003CT - CHIMICA ORGANICA I 2021
Sezione | Nome | Descrizione |
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Finalità e Programma del Corso | ||
Programmi per disegnare e visualizzare molecole | ChemDraw, commerciale, site license (Windows e Mac). Per scaricare il programma, cliccare sul collegamento, registrarsi con il proprio indirizzo di posta elettronica istituzionale (...@units.it) e seguire le istruzioni. |
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scrittura 2D; gratuito per studenti e Università (Windows) |
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visualizzazione 3D; gratuito |
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Links utili | Strutture e animazioni interattive delle principali reazioni organiche |
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Un sito della divisione di chimica organica della American Chemical Society |
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Molecular editor online con la possibilità di visualizzare la struttura tridimensionale e varie proprietà della molecola e di convertirla in stringa SMILES |
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Database di molecole organiche. In questo sito é possibile ricavare le stringhe SMILES e InChI per una molecola organica e, viceversa, convertire una stringa nelle strutture corrispondenti. |
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1. Introduzione | Atomo di carbonio. Struttura e legame. strutture di Lewis,
ibridazione, formazione di legami singoli, doppi, tripli. Geometria
delle molecole organiche. Legame polare ed elettronegatività degli
elementi. Polarità e interazioni intermolecolari. Delocalizzazione e
Risonanza. Acidi e Basi. Nucleofili ed Elettrofili. Reazioni
Organiche. Sostituzioni, eliminazioni, addizioni, trasposizioni.
Reazioni ioniche e radicaliche. Struttura dei principali
intermedi reattivi: carbocationi, carbanioni, radicali. Stato
di transizione e diagrammi di energia libera. Gruppi Funzionali.
Principali classi di composto organici. |
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2 Alcani | Struttura degli alcani e isomeria costituzionale. Nomenclatura sostitutiva. Proprietà fisiche. Fonti naturali e raffinazione del petrolio. Isomeria conformazionale. Cicloalcani e energie di strain. Isomeria conformazionale nel cicloesano. Composti policiclici. Reazioni di sostituzione radicalica.: alogenazione; reattività di composti allilici e benzilici. Combustione e calori di combustione.
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from: https://www.youtube.com/watch?v=V2pr7e9g3E4 |
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Energie conformazioni di cicloesani sostituiti. A (Kcal/mol) = differenza di energia tra il conformerò assiale e quello equatoriale. |
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3 Stereochimica | Chiralità e simmetria. Enantiomeri e racemi.
Nomenclatura Cahn-Ingold-Prelog. Attività ottica. Diastereoisomeri.
Composti meso. |
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Le ammine non sono chirali perché l'inversione piramidale interconverte i due enantiomeri |
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Tesi di Laurea in Chimica del Dott. Gianluca Quargnali - 2020 |
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4 Alcheni | Struttura e legame degli alcheni; stabilità; nomenclatura; proprietà fisiche. Preparazione: 1,2-eliminazioni e idrogenazione di alchini. Addizione elettrofila: idroalogenazione e regola di Markovnikov; idratazione, alogenazione; sintesi di aloridrine; idroborazione-ossidazione. Idrogenazione catalitica. Ossidazione: epossidazione; diidrossilazione; ozonolisi. Polimerizzazione di olefine. stereochimica.
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5 Alchini | Struttura e legame; nomenclatura; proprietà fisiche. Preparazione: reazioni di eliminazione. Addizione elettrofila: idroalogenazione; alogenazione; idratazione; idroborazione-ossidazione. Idrogenazione ad alcheni. Ozonolisi. Acidità di alchini terminali e reattività di ioni acetiluro. |
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6 Dieni coniugati | Polieni cumulati, alternati e isolati. Risonanza, delocalizzazione e stabilità. Addizione coniugata; controllo cinetico e termodinamico. Conformazione s-cis e s-trans; introduzione alle cicloaddizioni di Diels-Alder.
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7 Benzene e i composti aromatici | Aromaticità e risonanza; regola di Huckel; composti policiclici aromatici; composti eterociclici: piridina e pirrolo. Nomenclatura di benzeni sostituiti. Effetti elettronici I ed R di sostituenti. Alogenazione e ossidazione di catene laterali. |
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8 Alogenuri alchilici | Struttura e proprietà degli alogenuri alchilici; nomenclatura. Preparazione: da alcani,
alcheni, alchini aromatici, alcoli. Sostituzione nucleofila: meccanismi SN1 e SN2:
stereochimica; effetto del substrato, gruppo uscente, nucleofilo e
solvente sulla reattività. Reazioni di 1,2-eliminazione: regola di
Zaitsev, meccanismi E2, E1, E1CB; stereochimica. Competizione tra
sostituzione e eliminazione. Composti organometallici (organolitio,
organomagnesio e organocuprati) e loro reattività. |
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9 Alcoli, eteri e epossidi | Alcoli. Struttura e proprietà; nomenclatura. Preparazione: da alogenuri alchilici; da alcheni; riduzione di composti carbonilici; reazione di Grignard. Reattività: disidratazione e riarrangiamento di carbocationi; conversione ad alogenuri alchilici; ossidazione. Acidità di alcoli e fenoli. Eteri. Preparazione: sintesi di Williamson; addizione di alcoli ad alcheni. Reattività: sostituzione; eliminazione. Epossidi. Struttura e preparazione. Reazioni con nucleofili. Mercaptani e solfuri. |
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10 Aldeidi e chetoni | Struttura e reattività dei composti carbonilici.
Tautomeria cheto-eolica. Nomenclatura e proprietà fisiche. Sintesi: ossidazione
di alcoli; riduzione di derivati di acidi carbossilici; idratazione e
idroborazione di alcheni. Riduzione e addizione di composti organometallici.
Formazione di cianidrine. Idratazione e acetalizzazione. Condensazione con
ammine primarie e secondarie. La reazione di Wittig. Ossidazione. Composti carbonilici α,β-insaturi |
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11 Acidi carbossilici e derivati | Struttura, proprietà, nomenclatura degli acidi. Acidità ed effetto dei sostituenti. Preparazione: ossidazione di alcoli e aldeidi; da alogenuri alchilici; sintesi malonica. Reattività: conversione a cloruri acilici; disidratazione a anidridi; sostituzione nucleofila acilica: esterificazione di Fischer; sintesi di ammidi. Interconversioni di acidi e derivati. Reattività di cloruri acilici e anidridi. Struttura e proprietà degli esteri. Idrolisi degli esteri; i saponi. Struttura, proprietà e reattività delle ammidi. Riduzione dei derivati degli acidi e reazioni con composti organometallici. Poliesteri e poliammidi. Nitrili: struttura, proprietà e sintesi; idrolisi, riduzione e addizione di composti organometallici. |
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12 Ammine | Struttura, proprietà e nomenclatura. Preparazione: alchilazione di ammoniaca e ammine, sintesi di Gabriel; riduzione di initrocomposti e sintesi di ammine aromatiche; riduzione di azidi, nitrili; ammidi, immine; amminazione riduttiva di aldeidi e chetoni. Basicità e nucleofilicità di ammine, immine, nitrili, ammidi e composti eterociclici. Reazioni con composti carbonilici (richiami). Eliminazione di Hoffmann. Nitrosazione. Sali di diazonio. |
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13 Esercizi per prima prova parziale | Raccolta di esercizi su tutti gli argomenti |
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Svolgere gli esercizi 2.33,
2.34, 2.40, 2.42, 2.51, 2.52, 2.53 |
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Svolgere gli esercizi 3.22,3.38, 3.39,
3.42, 3.47 |
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Svolgere gli esercizi 4.41, 4.43, 4.44,
4.55 |
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Svolgere gli esercizi 5.34, 5.36, 5.37,
5.38, 5.44, 5.48, 5.51; 5.2 ultima pagina |
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Svolgere gli esercizi 6.20,
6.26, 6.28, 6.29 |
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Svolgere gli esercizi 7.29, 7.31, 7.38,
7.45, 7.46, 7.47, 7.48, 7.49 |
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Svolgere gli esercizi 8.26,
8.27, 8.28, 8.35 (tranne c), 8.38, 8.39, 8.41, 8.42, 8.45, 8.49 |
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Svolgere gli esercizi 9.21, 9.23, 9.27,
9.29 |
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Svolgere gli esercizi 14.22 (a,b,c,e), 14.24,
14.25, 14.26, 14.35 |
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Esercizi per seconda prova parziale | ||