Programma del corso di Chimica Organica II modulo A
48 lezioni
1: ricapitolazione di concetti. Programma del modulo, obiettivi formativi, testi. Gruppi funzionali,
nomenclatura, classi di composti organici. I sei pilastri della chimica organica
2: I meccanismi delle reazioni organiche. I principali tipi di meccanismi di reazione. Addizioni,
eliminazioni, sostituzioni, trasposizioni, ossidazioni, riduzioni, reazioni pericicliche postulato di
Hammond, controllo cinetico e termodinamico
3. Teoria perturbativa, Equazione Klopman-Salem, nucleofili ed elettrofili hard e soft. Orbitali
HOMO e LUMO - Teoria orbitali di frontiera (FMO)
4: Principi di sintesi organica. Principi di sintesi organica, analisi retrosintetica, interconversione
di gruppi funzionali, applicazioni alla sintesi di composti organici.
5-11: Acidi Carbossilici e derivati. Nomenclatura – Struttura - Proprietà fisiche - Acidità –
Relazione struttura-acidità - Preparazioni: Ossidazione. Scissione ossidativa. Carbonatazione dei
reattivi di Grignard. - Reazioni: Sostituzione Nucleofila Acilica - Preparazione dei derivati degli
acidi carbossilici - Reazioni di preparazione alogenuri acilici: Cloruro di tionile – Tricloruro di
fosforo –Preparazione esteri: Reazione con diazometano - Reazione con alcoli – Preparazione
lattoni - Riduzione ad alcoli - Reazione con metallo-organici - Alogenazione in C-a (Reazione di
Hell-Volhard-Zelinskii) - Decarbossilazione di b-carbonilacidi -. Cloruri degli acidi: Preparazione.
Reazione di sostituzione nucleofila acilica. Idrolisi. Riduzione. Reazione con composti
metalloorganici. Anidridi: Preparazione. Reazione di sostituzione nucleofila acilica. Acilazione –
Ammidi: Struttura. Preparazioni. Reazioni: Trasposizione di Hofmann e stereochimica – Idrolisi
acida – Riduzioni - Nitrili: Preparazioni. Reazioni: reazione con metallo organici - Esteri:
Preparazione - Reazioni: Idrolisi acida e basica- catalisi acida e basica generale e specifica –
Transesterificazione - Reazione con composti metalloorganici
12-18: Aldeidi e Chetoni. Nomenclatura – Struttura - Proprietà fisiche - Metodi di preparazione –
Reattività aldeidi e chetoni - Reazioni di addizione nucleofila: Idratazione. Addizione di alcoli Chetali e tiochetali ciclici. Addizione di acido cianidrico. Addizione dei reattivi di Grignard –
Prochiralità del gruppo carbonilico – Faccia Si e Re – Differenziazione delle facce di un gruppo
carbonilico - Reazioni di addizione-eliminazione: Reazione con ammoniaca e suoi derivati – Idrolisi
di ossime e idrazoni – Reazione con ammine secondarie: enammine –Reazione di Wittig –
Riduzione ad idrocarburi (Wolff- Kishner) – Riduzione di immine - Acidità idrogeni in C-a:
Racemizzazione; Tautomeria Cheto-enolica; Alogenazione; Reazione Ossidazione e Riduzione –
Composti carbonilici a,b-insaturi: Addizione nucleofila – Controllo cinetico-termodinamico –
Teoria orbitali di frontiera: addizione di organometallici (litio, Grignard ,Gilman)
19-24: Enolati, enammine. Struttura - Formazione del legame C-C - Nucleofili ed Elettrofili Hard
e Soft- Caratteristiche elettroniche di nucleofili Hard e Soft - Reattività dei nucleofili ed elettrofili Nucleofili ambidenti: Nitrili – Enolati - Struttura elettronica enolati - Enolati cinetici e
termodinamici - Reattività degli enolati: a-Alchilazione. Regioselettività: Controllo cinetico e
termodinamico – Condensazione aldolica Reazione di Claisen –Condensazione di Dieckmann Sintesi Malonica - Sintesi acetoacetica – Enammine: Alchilazione - aloformica – Formazione del
legame Carbonio-Carbonio - Condensazione aldolica e aldolica incrociata – Aldolica
intramolecolare – Reazione retroaldolica –- Reazione di Michael - Anellazione di Robinson.
25-26: Ossidazioni e riduzioni. Riduzione di composti organici: Reazione con NaBH4 e LiAlH4,
Ossidazione di alcoli con Dicromato. Ossidazione di Swern. Permanganato. Ossidazione di
1
Programma del corso di Chimica Organica II modulo A
composti carbonilici. Reattivo di Tollens. Ossidazione di Baeyer/Villiger – Ossidazione di alcheni a
dioli con tetrossido di osmio, scissione di dioli con periodato, ozonolisi degli alcheni
27-28: Ammine. Nomenclatura - Struttura - Proprietà fisiche - Basicità e Nucleofilicità Preparazioni: Amminazione di alogenuri alchilici. Sintesi di Gabriel. Riduzione di ammidi, nitrili,
immine, nitroderivati. Reazioni: Permetilazione. Reazione con acido nitroso - Sali di diazonio:
reazioni di sostituzione. Uso dei sali di diazonio nella sintesi organica - Reazione di copulazione:
Azocomposti - Rottura del legame Carbonio-Azoto (preparazione di olefine): Eliminazione di
Hofmann 29-30: Composti eterociclici. Eterociclici pentatomici: pirrolo, furano, tiofene. Struttura.
Aromaticità (Risonanza e Orbitali molecolari). Reattività: Basicità ed acidità – Sostituzione
elettrofila aromatica – La piridina. Sostituzione nucleofila aromatica
31-34: Carboidrati. Generalità - Classificazione - Monosaccaridi - Aldosi e chetosi Nomenclatura - Serie sterica (d) ed (l) - Struttura del Glucosio – Rappresentazioni dei carboidrati:
Proiezioni di Fischer - Struttura ciclica dei monosaccaridi: struttura emiacetalica. Forma aperta di
Fischer. Forma ciclica di Fischer. Forma prospettica di Haworth – Convenzione D ed L per strutture
cicliche - Determinazione di a e b zuccheri Effetto anomerico - Teorie sull’effetto anomerico –
Mutarotazione - Chimica dei Carboidrati: Reattività gruppo carbonilico – Ossidazione, riduzione –
Reattività H in C-a: Epimerizzazione – Trasformazioni Aldosi-Chetosi – Allungamento di catena –
Disaccaridi: Maltosio, Cellobiosio, Lattosio, Saccarosio. Polisaccaridi: Amido, Cellulosa.
35-37 Amminoacidi. Struttura – Configurazione relativa (d)- ed (l) – Amminoacidi essenziali –
Proprietà: Acidità e basicità. Punto isoelettrico. Reattività amminoacidi: Reattività gruppo
amminico – Reattività gruppo carbossilico - Analisi amminoacidi: saggio alla ninidrina – Sintesi
amminoacid: Sintesi di Strecker, sintesi ftalimmidomalonica, sintesi acetammido malonica- Legame
peptidico: caratteristiche strutturali - Sintesi peptidi – Protezione gruppo amminico – Attivanti
gruppo carbossilico
38: Lipidi. Trigliceridi: Grassi, Oli – Cere - Steroidi. Acidi grassi –membrane cellulari, Saponi e
detergenti : proprietà dei saponi.
39: Reazioni Pericicliche. Cicloaddizioni – Elettrocicliche – Sigmatropiche: Definizioni –
Topologia – Geometria delle reazioni – Stereochimica delle reazioni – Elettrocicliche,
sigmatropiche elettrocicliche viste come cicloaddizioni – Teoria reazioni pericicliche: Teoria di
Woodward e Hoffmann – Teoria degli orbitali di Frontiera –
40: Composti organici solforati. Il legame S-O; i tioli: acidità, nucleofilicità, ossidazione; solfuri e
solfossidi: ossidazione, alchilazione
41-48: Sintesi organica. Esercizi di applicazione dell’ analisi retrosintetica
(svolgimento esercizi)
2
