2007-2008-CHIMICA_ORGANICA

SCIENZA E TECNOLOGIA PER LA DIAGNOSTICA E
CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI
Anno Accademico 2007/2008
CHIMICA ORGANICA
Docente: Prof. Michele Fiorentino
Impegno didattico: 4 CFU
Programma del corso:
3
2
• Ibridizzazione degli orbitali del carbonio: sp , sp , sp; ibridizzazione degli orbitali dell’azoto,
dell’ossigeno. Definizione di acidi e basi secondo Brönsted e secondo Lewis.
• Descrizione dei principali gruppi funzionali: alcani, alcheni, alchini, areni, alcooli, fenoli, eteri, ammine,
alogenuri alchilici e arilici, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, esteri, anidridi, ammidi, alogenuri acilici.
• Alcani e cicloalcani: formula bruta, nomenclatura, isomeri di struttura, isomeri cis/trans, radicali. Reazioni
degli alcani: ossidazione e alogenazione.
• Stereochimica: conformazioni dell’etano e del butano; tensione e conformazione di anelli piccoli;
conformazioni del cicloesano e del cicloesano sostituito; definizione di isomeri e di chiralità; nomenclatura
(sistema CIP); proiezioni di Fischer; molecole acicliche e cicliche con due o più stereocentri; composti meso;
attività ottica; miscele racemiche.
• Alcheni: struttura, isomeria, nomenclatura. Reazioni degli alcheni: addizione elettrofila di acidi alogenidrici,
acqua, alogeni, idroborazione/riduzione. Carbocationi. Regola di Markovnikov. Stereochimica delle addizioni.
Ossidazioni, riduzioni di alcheni.
• Alchini: nomenclatura, struttura e acidità. Alchilazione degli ioni acetiluro: preparazione degli alchini
disostituiti.
• Alogenuri alchilici: nomenclatura e struttura. Definizione e preparazione dei reattivi di Grignard. Reazioni
di sostituzione SN1 e SN2 e di eliminazione E1 e E2: meccanismi e cinetica di primo ordine e secondo ordine e
confronto fra i vari meccanismi.
• Idrocarburi aromatici: nomenclatura dei mono- e polisostituiti. Struttura del benzene e aromaticità. Le
forme di risonanza e la regola di Hückel. Reazione di sostituzione elettrofila aromatica: meccanismo generale,
reazioni di bromurazione, clorurazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts.
Reattività degli anelli aromatici: classificazione dei sostituenti attivanti e disattivanti, effetti induttivi ed effetti
di risonanza. Orientamento nelle sintesi di benzeni disostituiti. Gli eterocicli aromatici: pirrolo, furano, tiofene
e piridina.
• Alcooli: nomenclatura e proprietà. Preparazione degli alcooli: riduzione dei composti carbonilici, addizione ai
reattivi di Grignard. Reazioni di disidratazione e di ossidazione. Eteri: nomenclatura e struttura. Fenoli:
acidità.
• Composti carbonilici: struttura del gruppo carbonilico e reattività. Nomenclatura e proprietà di aldeidi e
chetoni. Preparazioni di aldeidi e chetoni. Reazioni: ossidazioni, reazione di addizione nucleofila di acqua,
HCN (formazione di cianidrine), reattivi di Grignard, ione idruro, ammine (formazione di immine), alcooli
(formazione di acetali), reazione di sostituzione in α catalizzata da basi (alchilazione). La condensazione
aldolica e condensazione aldolica incrociata.
• I carboidrati: struttura generale e classificazione. Rappresentazione mediante proiezione di Fischer e di
Haworth. Definizione di serie D e serie L. Struttura ciclica e formazione di emiacetali: mutarotazione del
glucosio, conformazione dei monosaccaridi. Reazione dei monosaccaridi: formazione di acetali, riduzione,
ossidazione (definizione di zuccheri riducenti), tautomeria cheto-enolica del fruttosio). Epimerizzazione. I
disaccaridi: cellobiosio, maltosio, lattosio, saccarosio. I polisaccaridi: cellulosa e amido.
• Gli acidi carbossilici: nomenclatura e struttura e acidità. Effetto dei sostituenti sull’acidità.
• Derivati degli acidi carbossilici: classificazione e nomenclatura. Gli alogenuri acilici, le anidridi, le ammidi,
gli esteri. La reazione di sostituzione nucleofila acilica: meccanismo e confronto di reattività dei diversi
derivati: idrolisi e trasformazione di un derivato in un altro. Sintesi malonica e sintesi acetoacetica. I nitrili:
preparazione e reattività: idrolisi e riduzione.
• Le ammine: nomenclatura, classificazione e struttura. Basicità delle ammine e risoluzione di racemati.
Reazioni delle ammine: sintesi di ammidi.
• I peptidi: la struttura degli α-amminoacidi, il punto isoelettrico. La sintesi degli α-amminoacidi: sintesi di
Strecker. I peptidi: struttura, legame peptidico. Degradazione e sintesi dei peptidi.
Esame: prova orale
Materiale di studio:
G. Russo, G. Catelani, L. Panza. P. Pedrini: “CHIMICA ORGANICA” 2a edizione; Casa editrice Ambrosiana