Ateneo - UPO

Alcoli e eteri
Aldeidi e chetoni
Idrocarburi aromatici
Acidi carbossilici
Amine alifatiche ed aromatiche
Aldeidi aromatiche
Fenoli
Cenni sui principali composti organici solforati

Struttura, nomenclatura e proprietà dei principali sistemi eterocicli penta- ed esaatomici
Reazioni di funzionalizzazione di sistemi eterociclici elettron-ricchi ed elettron-poveri
Strategie di sintesi dei principali sistemi eterociclici e loro prodotti di benzo-condensazione

N. E. Shore, P. Vollhardt, Chimica organica, Zanichelli
W.H. Brown, C.S. Foote, Chimica organica, Edises
J. McMurry, Chimica organica, Piccin
Broggini-Zecchi. La Chimica degli Eterocicli. La Scientifica, 2009 (cartaceo/e-Book)i

D’Auria et al.. Guida Ragionata allo Svolgimento degli Esercizi di Chimica Organica. Loghia

Testo di consultazione
R. Norman, J.M. Coxon, Principi di sintesi organica, Ed. Piccin

Conoscenza della reattività dei principali gruppi funzionali delle molecole organiche, con particolare attenzione ai meccanismi di reazione, anche con collegamenti ad esempi biologici per esemplificare la propedeuticità ad altre discipline. Introduzione di concetti di base di sintesi organica, per preparare lo studente alla costruzione di molecole anche polifunzionali. Applicazione di questi concetti alla chimica dei composti eterociclici. Sviluppo di una adeguata capacità di autoapprendimento. Capacità di applicare le loro conoscenze , capacità di comprensione e abilità nel risolvere problemi a tematiche nuove o non familiari, inserite in contesti più ampi (o interdisciplinari).

Conoscenza della struttura e delle proprietà dei principali gruppi funzionali delle molecole organiche. Capacità di gestire formule di risonanza e concetti di acidità e basicità in chimica organica.

Lezione frontale con ausili multimediali ed esercitazioni. In particolare si esemplificherà l'utilizzo dei concetti illustrati per l'affronto di problemi specifici per l'acquisizione di una adeguata capacità di risolvere un problema.

Materiale di supporto al corso verrà inserito nella piattaforma DIR

L'esame si svolgerà in modalità orale con la richiesta della sintesi di una molecola polifunzionale, con conseguente discussione di aspetti sintetici e meccanicistici, con particolare attenzione alla capacità di stabilire connessioni logiche tra argomenti diversi. L'esame orale comprenderà sia la parte di chimica organica sia la parte di chimica dei composti eterociclici.

Alcoli: Preparazione e reattività. Ossidazioni cromiche (Jones, CrO3-piridina, PDC, PCC) ossidazione di Swern. Dioli. Degradazione con periodato e permanganato. Trasposizione pinacolinica e assimilabili, meccanismo e stereochimica.Sostituzioni dell’ossidrile con alogeni. Solfonati. Reattivi organometallici di litio, magnesio (Grignard) e rame (cenni): confronto di reattività.
Eteri: Preparazione e reattività.
Aldeidi e chetoni: Preparazione e reattività al carbonile. Tautomeria cheto-enolica. Reazioni di addizione nucleofila acilica: addizione di composti organometallici, idruri, HCN, alcoli e di derivati dell'ammoniaca. Introduzione del concetto di protezione di un gruppo funzionale. Acetali come gruppi protettivi. Reazione di Wittig.
Enoli e ioni enolato. Meccanismo della alogenazione dei chetoni in ambiente acido e basico (reazione aloformio). Condensazione aldolica con cenni stereochimici.
Idrocarburi aromatici. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica: nitrazione, solfonazione, alogenazione, alchilazione e acilazione di Friedel-Crafts, reazione di clorometilazione. Meccanismo di reazione ed effetto dei sostituenti sulla reattività e l'orientamento. Sostituzioni elettrofile di composti aromatici condensati.
Reazioni di sostituzione nucleofila aromatica. Meccanismi di addizione-eliminazione e di eliminazione-addizione.
Acidi carbossilici: Cloruri degli acidi, esteri ed ammidi. Reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Meccanismi di idrolisi acida e alcalina degli esteri. Degradazione di Hofmann delle amidi. Reazione di Hell-Vohlard-Zelinsky.
Acidi bicarbossilici; sintesi malonica e acetacetica. Chetoacidi e chetoesteri; condensazione di Claisen e Dieckmann, per la sintesi dei chetoesteri, loro scissione acida ed alcalina e tautomeria cheto-enolica. Reazione di Claisen. Condensazione di Perkin. Ossiacidi. Sintesi di Reformatsky. Condensazione di Mannich. Composti carbonilici -insaturi: preparazione e reattività. Reazione di Michael e anellazione di Robinson. Cenni a nitroderivati.
Amine alifatiche ed aromatiche: preparazioni. Reattività: sali ammonici quaternari e degradazione di Hofmann, formazione amidi e solfonamidi, saggio di Hinsberg, reazioni con acido nitroso. Sali di diazonio: meccanismi di formazione e di reazione. Azocomposti, azossi e idrazoderivati.
Aldeidi aromatiche: reazioni di formilazione (Gattermann, Gattermann-Koch, Vielsmeier).
Fenoli: preparazione. Reattività. Trasposizione di Fries. Reazioni di Kolbe e di Reimer-Tiemann. Chinoni.
Cenni sui principali composti organici solforati: mercaptani, tiofenoli, solfuri, solfossidi, solfoni, acidi solfenici, solfinici e solfonici, solfocloruri e solfonamidi.
Struttura e proprietà dei composti eteroaromatici (nomenclatura, aromaticità, tautomeria, proprietà acid-base, metallazione)
Strategie generali di sintesi di sistemi eterociclici
Monografie specifiche di sistemi eterociclici elettroni-ricchi (pirrolo, furano, tiofene, 1,2-azoli ed 1,3-azoli) e loro prodotti di benzo-condensazione) ed elettronpoveri (piridina, ione pirilio e loro prodotti di benzo-condensazione)

Lo studente deve dimostrare una adeguata conoscenza e comprensione degli argomenti svolti durante il corso, con particolare attenzione alla corretta comprensione della logica della Chimica Organica. Ci si attende che lo studente sia in grado di applicare conoscenze e competenze nell'affronto di problemi anche complessi con sufficiente autonomia di giudizio.