Chimica Organica Stampa
giovedý 09 marzo 2006

Prof. Gianfranco Seu

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8 CFU 

Programma del corso

Struttura e proprietà delle molecole organiche.
Orbitali. Legami intra e intermolecolari. Energia di legame. Polarità di legami e molecole. Proprietà fisiche.

Alcani.
Struttura e reattività. Alogenazione degli alcani. Meccanismo e orientazione dell'alogenazione.
Reazioni esotermiche e reazioni endotermiche. Energia di attivazione. Stato di transizione. Velocità di reazione e stato di transizione. Scala di stabilità dei radicali liberi. Facilità di formazione dei radicali liberi. Reattività e selettività nella reazione di alogenazione.
Sintesi degli alcani. Conformazione degli alcani. Cicloalcani.

Isomeria.
Chiralità. Attività ottica. Enantiomeria. Racemi. Configurazione R e S. Configurazioni relative. Risoluzione dei racemi. Convenzioni di Cahn-Ingold-Prelog. Formule prospettiche e di Newman, proiezioni di Fischer.

Alcheni.
Struttura e proprietà fisiche. Isomeria geometrica. Reazioni:
Idrogenazione. Somma elettrofila: meccanismo, reattività e orientamento. Carbocationi.
Somma di acidi alogenidrici. Somma di acido solforico. Somma di acqua. Dimerizzazione. Alchilazione. Idroborazione-ossidazione. Somma di alogeni. Stereochimica della reazione di somma. Somma di alogeni e acqua. Ossidrilazione. Ozonolisi. Somma di HBr. Effetto perossidi. Addizione e sostituzione radicalica in composti insaturi. Radicale allilico. Risonanza. Iperconiugazione. Scala di stabilità degli alcheni.
Preparazioni: Sintesi da alogenuri alchilici, alcoli, ammine.

Dieni coniugati
Carbocatione allilico. Struttura. Risonanza. Reazioni: somma 1,2 e 1,4. Effetto cinetico e termodinamico

Alchini.
Struttura, proprietà fisiche. Reazioni: Idrogenazione, Somma elettrofila. Tautomeria. Acidità.
Reazioni di sintesi degli alchini.

Alogenuri alchilici.
Reazione di sostituzione nucleofila. Reazioni SN2: meccanismo e stereochimica. Reazioni SN1: meccanismo e stereochimica. Confronto tra reazioni SN2 e SN1. Reazioni di eliminazione 1,2. Meccanismo E2. Meccanismo E1. Stereochimica delle reazioni di eliminazione. Eliminazione e sostituzione.

Composti ossigenati
Alcoli.
Proprietà fisiche. Solubilità. Reazioni di eliminazione. Reazioni di sostituzione nucleofila negli alcoli. Acidità. Ossidazione.
Sintesi dagli alcheni. Sintesi dagli alogenuri alchilici. Sintesi di Grignard.
Eteri
Proprietà fisiche. Struttura. Sintesi dagli alcoli. Sintesi di Williamson. Reazioni di sostituzione nucleofila.
Epossidi.
Struttura. Sintesi. Reazioni di sostituzione nucleofila.

Composti aromatici
Benzene.
Strutture di Kekulè. Risonanza. Sostituzione elettrofila: Meccanismo. Nitrazione. Solfonazione. Alogenazione. Alchilazione. Acilazione.
Sostituzione elettrofila in benzeni sostituiti. Gruppi attivanti e disattivanti la reazione. Effetto orientante dei sostituenti. Effetto induttivo ed effetto mesomero.
Sostituzione nucleofila. Meccanismi della reazione di sostituzione nucleofila. Gruppi attivanti. Benzino.
Areni.
Strategie di sintesi. Reazione di ossidazione. Alchenil e alchinil benzeni. Reazioni nella catena laterale.
Aromatici policiclici: Naftalene.
Struttura. Reazioni di ossidazione e riduzione. Reazioni di sostituzione elettrofila. Solfonazione. Reazioni di sostituzione elettrofila nei naftaleni sostituiti.
Aromatici eterociclici
Pirrolo: Reazioni di sostituzione elettrofila. Piridina.: Reazioni di sostituzione elettrofila. Reazioni di sostituzione nucleofila.

Composti carbonilici
Aldeidi e chetoni.
Struttura. Proprietà fisiche. Reazioni di somma nucleofila: Somma di acqua. Somma di HCN. Somma di alcoli. Somma di ammoniaca e derivati dell'ammoniaca. Enammine.
Ossidazione. Riduzione. Reazione di Cannizzaro. Sintesi di aldeidi e chetoni. Gem-dioli. Sintesi da alogenuri acilici.
Acidi carbossilici.
Struttura. Proprietà fisiche. Struttura dello ione carbossilato. Relazioni struttura-acidità. Acidi bicarbossilici. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Sintesi degli acidi: Ossidazione degli alcoli. Ossidazione degli areni. Carbonatazione dei reattivi di Grignard. Sintesi da derivati degli acidi carbossilici. Idrolisi dei nitrili. Sintesi malonica.
Derivati degli acidi carbossilici.
Cloruri acilici,. Esteri, Ammidi, Anidridi: Sintesi. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica (idrolisi, alcolisi, ammoniolisi). Reazioni con i reattivi di Grignard. Ossido riduzioni.
Carbanioni.
Condensazione aldolica. Condensazione aldolica incrociata. Condensazione di Claisen. Condensazione di Claisen incrociata. Sintesi acetocetica dei chetoni. Sintesi malonica. Ossiacidi.

Ammine.
Struttura. Proprietà fisiche. Relazioni struttura-basicità. Sintesi: Degradazione di Hofman. Sintesi di Gabriel. Riduzione di nitro derivati. Ammoniolisi degli alogenuri. Amminazione riduttiva.
Reazioni con derivati degli acidi, con aldeidi e chetoni, con alogenuri alchilici. Reazione con acido nitroso. Sali di diazonio: Struttura. Sintesi. Reazioni.

Fenoli.
Struttura. Proprietà fisiche. Acidità. Relazioni struttura acidità. Reazioni di sostituzione elettrofila. Sintesi di Kolbe. Sintesi di Reimer-Tieman. Trasposizione di Fries.

Biorganica
Carboidrati.
Definizione. Classificazione. Serie D e L. Glucosio. Ossidazione. Epimeri. Anomeri. Glucosidi. Amminozuccheri. Oligosaccaridi. Polisaccaridi. Amido. Cellulosa.
Lipidi
Grassi o trigliceridi. Idrolisi dei grassi. Fosfolipidi. Cere. Terpeni. Biosintesi dei terpeni.
Amminoacidi e proteine
Struttura, proprietà e reazioni degli amminoacidi. Peptici. Legame peptidico. Classificazione e struttura delle proteine.
Metabolismo
Anabolismo. Catabolismo. Catabolismo dei carboidrati, grassi e proteine. Ciclo di Krebs.