PROGRAMMA SVOLTO DI CHIMICA ORGANICA, BIOCHIMICA E LABORATORIO classe 4 G anno scol. 2014/’15 insegnanti: Balestrazzi Brunella, Grande Antonietta GRUPPI FUNZIONALI: 1) AMMINE: struttura, nomenclatura, basicità delle ammine alifatiche e aromatiche. Metodi di preparazione. Reazioni di Sn delle ammine. Reattività all’ACIDO NITROSO. SALI DI DIAZONIO AROMATICI e reazioni di SANDMEYER. COPULAZIONI e preparazione di coloranti azoici. 2) ALDEIDI e CHETONI: nomenclatura, metodi di preparazione, proprietà fisiche e chimiche: addizioni nucleofile col meccanismo relativo di acqua, alcoli, ammoniaca e derivati, ac. cianidrico, reattivi di Grignard; tautomeria, condensazioni aldoliche , reazione di Cannizzaro. Reazioni di ossidazione e di riduzione. 3) ACIDI CARBOSSILICI e DERIVATI: nomenclatura, metodi di preparazione, proprietà fisiche e chimiche, acidità: sostituzione nucleofila acilica e meccanismo relativo: esterificazione diretta di Fischer; preparazione e reattività dei principali derivati: CLORURI, ANIDRIDI, ESTERI, AMMIDI, meccanismo di Sn aciliche sui derivati, idrolisi acida e basica. Reazione degli esteri con Grignard, condensazione di Claisen semplice e mista, sintesi di Claisen dall’estere malonico. Riduzione. 4) ANALISI STRUTTURALE e POLIMERI: principi di spettrofotometria IR, di 1HNMR , 13 CNMR e cenni di spettrometria di Massa. Identificazione di molecole, gruppi funzionali ed isomeri dall’analisi degli spettri. Poliaddotti e policondensati. Reazioni di preparazione. Polimeri tattici. BIOMOLECOLE: 5) GLICIDI: classificazione, origine; aldosi e chetosi, proprietà fisiche, chimiche e biologiche: formule di Fischer, di Haworth e di Reeves (conformazioni a sedia), stereochimica degli zuccheri; serie D ed L; proprietà chimiche: reazioni di riconoscimento, formazione di O ed N-glicosidi; ossidazioni e riduzioni, esterificazioni, metilazioni. Sintesi di KILIANI-FISCHER. Principali mono, di e polisaccaridi di interesse biochimico. 6) LIPIDI: classificazione, origine, struttura. Gliceridi e derivati; proprietà fisiche, chimiche e biologiche: reazione di saponificazione , di indurimento, idrogenolisi; gliceridi insaturi e n° di iodio. Cere. FOSFOGLICERIDI e sfingomieline. Prostaglandine (cenni) e asirina. Lipidi insaponificabili: terpeni, vitamine liposolubili, colesterolo, ormoni steroidei, ormoni sessuali. Saponi e detergenza, tensioattivi anionici, cationici, non ionici. HLB. 7) AMMINOACIDI e PROTEINE: classificazione degli amminoacidi e loro proprietà chimiche: reazioni del gruppo acido, reazioni del gruppo amminico. Equilibri acido-base di amminoacidi e semplici peptidi. Calcolo del pH e del pI. Elettroforesi, analisi cromatografica a scambio ionico degli amminoacidi e delle proteine. Sintesi di Merrifield di peptidi. Struttura primaria, secondaria (a-elica e b-foglietto), terziaria (globulare e fibrosa) e quaternaria delle proteine. Proteine coniugate. Determinazione della struttura primaria. Analisi dell’N-terminale e del C-terminale, sequenziazione. Classificazione ed esempi di proteine di interesse biologico. LABORATORIO: 1) SEPARAZIONE di miscele di 3 componenti organici e loro riconoscimento mediante i metodi imparati in terza (pf, pe, idr, semplici reazioni). 2) SPETTROFOTOMETRIA IR: preparazione dei campioni solidi e liquidi, analisi dello spettro in uscita. 3) PROVE DI SOLUBILITA’con solventi attivi (acidi o basici). 4) ANALISI elementare qualitativa, analisi elementare mediante decomposizione con sodio metallico. Riconoscimento dei principali gruppi funzionali attraverso saggi qualitativi: alcoli e fenoli, ammine, aldeidi e chetoni, aromatici, acidi e derivati. 5) SINTESI di composti organici in particolare: coloranti azoici e non, farmaci (aspirina), essenze sintetiche, biodiesel. Separazione e purificazione dei composti ottenuti, controllo di purezza e di resa. 6) COLORAZIONE DI TESSUTI: mordenzatura e prove di colorazione con i coloranti sintetizzati su tessuti diversi, naturali e sintetici. 7) SAPONIFICAZIONE: preparazione del sapone da olio esausto, da burro, margarina e strutto. 8) ANALISI CHIMICA del VINO; densità, acidità, grado alcolico, zuccheri riducenti. 9) Preparazione di un vino lambrusco per il progetto SAPORI DI MODENA, TRA STORIA, ALCHIMIA E SALUTE. Gli insegnanti Balestrazzi Brunella, Grande Antonietta I rappresentanti degli studenti: