Koktel y obtienes Org. Chem. Fascinante; pero duro Una segunda lengua real.

Todo por culpa de esa estupida superpotencia de carbono. (Solo bromeaba con la gran C; te debemos la vida en parte).

Saludos.

Compuesto químico – Compuestos moleculares binarios (covalentes)

Esquema de la química orgánica – Wikipedia

La base de datos de Beilstein contiene información sobre 9.8 millones de sustancias, cubre la literatura científica desde 1771 hasta el presente.

Desde 1771 ( 247 años), los químicos orgánicos han caracterizado 9,800,000 compuestos orgánicos.

Organizar la química orgánica es alucinante.

Ejemplo de una rama del sujeto:

La química de los carbohidratos es una rama importante y económicamente importante de la química orgánica. Algunas de las principales reacciones orgánicas que involucran a los carbohidratos son:

  • Acetalización de carbohidratos
  • Reacción de cianohidrina
  • Transformación de Lobry de Bruyn – van Ekenstein
  • Reordenamiento de amadori
  • Reacción de Nef
  • Degradación de Wohl
  • Koenigs – reacción de Knorr
  • Digestión de carbohidratos

Y eso es lo dulce.