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1 Aspetti generali della chimica organica . . . . . . .
1.1 Che cos’è la chimica organica . . . . . . . . . . .
1.2 Struttura dell’atomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Tavola periodica . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Livelli energetici e orbitali atomici . . . . .
.3 Forma degli orbitali . . . . . . . . . . . . . . . .
.4 Distribuzione degli elettroni . . . . . . . . . .
.5 Energie relative degli orbitali atomici . . .
1.3 Formazione dei legami: teoria
del legame di valenza . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Legami chimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Classificazione dei legami chimici. . . . . .
Legame ionico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Legame covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Legame metallico . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Legami intermolecolari . . . . . . . . . . . . . .
1.4 Perché il carbonio è un atomo speciale. . . . .
.1 Legami del carbonio . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5 Rappresentazione di una struttura
organica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Strutture di Lewis . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Strutture di Kekulé . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Strutture condensate . . . . . . . . . . . . . . . .
.4 Strutture segmentate . . . . . . . . . . . . . . . .
.5 Strutture tridimensionali. . . . . . . . . . . . .
1.6 Teoria della risonanza. . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Regole per scrivere le formule limite
di risonanza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Approfondimento 1.1 Elettronegatività . . . . . . . . . . 10
Approfondimento 1.2 Come si scrive una struttura
di Lewis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Approfondimento 1.3 Calcolo della carica formale
di un atomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Acidi e basi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Acidi e basi secondo Arrhenius. . . . . . . . . . .
2.2 Acidi e basi secondo Brønsted-Lowry. . . . . .
2.3 Fattori che influenzano l’acidità
e la basicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Acidi e basi secondo Lewis . . . . . . . . . . . . . .
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3 Alcani e cicloalcani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Alcani. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Isomeri di struttura. . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Classificazione degli atomi di carbonio
e idrogeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Nomenclatura IUPAC degli alcani . . . . .
.4 Proprietà chimico-fisiche degli alcani . . .
Punto di ebollizione . . . . . . . . . . . . . . . .
Punto di fusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Solubilità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.5 Conformazioni degli alcani. . . . . . . . . . .
.6 Fonti naturali di alcani . . . . . . . . . . . . . .
.7 Reattività degli alcani . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Cicloalcani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC dei cicloalcani . . .
.2 Conformazioni dei cicloalcani. . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Isomeria e stereoisomeria . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Isomeria: isomeri costituzionali
e stereoisomeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Chiralità molecolare. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Simmetria e chiralità. . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Centri di chiralità . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Enantiomeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Nomenclatura degli enantiomeri:
regole di Cahn-Ingold-Prelog
e notazioni R/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Proiezioni di Fischer. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 Attività ottica degli enantiomeri. . . . . . . . . .
.1 Misura dell’attività ottica: polarimetro . .
.2 Potere rotatorio specifico. . . . . . . . . . . . .
.3 Miscela racemica e purezza ottica . . . . . .
4.6 Molecole con due o più centri di chiralità . .
.1 Molecole chirali con due centri
di chiralità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Molecole achirali con due centri
di chiralità: forme meso . . . . . . . . . . . . .
.3 Composti ciclici contenenti due centri
di chiralità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4.7 Separazione di enantiomeri: risoluzione . . . .
.1 Risoluzione per mezzo di sali
diastereoisomeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Risoluzione per mezzo di enzimi. . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XI
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Approfondimento 4.1 Conformazione
e configurazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5 Alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Struttura elettronica degli alcheni . . . . . . . .
5.2 Nomenclatura IUPAC degli alcheni. . . . . . .
5.3 Proprietà chimico-fisiche degli alcheni. . . . .
5.4 Isomeria geometrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Notazione cis/trans . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Notazione E/Z. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5 Stabilità degli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6 Reattività degli alcheni. . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Diagrammi di energia . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Addizione di acidi alogenidrici . . . . . . . .
.3 Addizione di acqua . . . . . . . . . . . . . . . . .
.4 Addizione di bromo e cloro. . . . . . . . . . .
.5 Reazione con peracidi . . . . . . . . . . . . . . .
.6 Reazione di idrogenazione. . . . . . . . . . . .
.7 Reazione di 1,2-diossidrilazione . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Approfondimento 5.1 Meccanismo
della reazione di addizione degli acidi alogenidrici
agli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 5.2 Meccanismo
dell’addizione di acqua agli alcheni . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 5.3 Meccanismo dell’addizione
di bromo e cloro agli alcheni. . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 5.4 Meccanismo della reazione
di epossidazione degli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 5.5 Meccanismo della reazione
di idrogenazione degli alcheni catalizzata
dal palladio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 5.6 Qual è il motivo
dell’addizione sin dei due gruppi ossidrilici
agli alcheni nella reazione con tetrossido
di osmio?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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6 Alchini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Struttura elettronica degli alchini. . . . . . . . .
6.2 Nomenclatura IUPAC degli alchini . . . . . . .
6.3 Proprietà chimico-fisiche degli alchini . . . . .
6.4 Reattività degli alchini . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Acidità degli alchini terminali. . . . . . . . .
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.2 Addizione di acqua . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Addizione di idrogeno
(reazione di idrogenazione) . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
116
7 Alogenuri alchilici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Struttura elettronica degli alogenuri
alchilici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Nomenclatura IUPAC degli alogenuri
alchilici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 Proprietà chimico-fisiche degli alogenuri
alchilici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 Reattività degli alogenuri alchilici . . . . . . . .
.1 Sostituzione nucleofila alifatica . . . . . . . .
Meccanismi della sostituzione
nucleofila alifatica . . . . . . . . . . . . . . . . .
Competizione tra SN1 ed SN2 . . . . . . . . .
.2 Eliminazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Meccanismi della b-eliminazione . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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123
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Approfondimento 7.1 Fattori che influenzano
l’andamento della sostituzione nucleofila
monomolecolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Approfondimento 7.2 Fattori che influenzano
la sostituzione nucleofila bimolecolare. . . . . . . . . . 130
8 Alcoli e tioli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1 Alcoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC degli alcoli . . . . .
.2 Proprietà chimico-fisiche
degli alcoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Reattività degli alcoli . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni acido-base. . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni che comportano la rottura
del legame carbonio-ossigeno . . . . . . . .
Reazioni che non comportano la rottura
del legame carbonio-ossigeno . . . . . . . .
Ossidazione degli alcoli. . . . . . . . . . . . . .
8.2 Tioli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC dei tioli . . . . . . . .
.2 Proprietà chimico-fisiche dei tioli . . . . . .
Acidità dei tioli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Reattività dei tioli . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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164
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166
168
170
Approfondimento 8.1 Generalità sulle reazioni
di ossidoriduzione in chimica organica . . . . . . . . . 149
XII
Approfondimento 8.2 Meccanismo della reazione
degli alcoli con gli acidi alogenidrici . . . . . . . . . . .
Approfondimento 8.3 Meccanismo
della disidratazione di alcoli catalizzata
dagli acidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 8.4 Regiochimica
della disidratazione di alcoli catalizzata
dagli acidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 8.5 Determinazione
del tasso alcolico nel sangue attraverso il test
del palloncino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9 Eteri ed epossidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Eteri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC degli eteri . . . . . .
.2 Proprietà chimico-fisiche degli eteri . . . .
Basicità degli eteri . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Reattività degli eteri . . . . . . . . . . . . . . . .
Scissione degli eteri con acidi
alogenidrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Epossidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC degli epossidi . . .
.2 Reattività degli epossidi: apertura
dell’anello . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni di apertura degli epossidi
acido-catalizzate . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni di apertura degli epossidi
in assenza di catalisi acida. . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CHIMICA ORGANICA ESSENZIALE
152
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180
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Approfondimento 9.1 Meccanismo della reazione
di apertura degli epossidi acido-catalizzata. . . . . . . 182
Approfondimento 9.2 Meccanismo della reazione
di apertura degli epossidi con l’idrossido di sodio. . 183
10 Ammine alifatiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1 Nomenclatura IUPAC delle ammine. . . . .
10.2 Struttura elettronica dell’azoto . . . . . . . . .
10.3 Ammoniaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Reazioni dell’ammoniaca . . . . . . . . . . .
10.4 Proprietà chimico-fisiche delle ammine. . .
.1 Punto di ebollizione . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Solubilità in acqua . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Basicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.5 Reattività delle ammine. . . . . . . . . . . . . . .
.1 Eliminazione di Hofmann . . . . . . . . . .
.2 Reazione con acido nitroso:
i sali di diazonio . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazione di ammine primarie
con acido nitroso. . . . . . . . . . . . . . . . .
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192
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196
197
197
198
199
199
202
203
204
204
Reazione di ammine secondarie
con acido nitroso. . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazione di ammine terziarie
con acido nitroso. . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
205
205
207
208
Approfondimento 10.1 Azoto e sua ibridazione . . . . 196
11 Reazione di addizione nucleofila:
aldeidi e chetoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1 Struttura elettronica di aldeidi
e chetoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2 Nomenclatura IUPAC di aldeidi
e chetoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3 Proprietà chimico-fisiche di aldeidi
e chetoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4 Reattività di aldeidi e chetoni:
addizione nucleofila . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nucleofili al carbonio . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di acido cianidrico . . . . . . . .
Addizione di composti
organometallici . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di alchini terminali . . . . . . .
Reazione di Wittig . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Nucleofili all’ossigeno . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di acqua . . . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di alcoli . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Nucleofili all’azoto . . . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di ammoniaca
e ammine primarie . . . . . . . . . . . . . . .
Addizione di derivati
dell’ammoniaca . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5 Reazioni di ossidazione . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Reazione di ossidazione
di Baeyer-Villiger. . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6 Reazioni di riduzione. . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Riduzione ad alcoli
con idruri metallici . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 11.1 Meccanismo
della reazione di Wittig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 11.2 Meccanismo
della reazione di idratazione di aldeidi e chetoni . .
Approfondimento 11.3 Meccanismo
della reazione di addizione di alcoli ad aldeidi. . . .
Approfondimento 11.4 Stabilità degli acetali
in ambiente acido e basico . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 11.5 Sintesi di Strecker . . . . . . . .
213
215
215
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218
220
220
220
221
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224
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228
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227
229
Indice
12 Acidi carbossilici e loro derivati . . . . . . . . . . . .
12.1 Struttura elettronica degli acidi
carbossilici e dei loro derivati. . . . . . . . . . .
12.2 Nomenclatura IUPAC degli acidi
carbossilici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3 Proprietà chimico-fisiche
degli acidi carbossilici . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Acidità degli acidi carbossilici . . . . . . . .
12.4 Derivati degli acidi carbossilici:
struttura elettronica, nomenclatura
IUPAC e proprietà chimico-fisiche . . . . . .
12.5 Reattività degli acidi carbossilici . . . . . . . .
12.6 Reattività dei derivati degli acidi
carbossilici: reazione di sostituzione
nucleofila acilica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Cloruri acilici e anidridi . . . . . . . . . . . .
.2 Esteri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazione di esterificazione di Fischer . .
Idrolisi acida di un estere . . . . . . . . . . .
Idrolisi basica di un estere. . . . . . . . . . .
Transesterificazione. . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Tioesteri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.4 Ammidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Idrolisi delle ammidi. . . . . . . . . . . . . . .
12.7 Reazioni di riduzione
degli acidi carbossilici e dei derivati. . . . . .
.1 Riduzione degli acidi carbossilici
e degli esteri ad alcoli primari . . . . . . . .
.2 Riduzione delle ammidi e dei nitrili
ad ammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.8 Reazioni con composti organometallici
degli acidi carbossilici e dei derivati. . . . . .
12.9 Reattività dell’acido carbonico
e dei suoi derivati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 12.1 Meccanismo
dell’esterificazione di Fischer . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 12.2 Reazione
di saponificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 12.3 Meccanismo
della formazione delle ammidi
da un cloruro acilico e un’ammina primaria . . . . .
Approfondimento 12.4 Meccanismo
di idrolisi acida delle ammidi . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 12.5 Antibiotici b-lattamici . . . . .
Approfondimento 12.6 Reazioni di idrolisi
dei nitrili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 12.7 Meccanismo di riduzione
degli esteri ad alcoli primari . . . . . . . . . . . . . . . . .
XIII
245
246
246
248
250
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267
267
269
269
270
271
272
274
277
13 Anioni enolato ed enammine . . . . . . . . . . . . . .
13.1 Acidità degli idrogeni in a
al gruppo carbonilico. . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Aldeidi e chetoni. . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Derivati degli acidi carbossilici . . . . . . .
13.2 Reazioni di alogenazione in a catalizzate
da acidi e basi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3 Reattività degli anioni enolato . . . . . . . . . .
.1 Reazioni di alchilazione . . . . . . . . . . . .
.2 Reazioni di condensazione aldolica . . . .
Condensazione aldolica catalizzata
da basi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Condensazione aldolica catalizzata
da acidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Condensazione aldolica intramolecolare
e incrociata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Reazioni affini alla condensazione
aldolica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Condensazione di Claisen . . . . . . . . . . .
Condensazione di Dieckmann . . . . . . .
Reazione di Mannich . . . . . . . . . . . . . .
13.4 Reattività dei composti b-dicarbonilici . . .
.1 Reazioni di alchilazione:
sintesi acetoacetica e malonica . . . . . . .
13.5 Enammine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
291
292
292
296
297
300
300
302
302
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280
282
286
267
269
272
274
275
276
278
Approfondimento 13.1 Meccanismo della reazione
di alogenazione in a di chetoni
promossa da basi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.2 Meccanismo della reazione
di alogenazione in a di chetoni
promossa da acidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.3 Alogenazione in a
dei metilchetoni promossa da basi. . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.4 Substrati delle reazioni
di alchilazione agli anioni enolato . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.5 Meccanismo
della condensazione di Claisen . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.6 Meccanismo
di decarbossilazione dei b-chetoacidi. . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.7 Meccanismo
della reazione di Mannich . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 13.8 Uso degli enzimi
nella sintesi organica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
298
299
300
301
307
308
310
315
14 Composti organometallici . . . . . . . . . . . . . . . . 329
14.1 Composti organolitio. . . . . . . . . . . . . . . . . 330
.1 Preparazione dei composti
organolitio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
XIV
Limiti al grado di funzionalizzazione
dei composti organolitio . . . . . . . . . . .
.2 Reattività dei composti organolitio . . . .
Reazioni con legami
carbonio-idrogeno. . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione di legami
carbonio-carbonio. . . . . . . . . . . . . . . .
14.2 Composti organomagnesio . . . . . . . . . . . .
.1 Preparazione dei composti
organomagnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Reattività dei composti
organomagnesio . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni con ossirani (epossidi). . . . . . .
Reazioni con aldeidi e chetoni . . . . . . .
Reazioni con esteri . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3 Composti organozinco. . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Preparazione dei composti
organozinco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Reattività dei composti
organozinco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.4 Composti organoboro . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Idroborazione/ossidazione
degli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stereochimica della reazione
di idroborazione/ossidazione
degli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Regiochimica della reazione
di idroborazione/ossidazione
degli alcheni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Idroborazione/ossidazione
degli alchini interni. . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Idroborazione/ossidazione
degli alchini terminali. . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 14.1 Perché la sintesi
dei reattivi di Grignard
deve essere effettuata in ambiente anidro
e in atmosfera inerte? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 14.2 Perché la reazione
dei reattivi di Grignard con gli esteri
non si ferma alla formazione di chetoni
ma produce generalmente alcoli terziari? . . . . . . . .
Approfondimento 14.3 Meccanismo
della reazione di idroborazione degli alcheni
con BH3–THF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 14.4 Perché nell’idroborazione
degli alcheni il legame carbonio-boro
si forma preferenzialmente
con il carbonio olefinico meno sostituito? . . . . . . .
CHIMICA ORGANICA ESSENZIALE
332
332
332
333
335
337
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338
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352
355
336
340
345
348
15 Composti carbonilici a,b-insaturi . . . . . . . . . .
15.1 Nomenclatura dei composti carbonilici
a,b-insaturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2 Reattività dei composti carbonilici
a,b-insaturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Reazione di addizione di Michael . . . . .
.2 Addizione di ammine e alcoli
a sistemi carbonilici a,b-insaturi . . . . . .
.3 Addizione coniugata di anioni enolato
a composti carbonilici a,¬-insaturi . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
359
360
360
361
363
364
366
367
Approfondimento 15.1 Fattori che influenzano
il decorso delle reazioni di addizione . . . . . . . . . . . 362
Approfondimento 15.2 Meccanismo
dell’addizione coniugata di ammine
a sistemi carbonilici a,b-insaturi . . . . . . . . . . . . . . 364
16 Composti aromatici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.1 Aromaticità: concetto e criteri . . . . . . . . . .
.1 Composti anti-aromatici . . . . . . . . . . . .
16.2 Struttura elettronica dei composti
aromatici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Benzene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Benzene e teoria della risonanza . . . . . .
.2 Composti aromatici monociclici . . . . . .
Annuleni aromatici . . . . . . . . . . . . . . . .
Composti ionici aromatici. . . . . . . . . . .
Composti eterociclici aromatici. . . . . . .
16.3 Nomenclatura dei composti aromatici . . . .
16.4 Proprietà chimico-fisiche
dei composti aromatici . . . . . . . . . . . . . . .
16.5 Reattività dei composti aromatici . . . . . . .
.1 Reazione di sostituzione elettrofila
aromatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Meccanismo della reazione
di sostituzione elettrofila aromatica. . .
Nitrazione del benzene . . . . . . . . . . . . .
Acilazione di Friedel-Crafts . . . . . . . . .
Alchilazione di Friedel-Crafts . . . . . . . .
Alogenazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Solfonazione del benzene . . . . . . . . . . .
Effetto elettronico dei sostituenti . . . . .
.2 Reazioni di ossidazione . . . . . . . . . . . . .
.3 Reazioni di riduzione . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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397
399
Approfondimento 16.1 Perché il pirene
è un composto aromatico?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Indice
Approfondimento 16.2 Meccanismo
della reazione di nitrazione del benzene. . . . . . . . .
Approfondimento 16.3 Meccanismo
della reazione di acilazione di Friedel-Crafts
del benzene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 16.4 Meccanismo
della reazione di alogenazione . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 16.5 Meccanismo
della reazione di solfonazione del benzene. . . . . . .
17 Fenoli e ammine aromatiche . . . . . . . . . . . . . .
17.1 Fenoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Proprietà chimico-fisiche
dei fenoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Acidità dei fenoli. . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Reattività dei fenoli. . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni di sostituzione elettrofila
aromatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni di ossidazione . . . . . . . . . . . . .
Reazioni del gruppo ossidrilico . . . . . . .
17.2 Ammine aromatiche . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Proprietà chimico-fisiche
delle ammine aromatiche . . . . . . . . . . .
Basicità delle ammine aromatiche . . . . .
.2 Reattività delle ammine aromatiche . . .
Reazioni di sostituzione elettrofila
aromatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazioni del gruppo amminico. . . . . . .
Reazioni con acido nitroso . . . . . . . . . .
Reazioni principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XV
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414
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420
423
426
Approfondimento 17.1 Meccanismo
della reazione di Reimer-Tiemann. . . . . . . . . . . . . 411
Approfondimento 17.2 Scoperta dei farmaci
sulfammidici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
Approfondimento 17.3 Meccanismo
della reazione di diazotazione . . . . . . . . . . . . . . . . 421
18 Biomolecole: carboidrati. . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.1 Definizione e classificazione
dei carboidrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.2 Aldosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Serie sterica d e relativa
nomenclatura IUPAC . . . . . . . . . . . . . .
18.3 Chetosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Nomenclatura IUPAC . . . . . . . . . . . . .
18.4 Strutture cicliche dei monosaccaridi . . . . .
.1 Furanosi e piranosi . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Configurazione anomerica a e b . . . . . .
.3 Mutarotazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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437
438
438
439
441
18.5 Varianza strutturale nei monosaccaridi:
gli amminozuccheri . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.6 Glicosidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.7 Disaccaridi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Saccarosio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Lattosio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Maltosio e cellobiosio . . . . . . . . . . . . . .
18.8 Zuccheri riducenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.9 Polisaccaridi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Amido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Cellulosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.3 Pectina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.4 Acido ialuronico . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.10 Reazione di glicosilazione . . . . . . . . . . . . .
.1 Glicosilazione negli organismi
superiori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sommario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 18.1 Rappresentazioni
dei piranosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 18.2 Acido sialico
e acido chetodesossiottulosonico . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 18.3 Saccarosio
e dolcificanti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 18.4 Intolleranza al lattosio . . . . .
Approfondimento 18.5 Vitamina C . . . . . . . . . . . . .
19 Biomolecole: amminoacidi, peptidi
e proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.1 Amminoacidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Struttura degli amminoacidi
proteogenici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Proprietà acido-basiche
degli amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . .
19.2 Peptidi e proteine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Legame peptidico . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Struttura delle proteine . . . . . . . . . . . . .
.3 Determinazione della struttura
primaria di peptidi e proteine . . . . . . . .
Determinazione della composizione
amminoacidica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Identificazione dell’amminoacido
N- e C-terminale. . . . . . . . . . . . . . . . .
Idrolisi parziale della proteina . . . . . . . .
Sommario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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472
472
474
477
477
478
480
482
483
Approfondimento 19.1 Amminoacidi naturali
non proteogenici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
Approfondimento 19.2 Elettroforesi . . . . . . . . . . . . . 472
XVI
CHIMICA ORGANICA ESSENZIALE
Approfondimento 19.3 Aspartame, un dipeptide
sintetico usato come dolcificante. . . . . . . . . . . . . . 475
Approfondimento 19.4 Folding delle proteine . . . . . 476
Approfondimento 19.5 Meccanismo
della reazione di degradazione di Edman. . . . . . . . 479
20 Biomolecole: acidi nucleici . . . . . . . . . . . . . . . .
20.1 Basi azotate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20.2 Nucleosidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20.3 Nucleotidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Cofattori enzimatici di natura
nucleotidica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20.4 Oligonucleotidi e acidi nucleici . . . . . . . . .
.1 Acido desossiribonucleico . . . . . . . . . . .
.2 Acido ribonucleico . . . . . . . . . . . . . . . .
20.5 Cenni sulla sintesi ribosomiale
delle proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sommario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 20.1 Derivati purinici
di origine naturale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 20.2 Farmaci di sintesi
contenenti il nucleo purinico e pirimidinico . . . . .
Approfondimento 20.3 Determinazione
della struttura del DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 20.4 Organismi procarioti
ed eucarioti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
485
486
487
491
492
493
495
496
496
500
503
488
489
21 Biomolecole: lipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.1 Classificazione dei lipidi . . . . . . . . . . . . . .
21.2 Acidi grassi e derivati acilici grassi . . . . . . .
.1 Eicosanoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.3 Triacilgliceroli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Saponificazione dei grassi . . . . . . . . . . .
21.4 Glicerofosfolipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.5 Sfingolipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.6 Terpeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.7 Steroidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.1 Colesterolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.2 Ormoni sessuali . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sommario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 21.1 Biosintesi
degli acidi grassi saturi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 21.2 Idrolisi enzimatica
dei trigliceridi: le lipasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 21.3 Colesterolo
e suo trasporto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 21.4 Analoghi sintetici
degli steroidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 21.5 Ruolo biologico
dei lipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
507
508
508
514
515
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519
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528
529
496
499
Indice analitico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543