CHIMICA ORGANICA

Richiamo dei contenuti del corso di chimica organica propedeutica.

Epossidi: reattività con nucleofili in ambiente acido e basico.

Composti carbonilici, il doppio legame carbonio-ossigeno. Aldeidi e chetoni, struttura, risonanza, tautomeria cheto-enolica, reperimento in natura, proprietà fisiche. Reazioni di addizione nucleofile: formazione di dioli geminali, semiacetali e acetali, cianidrine, reazioni con i reattivi di Grignard. Cenni sui gruppi protettori dei composti carbonilici. Cenni sulla struttura semiacetalica di monosaccaridi semplici quali glucopiranosio. Cenni alla struttura di disaccaridi. Reazioni di aldeidi e chetoni con i nucleofili all’azoto: formazione di immine, ioni imminio, idrazoni, ossime. Reazioni di aldeidi e chetoni con agenti riducenti; reazioni di ossidazione di aldeidi. Reazione di Baeyer-Villiger. Reazione di Wittig. Metodi di sintesi di aldeidi e chetoni.

Acidi carbossilici e loro derivati. Struttura, nomenclatura, proprietà fisiche, reperimento in natura di acidi carbossilici e bicarbossilici, anidridi degli acidi, alogenuri acilici, esteri, lattoni, ammidi, lattami, nitrili, ioni carbossilato. Cenni sulle controparti solforate (acidi ed esteri solfonici, tioesteri). Reazione di sostituzione nucleofila acilica degli acidi e derivati con nucleofili (acqua, alcoli, ammine, .), reazioni con idruri complessi, reazioni con composti organometallici (Grignard e organocuprati).
Acidità degli acidi carbossilici, fattori che la influenzano.
Metodi di sintesi degli acidi carbossilici quali carbonatazione, idrolisi di nitrili, sintesi malonica, saponificazione.
Metodi di sintesi di anidridi, alogenuri acilici, esteri, ammidi, nitrili. Breve cenno al legame ammidico tra amminoacidi, legame peptidico.

Reazioni al carbonio alfa di composti carbonilici e carbossilici: formazione di enoli e enolati (cenni sulla formazione di enammine). Reazioni di alfa-alogenazione di chetoni; reazioni di alfa-alchilazione di chetoni (diretta, sintesi acetacetica, via enammina).
Reazioni di addizione e condensazione aldolica inter- e intramolecolari.
Reazioni di condensazione di Claisen e reazioni ad essa correlate.
Reazioni di formazione di legami carbonio-carbonio.
Composti carbonilici alfa,beta-insaturi: struttura, risonanza, sintesi, reattività 1,2 vs 1,4. Reazioni di addizione nucleofila 1,4. Reazione di Michael.

Derivati dell’acido carbonico: cenni dei gruppi funzionali correlati quali carbonati, carbammati, acido carbammico, urea.
Derivati del fosforo e del solfo: cenni dei gruppi funzionali fosfato, fosfonato, fosfito, fosfina, solfato, solfonato, solfossido, solfone, solfuro.

Concetto di aromaticità. Regola di Huckel. Struttura, nomenclatura, fonti naturali, proprietà fisiche e reattività del benzene. Reazione di sostituzione elettrofila aromatica (alogenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione di Friedel-Crafts, acilazione di Friedel-Crafts, reazione di Gatterman-Koch).
Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica su benzeni mono- e poli-sostituiti: effetto di attivazione/disattivazione e orientamento dei gruppi preesistenti.
Fenoli: struttura, caratteristiche come acidi, come nucleofili. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Modalità di protezione del gruppo fenolico. Reazione di Kolbe. Metodi di sintesi.

Alogenuri arilici: struttura, reazione di sostituzione nucleofila aromatica (due meccanismi).

Ammine alifatiche e aromatiche: struttura, nomenclatura, fonti naturali, proprietà fisiche, proprietà basiche. Relazione tra basicità delle ammine e loro struttura. Reattività delle ammine come nucleofili. Anilina, metodi di protezione temporanea. Reattività con ione nitrosonio. Sali di diazonio. Sali di benzendiazonio: reazioni di sostituzione e di copulazione (azocomposti).
Metodi di sintesi delle ammine.

Composti eterociclici aromatici: struttura, risonanza, forme tautomeriche e nomenclatura di composti semplici mono- e biciclici.