1 ESERCIZI DI CHIMICA ORGANICA estate 2015 AMMINE: 1

ESERCIZI DI CHIMICA ORGANICA
estate 2015
AMMINE:
1) Riconosci come ammine primarie, secondarie e terziarie, alifatiche o aromatiche e dai il nome alle seguenti
molecole:
A) C6H5-N(CH3)2
B)C6H11NHCH3
C) C6H11NH2
D) C6H5-CH2NH2
E) CH3-C6H5-NH2
F) C6H5-NH-C6H5
2) Scrivi la sequenza di reazioni che da benzene portano a cloruro di 4-metilbenzendiazonio
3) Prepara da m-nitroanilina il m-nitrofenolo
4) Scrivi la sequenza di reazioni che ti permetta di preparare il metilarancio a partire da N,N.dimetilanilina e benzene.
Metilarancio:
(CH3)2N-C6H5-N=N-C6H5-SO3-Na+
5) Scrivi uno schema di separazione per la miscela costituita da:
p-toulidina+p-nitrofenolo+ac.salicilico+ naftalene
6) Indica la sequenza di reazioni per preparare, a partire da benzene, i seguenti composti:
A) 2,4,6-tribromoaniina
B) 3-n-butilanilina
C) 5-metil-1,3-diamminobenzene
D) N,N-dimetilbenzilammina
ALDEIDI E CHETONI, AMMINE
1) Delle seguenti reazioni descrivi il meccanismo di reazione e indica e nomina i prodotti ottenuti, spiegando (una
riga):
a) CLOROBENZENE + OLEUM à_______+NaOH (200°)à…+H+à
b) STIRENE + ACIDO BROMIDRICO à________+ NaOH à
c) ETILCICLOESENE + ACQUA in amb.acido à____+ permanganato di potassio, H+à
d) ESINO + 1mole di CLORO à______+ borano in THF, poi H2O2/OH-à
e) CLORURO DI BENZILE + ANILINA à______+ KOHà______+ Br2/AlBr3à
f) DIPROPILAMMINA +1 mole di NITRITO DI SODIO / HClà
g) R-2-CLOROBUTANO + Mg/….à …..+ CH3CHO à….+ acquaà
h) N,N-DIMETILANILINA + NITRITO DI SODIO/HCl à
i) alfa BROMOETILBENZENE + PROPILAMMINA à______+ KOHà
j) CICLESILAMMINA +1 mole di NITRITO DI SODIO / HClà
2) Dopo averle scritte, indica quali delle seguenti reazioni acido-base avvengono nel senso indicato e perché:
a) AC.BENZENSOLFONICO + P-IODOFENATO DI SODIO à
b) BUTILATO DI SODIO + alfa NAFTOLO à
c) METANOLO + NaOH à
3)
a)
b)
c)
d)
Schematizza, da benzene, un possibile metodo di sintesi per :
1,3,5-TRIIODOBENZENE
4-METOSSI-4’-CARBOSSIAZOBENZENE
m-CLOROFENOLO
4-IDROSSI-4’-SOLFONILAZOBENZENE
4) Scrivi le strutture e ordina a seconda della basicità, spiegando i criteri adottati:
a) N-METIL-CICLOESANAMMINA, PIRROLO, P-NITROANILINA, N-ETILANILINA,
N-ETILESILAMMINA, P-TOLUIDINA.
b) CICLOPROPILAMMINA,PIPERIDINA, N-ETILANILINA, N-METIL-P-NITROANILINA,
TRIMETILAMMINA, P-AMMINOFENOLO.
5) Completa le seguenti reazioni, evidenziandone il meccanismo di reazione o il bilanciamento elettronico, per le
REDOX e nominando correttamente i prodotti ottenuti:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
BENZALDEIDE + CLORO / AlCl3à____+NaOH s / 300°,300atmà
BENZALDEIDE + ANILINA à_____+ BROMURO DI ETILMAGNESIO à ___+ACQUA/H3O+à
2-FENIL-2-METILBUTANALE + NaOH 25%à
2-CICLOESENONE + PERMANGANATO DI POTASSIO / 25°Cà___+ IDRURO DI SODIO E BORO à
CICLOESANCARBALDEIDE + TOLLENS à
ACETALDEIDE + IODIO/ NaOHà____+IODIO/NaOH à.........
ACETALDEIDE + ANILINA à_____+ BROMURO DI ETILMAGNESIO à ___+ACQUA/H3O+à
2-FENIL-2-METILPROPANALE + FORMALDEIDE /NaOH 25%à
CICLOPENTANONE + FENILIDRAZINA à
1
j) 2-CICLOPENTENONE + CIANURO DI SODIO à__+LiAlH4à
6) Schematizza un possibile metodo di sintesi per i seguenti composti, indicando sempre il meccanismo di reazione e
descrivendolo nel dettaglio quando sono coinvolti ALOGENURI ALCHILICI o COMPOSTI CARBONILICI:
a) 1,3-DIFENIL-2-PROPEN-1-ONE (benzalacetofenone) a partire da BENZENE, via condensazione aldolica.
b) 4-METILPENTANALE da PROPENE, via reattivi di Grignard.
c) 4-METIL-3-PENTEN-2-ONE (ossido di mesitile) da PROPENE, via reattivi di Wittig.
d) 4-METIL-3-PENTEN-2-ONE (ossido di mesitile) a partire da PROPENE, via condensazione aldolica.
e) BENZIL-P-NITROFENILCHETONE da BENZENE, via reattivi di Grignard.
f) 1-FENIL-2-P-FLUOROFENILETILENE da BENZENE, via reattivi di Wittig.
ACIDI CARBOSSILICI E DERIVATI
1) Si trattano con 1 mole di NaOH gli acidi MALEICO(ac cis-butendioico) e FUMARICO (isomero trans), ottenendo
il FUMARATO ACIDO DI SODIO e il MALEATO ACIDO DI SODIO. Spiega perché il sale acido dell’ac.
Fumarico ha una Ka2 maggiore della Ka2 del sale acido dell’ac maleico.
2) Spiega perche’ l’ac. SALICILICO è più acido dell’acido benzoico , mentre l’ac. P-IDROSSIBENZOICO è meno
acido dell’acido benzoico.
3) Prepara l’ac. 2-BUTENOICO a partire da propene come unico reagente organico.
4) Prepara l’ACETATO DI ETILE, solvente molto utilizzato in campo industriale, a partire da etanolo come unico
reagente organico.
5) Ordina le reazioni di esterificazione seguenti, in presenza di ac. solforico concentrato, in base alla velocità di
reazione, spiegando:
a) CH3CH2CH2OH + I) ac benzoico II) ac 2,4,6-trimetil benzoico III) ac 2,4-dimetilbenzoico
b) CH3CH2OH +
II) ac a-metilpropionico II) ac propionico III) ac a,a-dimetilpropionico
scrivi un meccanismo di reazione e nomina tutti gli esteri ottenuti.
6) Dovendo preparare l’ISOBUTIRRATO DI METILE avendo a disposizione il cloruro dell’acido, l’anidride e
l’acido stesso, insieme all’alcol metilico, quale metodo di sintesi scegli e perché, considerando di avere a
disposizione anche tutti i reattivi inorganici necessari? Scrivi la reazione col meccanismo.
7) A) L’ac 2-bromobutirrico riscaldato con NaOH dil dà Sn2 (aggiungo dopo H+).
B) L’ac 3-bromobutirrico invece nelle stesse condizioni dà l’ac.2-butenoico
C) l’ac 4-bromo butirrico infine nelle medesime condizioni ciclizza per dare un estere ciclico, il g-lattone.
Scrivi le tre diverse reazioni spiegandone il diverso andamento.
8) Quale delle seguenti reazioni avviene più facilmente e perché:
a) CLORURO DI ACETILE + H2O à
b) AC. ACETICO + AMMONIACA / DTà
c) ANIDRIDE ACETICA + NaOH à
Scrivi per tutte il meccanismo di reazione e nominare tutti i prodotti ottenuti.
9) Scrivi la struttura e il nome dell’alcool che si ottiene per aggiunta di 2 moli di BROMURO DI
PROPILMAGNESIO al PROPIONATO DI ETILE.
10) Se marchiamo con 18 O l’ossigeno dell’alcool isopropilico, dopo reazione con l’ac acetico, in presenza di H2SO4
conc., l’ 18 O si troverà nella molecola d’acqua o nell’estere? Perché?
11) Scrivi la struttura ed il nome del prodotto che si ottiene da 1 mole di fosgene (dicloruro dell’ac. carbonico) e a) 2
moli di metanolo, b) 2 moli di metilammina
Polimeri e Analisi strutturale
12) In relazione alla classificazione dei polimeri porre VERO o FALSO per ognuna delle seguenti definizioni:
a) un OMOPOLIMERO è un polimero che deriva da due monomeri alternati tra loro
b) un POLIMERO RETICOLATO è un polimero ottenuto per POLIADDIZIONE
2
c) un POLIMERO è una macromolecola organica ad alto P.M.
d) un POLIMERO ISOTATTICO possiede C asimmetrici alternativamente R ed S.
e) un POLICONDENSATO presenta un P.M. mediamente minore di quello di un POLIADDOTTO.
13) Nella SPETTROMETRIA DI MASSA:
a) la molecola viene ridotta in frammenti di varie dimensioni ad opera di intense forze fluide.
b) il picco dello IONE MOLECOLARE si riferisce al primo ione che si forma nella camera di ionizzazione
c) il GASCROMATOGRAFO ha la funzione di separare la miscela da analizzare nei suoi componenti
d) l’effluente del gas-cromatografo può essere inviato direttamente alla camera di ionizzazione, previo
arricchimento nel composto da analizzare.
e) la separazione tra gli ioni viene effettuata tramite campi magnetici variabili ed è basata sul rapporto m/e di ogni
ione.
14) Definire i termini:
a) BENDING
b) MOLTEPLICITA’ in NMR
15) Descrivi lo spettro 1HNMR per i seguenti composti: a) 2-BUTANOLO
c) FENILACETATO DI ETILE d) AC.FTALICO
b) p-TOLUIDINA
16) Descrivi lo spettro 14CNMR per i seguenti composti: a) 2-METIL-2-BUTANOLO b) p-NITROSTIRENE
c) FENILACETATO DI ETILE
d) AC.GLUTAMMICO
BIOMOLECOLE
1) Descrivi il fenomeno della MUTOROTAZIONE applicandolo al D(+)RIBOSIO, descrivendone la reazione di
ciclizzazione in acqua, e le formule di Haworth piranosiche e furanosiche.
2) Completa le seguenti reazioni, indicando il nome dei prodotti ottenuti:
a) D(-) FRUTTOSIO + Feehling à
b) D(+) GLUCOSIO + etanammina à
c) MALTOSIO + Tollens à
d) CELLOBIOSIO + fenolo à
e) LATTOSIO + An. Acetica q.b.à
f) D(-) RIBOSIO +fenilidrazina à
3) Cosa si intende per lipide insaponificabile? Come si classificano?
4) Scrivere i TRISACCARIDI indicati spiegando gli errori di alcuni nomi nomi:
a) 1,4- b-galattopiranosil-1a ,1 b -glucopiranosil ribofuranosio
b) 1,4- b-glucopiranosil-1 a-galattopiranosil-1 a- ribofuranoside
c) 1,4- b-galattopiranosil-1 a-galattopiranosil-1 b-ribofuranoside
d) 1,4-b -glucopiranosil-1a, 2b -galattopiranosil ribofuranosio
5) Indicare se le proposizioni sono VERE o FALSE:
a) Tutte le vitamine sono lipidi insaponificabili
b)Tutti gli ormoni sono steroidi
c)Gli ormoni sessuali sono steroidi
d)Il colesterolo è un lipide di membrana.
b) gli ormoni steroidi sono saponificabili.
6) ANDROSTERONE, MENADIONE, SFINGOMIELEINA, TRIOLEINA:
a) sono tutti lipidi saponificabili
b)solo il terzo è un fosfolipide
a) solo il primo è un ormone
b) solo il primo contiene l’anello del ciclopentanoperidrofenantrene
c) solo il terzo e il quarto sono saponificabili
7) Gli acidi GLICURONICI e gli ACIDI GLICARICI si ottengono:
a) dai monosaccaridi tramite ossidazione con acqua di bromo
b) dai monosaccaridi tramite ossidazione con acido nitrico
3
c) dai monosaccaridi tramite ossidazione con il reattivo di Tollens
d) dai monosaccaridi tramite reazione con enzimi i primi, con HNO3 gli ultimi.
e) dai disaccaridi riducenti tramite ossidazione con il reattivo di Fehling
8)
a)
b)
c)
d)
e)
AMILOPECTINA e GLICOGENO
sono omopolimeri dell’a- D-(+)-glucopiranosio.
sono prodotti vegetali ed hanno funzione di riserva energetica
differiscono per la configurazione del legame 1,4, che nell’amilopectina è in a , nel glicogeno in b.
sono prodotti vegetali e mostrano entrambi struttura lineare.
sono polisaccaridi, entrambi ramificati.
9) Completa le seguenti reazioni nominado i prodotti ottenuti:
a) 1-palmitoil-2-oleil-3-fosfatidilcolina + NaOH q.b. à
b) Trioleina + H2/CuCrO3 à
c) Trilinoleina + I2 q.b. à
d) CORTISONE + ammoniaca à
10) Riconosci l’esatta sequenza di operazioni che servono per l’analisi di un polipeptide:
a) determinazione del pI, idrolisi totale, idrolisi selettiva, Sanger, Edman
b) idrolisi acida, poi analisi a scambio ionico degli AA, Dansil Cloruro, idrazino lisi, idrolisi parziale, confronto
sequenze
c) analisi polarimetrica, cromatografia a scambio ionico, elettroforesi, idrolisi totale
d) idrolisi totale, TLC degli AA, Edman, Carbossipeptidasi, idrolisi parziale, Dansil Cloruro
11) Una soluzione al 2% m/v di SACCAROSIO ([alfa]20D =+66,5°) si è parzialmente idrolizzata; si vuole calcolare
la percentuale di idrolisi se l’alfa letto =1,74° in un tubo da 20 cm. [alfa]20DGLU=52,7°, [alfa]20DFRU=-92,3°.
10) Scrivi gli equilibri in soluzione acquosa del tripeptide Lys-Ala-Cys, calcolandone il pI ed indicando la sua carica
elettrica a pH=2, 4, 10, 12.
11) Completa le seguenti reazioni: a) Tyr + NaNO2 /___ à
b) 2 Cys + acqua di bromo à
c) Phe + ninidrina/acqua à
12) Spiega i principi, il metodo e l’utilità della tecnica di ELETTROFORESI applicata a miscele di AA.
13) per separare una miscela di Hys, Phe e Arg si utilizza una cromatografia a scambio ionico; indicare il tipo di
soluzione eluente da utilizzare e come sarà l’ordine di uscita dei tre AA, se si usa una resina a scambio anionico,
motivando.
14) Struttura primaria di una proteina: struttura, legami coinvolti, stabilità, proprietà chimico fisiche e funzionali.
15) metodi di Sanger, di Edman e dell’idrazionolisi: spiega la loro utilità e applicali una volta soltanto al peptide
Cys-Asp-Tyr-Ala. Dello stesso peptide scrivi gli equilibri in soluzione acquosa e determinane il pI, spiegandone il
significato. A pH 7 qual è la sua carica? Migra verso l’anodo o il catodo?
16)Spiega le caratteristiche della struttura secondaria più stabile secondo te.
17) Spiega le caratteristiche fisiche e biologiche dei due tipi principali di struttura terziaria delle proteine
17) Cosa si intende per struttura quaternaria di una proteina? E per denaturazione?
STOP
18) Indica la struttura primaria, secondaria e terziaria del DNA, specificando i legami che le stabilizzano. Scrivi una
sequenza a piacere di DNA 5’à 3’ e la sua complementare che contenga tutti e 4 i possibili nucleotidi.
19) Cosa si intende per NUCLEOTIDE? E per NUCLEOSIDE? Fai due esempi, nominandoli, utilizzando una base
purinica ed una pirimifìdnica.
20) Scrivi le sequenze di RNAm e di DNA che ti permettono di preparare il peptide Trp-Thr-Lys, aggiungendo tu le
sequenze di inizio e di terminazione.
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