COMPOSTI CARBOSSILICI Doppio legame C=O Nomenclatura

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COMPOSTI CARBOSSILICI
Doppio legame C=O
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2010 - G. Licini, Università di Padova. La riproduzione a fini commerciali è vietata
Nomenclatura
I nomi dei derivati degli acidi carbossilici dipende dall’eteroatomo
legato al carbonile: acido benzoico, benzammide,
benzammide, benzonitrile
Esteri
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Nomenclatura Cloruri degli acidi
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Nomenclatura Derivati acido formico e acetico
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Reattività derivati acidi carbossilici:
Intermedio tetraedrico – Addizione Eliminazione
Derivati acidi carbonilici vs composti carbonilici
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Reattività derivati acidi carbossilici:
Dipende dalla basicità del sostituente al carbonile
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La reattività degli acidi carbossilici è
dominata dalla presenza del protone
Il protone è il centro più elettrofilo del gruppo funzionale.
Reazione con un nucleofilo. Formazione carbossilato
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Addizione ad un acido carbossilico in ambiente acido
Sintesi di esteri
Acido
Centro elettrofilo
Acido protonato
Centro elettrofilo
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Nucleofilo
Deve mantenere il suo carattere nucleofilo anche in ambiente
acido e deve essere una base sufficientemente debole da non
deprotonare il carbonile attivato
ALCOLI
L’alcol si usa come solvente
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Esterificazione in condizioni acide
La rimozione di acqua
sposta l’equilibrio verso
destra
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Quale è il prodotto atteso da queste reazioni?
Lattoni – esteri ciclici
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γ-lattoni – più stabili
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La formazione dell’intermedio
dell’intermedio tetraedrico domina il
meccanismo di reazione degli acidi carbossilici
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Meccanismo di addizione
addizione-eliminazione
Non corretto!
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Acil cloruri – Preparazione
(con cloruro di tionile
tionile))
clorosolfinato
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Completare e proporre un meccanismo per la seguente reazione
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Sintesi di esteri via acil cloruri
Sintesi di ammidi
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Servono due equivalenti di ammina
(uno agisce da base)
Procedura di Schotten
Schotten--Baumann (utilizza un equivalente di NaOH
NaOH))
Lo ione idrossile è meno nucleofilo dell’ammina e non compete
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Esercizio
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Anidridi (reattive quasi quanto gli acil cloruri)
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Idrolisi delle ammidi (condizioni basiche)
L’ammina deve uscire in forma neutra (protonata
(protonata))
perché un’ammide sarebbe un pessimo gruppo
uscente (base molto forte)
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Idrolisi delle ammidi (condizioni acide)
La protonazione dell
dell’ammina
ammina sposta ll’equilibrio
equilibrio a destra
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Idrolisi di proteine enzima catalizzata
istidina
serina
Acido aspartico
Enzima
Substrato
Chimotripsina (serina proteasi)
proteasi)
Istidina – acido aspartico – serina – triade catalitica
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Complesso EnzimaEnzima-Substrato
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Intermedio tetraedrico
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Nuovo peptide N-terminale
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Intermedio tetraedrico
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Alcuni dei dettagli più importanti nello studio del
meccanismo di azione della chimotripsina è stato
chiarito studiando l’idrolisi del p-nitrofenil acetato.
Scrivere i passaggi principali dell’idrolisi ad opera della
chimotripsina
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Chimica dei nitrili
Idrolisi in condizioni acide
Idrolisi in condizioni basiche
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Chimica dei nitrili
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Reazioni con i reagenti organometallici
Sintesi di chetoni
I chetoni possono reagire ulteriormente portando agli
alcoli terziari
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Gli organo cuprati non sono reattivi nei confronti dei chetoni e
quindi consentono di ottenere selettivamente il composto
carbonilico corrispondente
In condizioni controllate (bassa temperatura) anche i reagenti
di Grignard possono fermarsi a composto carbonilico
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Reazioni con i reagenti organometallici
Reattività delle ammidi
La presenza di acqua acidulata consente l’uscita della ammina
un forma neutra, processo cineticamente più favorevole
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Reazioni con i reagenti organometallici
Reattività degli esteri
Il chetone è più reattivo dell’estere e quindi la
reazione non si blocca a livello di chetone
L’utilizzo di formiati porta ad alcoli secondari
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Riduzione derivati degli acidi
LiAlH4 - sintesi di alcoli
NaBH4 - non è in grado di ridurre i derivati degli acidi – chemoselettivo nei
confronti dei derivati carbonilici
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Riduzione acidi carbossilici - LiAlH4
La riduzione prosegue fino ad alcol
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Riduzione di ammidi - LiAlH4
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Riduzione di acil cloruri – LiAlH
LiAlH((tBuO
tBuO))3
La riduzione di un acil cloruro con il litio tri(terz-butil
butil))
alluminio idruro porta all’aldeide corrispondente che a bassa
temperatura non viene ridotta ulteriormente. L’idruro è più
ingombrato a causa della presenza dei t-BuO e reagisce in
modo più controllato. Il LiAlH(
LiAlH(tBuO
tBuO))3 si ottiene per reazione
del LiAlH4 con 3 equivalenti di t-BuOH
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