PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI CHIMICA ORGANICA, BIORGANICA E DELLE FERMENTAZIONI PER LA CLASSE 4^ AD INDIRIZZO CHIMICO DELL’ITIS “N.BALDINI” DI RAVENNA Prof. Giorgio BAIONI MODULO 1 LE AMMINE ED I COMPOSTI ETEROCICLICI AZOTATI Contenuti: 1. Nomenclatura tradizionale e IUPAC 2. Metodi di preparazione delle ammine da aldeidi, chetoni, nitrocomposti, nitrili, ammidi ed alogenuri alchilici (sostituzioni nucleofile) 3. Proprietà fisiche 4. Basicità e nucleofilicità delle ammine primarie, secondarie, terziarie e aromatiche 5. I sali di diazonio e gli azocomposti: reazioni di diazotazione e copulazione; reazioni di Sandmeyer 6. I composti eterociclici azotati a cinque e a sei termini e ad anelli condensati. Laboratorio: Sintesi di un colorante azoico attraverso i seguenti intermedi: 1) sintesi dell’acetanilide, 2) sintesi della p-nitroacetanilide, 3) sintesi della p-nitroanilina, 4) sintesi del fenilazobetanaftolo (rosso para) MODULO 2 ALDEIDI E CHETONI Contenuti: 1. Caratteristiche del gruppo carbonilico 2. Nomenclatura tradizionale e IUPAC 3. Metodi di preparazione: da alcoli primari e secondari; riduzione di Rosenmund 4. Proprietà fisiche 5. Addizione nucleofila al carbonio carbonilico di: idrogeno, HCN, alcoli e tioalcoli, reattivi di Grignard, composti azotati e la trasposizione di Beckmann, la reazione di Wittig 6. Riduzioni di Wolff-Kishner e di Clemmensen 7. Protezione del gruppo carbonilico mediante l’uso dell’1,2-etandiolo 8. Acidità degli idrogeni in posizione alfa al carbonile: tautomeria cheto-enolica e condensazione aldolica semplice e incrociata. Laboratorio: preparazione dell’1,5-difenil-3-pentanone (dibenzalacetone). MODULO 3 ACIDI CARBOSSILICI E DERIVATI Contenuti: 1. Nomenclatura tradizionale e IUPAC di acidi, alogenuri, anidridi, esteri e ammidi 2. Metodi di preparazione: per ossidazione di alcoli primari, aldeidi e alchilbenzeni; per carbossilazione di un Grignard; per idrolisi di un nitrile e attraverso la reazione di Kolbe 3. Proprietà fisiche 4. Reattività: formazione di sali, influenza dei sostituenti sull’acidità, riduzione con diborano, decarbossilazione-alogenazione (reazione di Hunsdieker); sostituzione nucleofila acilica per la preparazione di esteri e ammidi 5. Metodi di preparazione di alogenuri acilici, anidridi, esteri e ammidi 6. Reattività di alogenuri acilici, anidridi, ammidi e la trasposizione di Hofmann, gli esteri e la reazione di saponificazione 7. Condensazione di Claisen (semplice ed incrociata) e di Dieckmann Laboratorio: Preparazione dell’acetato di isoamile Preparazione dell’acetato di etile Sintesi dell’aspirina MODULO 4 STEREOCHIMICA Contenuti: 1. Atomo di carbonio asimmetrico ed enantiomeri 2. Chiralità ed attività ottica: il polarimetro 3. Molecole con più centri chinali: diastereoisomeri 4. Formule di Fisher e configurazioni assolute R e S: applicazione delle regole di priorità di Cahn, Ingold e Prelog. Laboratorio: MODULO 5 LIPIDI Contenuti: 1. Proprietà e classificazione degli acidi grassi 2. Struttura e nomenclatura dei gliceridi 3. Reattività: idrolisi basica, idrogenazione ed autossidazione dei gliceridi 4. Cere, fosfolipidi, glicolipidi, terpeni e steroidi 5. Fenomeno della detergenza Laboratorio: Preparazione di un sapone MODULO 6 GLUCIDI Contenuti: 1. Classificazione, stereochimica e nomenclatura dei principali monosaccaridi 2. Struttura emiacetalica ciclica dei monosaccaridi: le proiezioni di Haworth 3. Fenomeno della mutarotazione 4. Reattività: del carbonio anomerico, di ossidazione (reazioni di Tollens, Fehling, Benedict e con fenilidrazina) 5. Disaccaridi: maltosio, lattosio, saccarosio 6. Polisaccaridi: cellulosa, amido e glicogeno Laboratorio: Reazioni di riconoscimento di zuccheri riducenti MODULO 7 AMMINOACIDI, PEPTIDI E PROTEINE Contenuti: 1. Caratteristiche e classificazione degli amminoacidi 2. Anfoterismo e punto isoelettrico 3. Reattività: condensazione e ossidazione 4. Peptidi: sintesi chimica in fase solida di Merrifield 5. Tecniche di sequenziazione di un peptide: determinazione dell’AA N-terminale (metodo di Sanger), determinazione dell’AA C-terminale e frammentazione di un peptide per via enzimatica 6. Strutture: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine 7. Denaturazione e sequenziazione di una proteina (metodo di Edman) 8. Proteine coniugate Laboratorio: Analisi qualitativa per via cromatografica degli amminoacidi Ravenna, 12 dicembre 2003 L’Insegnante