Università degli Studi della Campania "Luigi Vanvitelli"
Il paracetamolo, N-(4-idrossifenil)acetammide, è un farmaco ad azione analgesica ed antipiretica molto utilizzato. Tachipirina ed Efferalgan sono i nomi commerciali più conosciuti dei farmaci che lo contengono.
In questa esercitazione il paracetamolo è preparato per acetilazione selettiva del gruppo amminico del 4-amminofenolo con anidride acetica in H2O.
4-amminofenolo anidride acetica N-(4-idrossifenil)acetammide acido acetico
Scopo dell’esperienza è la determinazione qualitativa degli zuccheri riducenti e non riducenti . Il reattivo di Fehling è una soluzione fortemente basica di ioni rameici complessati da ioni tartrato.
Gli ioni rameici ossidano a ione carbossilato il gruppo carbonilico delle aldeidi e degli zuccheri riducenti e contemporaneamente si riducono a ossido rameoso:
Esercizio n. 1
Mostrare i reagenti e le condizioni necessarie per effettuare la conversione del cicloesanolo in ciascuno dei seguenti prodotti:
Esercizio n. 2
Partendo dal cicloesanone, mostrare come preparare i composti (a) – (l)
Esercizio n. 3
Mostrare come effettuare le seguenti trasformazioni.
Esercizio n. 4
La procaina è stato uno dei primi anestetici topici ad essere utilizzato per l’anestesia locale tramite infiltrazione. Proporre il meccanismo della procaina partenco dall’acido 4-amminobenzoico, ossido di etilene e dietilammina.
Esercizio n. 5
Nella procaina vi sono due atomi di azoto. Quale dei due ha maggiore carattere casico? Disegnare la struttura del sale che si forma quando la procaina viene trattata con 1 mole di HCl acquoso.
Esercizio n. 6
L’N,N-dietil-m-toluammide (Deet), oil principio attivo di bdiversi comuni repellenti di insetti, può essere sintetizzato dall’acido 3-metilbenzoico e dalla dietilammina. Mostrare come può essere effettuata la sintesi.
Esercizio n. 7
Assumendo di avere a disposizione solo alcoli o esteri aventi non più di 4 tomi di carbonio, mostrare come si potrebbe sintetizzare ciascuno dei seguenti composti. Scrivere l’analisi retrosintetica di ognuno. In uno stadio della sintesi bisogna utilizzare un reattivo di Grignard. Se necessario sarà possibile utilizzare l’ossirano (1,2-epossietano) o il bromobenzene, per gli altri eventuali composti organici bisogna mostrarne la sintesi a partire da un alcol o da un estere a non più di quattro atomi di carbonio. è possibile usare qualsiasi composto inorganico, compresi agenti ossidanti e riducenti.
Esercizio n. 8
Il seguente alcol trova impiego in profumeria. Scrivere un’analisi retrosintetica e poi le reazioni di sintesi che si potrebbero utilizzare per preparare l’alcol a partire dal bromobenzene e dall’1-butene.
Esercizio n. 9
La struttura del feromone sessuale delle femmine della mosca tse-tse è stata dimostrata dalla seguente sintesi. Il composto C sembra essere identico al feromone naturale da ogni punto di vista, inclusa la risposta del maschio della mosca tse-tse. Fornire le strutture per A, B e C
Esercizio n. 1
Sono riportati gli stadi finali della sintesi industriale dell’acetato della vitamina A.
(a) proporre un meccanismo per la ciclizzazione catalizzata da acidi nello stadio 1
(b) indicare i reagenti che permettono la reazione dello stadio 2
(c) proporre un meccanismo pe rla formazione del sale di fosfonio dello stadio 4
(d) indicare i reagenti che permettono la reazione dello stadio 3
(e) mostrare come lo stadio 5 possa essere completato con la reazione di Wittig
Esercizio n. 2
Proporre un meccanismo per la seguente isomerizzazione:
Esercizio n. 3
Sia gli 1,2- sia gli 1,3-dioli possono essere protetti per trattamento con il 2-metossipropene secondo la seguente reazione:
(a) proporre un meccanismo per la formazione di questo diolo protetto
(b) suggerire una procedura sperimentale con cui questo gruppo protettore può essere rimosso per rigenerare l’alcol non protetto.
Esercizio n. 4
Utilizzando l’1-butanolo come unica fonte di carbonio indicare come si può trasformare l’1-butanolo in 4-ottanolo racemico
Esercizio n. 5
Il difepanolo è un sedativo della tosse. Mostrare come si può trasformare l’1-idrossi-1-fenil-2-propanone in difepanolo, utilizzando il bromuro di fenilmagnesio e la piperidina come uniche fonti di atomi di carbonio.
Esercizio n. 6
Quella che segue è l’analisi retrosintetica della dietilcarbamazina, un antielmintico.
Sulla base di questa analisi retrosintetica, proporre una sintesi della dietilcarbamazina dai quattro precursori indicati
Esercizio n. 1
Quale combinazione di estere e reattivo di Grignard può essere usato per preparare i seguenti composti:
a. 2-metil-2-butanolo
b. 3-fenil-3-pentanolo
c. 1,1-difeniletanolo
Esercizio n. 2
La reazione di un’ammina primaria o secondaria con carbonato dietilico in condizioni controllate genera un estere carbammico. Proporre un meccanismo per la sintesi del seguente composto:
Esercizio n. 3
I barbiturici vengono preparati per trattamento del dietil 2,2-dietilmalonato o di un suo derivato con urea in presenza di etossido di sodio come catalizzatore. Proporre un meccanismo per questa reazione.
Esercizio n. 4
Proporre un meccanismo per la sintesi del fenobarbital
Esercizio n. 5
La sintesi della clorpromazina e metà del secolo scorso e la scoperta della sua attività antipsicotica, aprirono la moderna era dell’applicazione della biochimica alla farmacologia del sistema nervoso centrale. Uno dei composti preparati nella ricerca di antipsicotici più efficaci fu l’amitriptilina.
a. indicare i reagenti per lo stadio (1)
b. proporre un meccanismo per lo stadio (2)
c. indicare il reagente dello stadio (3)
Esercizio n. 6
Molti tumori del seno dipendono daghli estrogeni. I farmaci che interferiscono con gli estrogeni hanno attività antitumorale e possono anche aiutare a prevenire l’instaurarsi dei tumori. Un antiestrogeno ampiamente usato è il tamoxifene.
a. quanti stereoisomeri sono possibili per il tamoxifene?
b. specificare la configurazione di quello mostrato
c. ipotizzare un meccanismo per la sintesi indicata sopra
Esercizio n. 1
Mostrare come può essere sintetizzata la benzaldeide (benzencarbaldeide) da ciascuno dei seguenti reagenti:
a) alcol benzilico
b) feniletino
c) benzoato di metile (benzencarbossilato di metile)
d) stirene (feniletene)
e) acido benzoico
f) benzonitrile (benzencarbonitrile)
Esercizio n. 2
Il riscaldamento del piperonale con HCl diluito acquoso lo converte in un composto di formula C7H6O3. Qual è questo composto e che tipo di reazione è coinvolta? Mostrare il meccanismo.
Esercizio n. 3
Fornire una struttura per i composti A–D
Esercizio n. 4
Partendo dal bromuro di benzile, mostrare come si potrebbe sintetizzare ciascuno dei seguenti composti:
Esercizio n. 5
In ciascuna selle seguenti disconnessioni retrosintetiche, mostrare le reazioni che servono a formare i legami C-C indicati.
Esercizio n. 6
Proporre una sequenza sintetica per convertire l’acido carbossilico A nel sesquiterpene di origine naturale alfa-curcumene
Esercizio n. 7
Proporre una sintesi del beta-selinene, un membro di una famiglia molto comune di sesquiterpeni, partendo dall’alcol mostrato in basso. Nella sintesi, impiegare un nitrile. Usare un modello melecolare per ottenere la stereochimica sediserata. Il gruppo 1-metiletilene è assiale o equatoriale?
Esercizio n. 1
Assegna il nome IUPAC ai seguenti composti
Esercizio 2
Assegnare il nome IUPAC ai seguenti composti:
Esercizio n. 3
Assegnare il nome IUPAC ai seguenti composti
Se una molecola organica contiene due o più gruppi funzionali, dobbiamo scegliere solo un suffisso per attribuire il nome; non è corretto utilizzare due o più suffissi.
As esempio l’amminoalcol 1 deve essere nominato come un alcol con il suffisso -olo o come un’ammina con il suffisso -ammina ma non può avere il suffisso -oloammina o -amminolo.
L’unica eccezione a questa regola è quando bisogna dare un nome si un composto che ha un doppio e/o un triplo legame: in questo caso si utilizza il nome alchenino dando alle insaturazioni il numero più basso. In caso di parità la priorità spetta al doppio legame.
L’alcol insaturo si chiamerà ott-4-en-2-olo, mentre l’ammina insatura ott-7-in-2-ammina:
Come scegliamo quale suffisso utilizzare? I gruppi funzionali sono divisi in due classi, gruppi principali e gruppi subordinati, come mostrato nella tabella seguente. I gruppi principali possono essere citati sia come prefissi sia come suffissi, mentre i gruppi subordinati sono citati solo come prefissi. All’interno dei gruppi principali, è stata stabilita un ordine di priorità: il suffisso corretto per una data molecola è determinato scegliendo il gruppo principale di massima priorità. Ad esempio, la tabella seguente indica che l’amminoalcol 1 dovrebbe essere nominato come un alcol piuttosto che come ammina perché un gruppo funzionale dell’alcol è di maggiore priorità rispetto a un’ammina.
Composti organici elencati in base all’ordine di priorità dei gruppi funzionali
Il nome parentale, o base, di un composto organico polifunzionale è di solito facile da identificare. Se il gruppo prioritario fa parte di una catena aciclica, il nome base è quello della catena più lunga che contiene il gruppo prioritario, indipendentemente dalla presenza di altri gruppi funzionali o di insaturazioni; se il gruppo principale prioritario si trova su un ciclo, sarà il ciclo ad avere il nome base e le catene lineari, anche se più lunghe, saranno nominate come sostituenti.
Ricorda che a parità di gruppo funzionale, il ciclo ha sempre la priorità, indipendentemente dal numero di carboni della catena lineare o dalla presenza di insaturazioni o di altri gruppi funzionali.
Con il nome base e il suffisso stabilito, il passo successivo è identificare e assegnare numeri a tutti i sostituenti sulla catena principale o sull’anello. I sostituenti includono tutti i gruppi alchilici e tutti i gruppi funzionali diversi da quello citato nel suffisso.
Ognuno di questi acidi contiene più gruppi funzionali. Poiché il gruppo carbossile è prioritario, la catena più lunga deve contenre il gruppo carbossilico; inoltre, bisogna numerare dall’estremità più vicina al gruppo funzionale prioritario.
Nel caso di acidi carbossilici contenenti altri gruppi carbonilici, il gruppo carbossilico è sempre il gruppo prioritario
Derivati di acidi carbossilici come sostituenti:
Esempi:
Esempi di acidi carbossilici contenenti cicli:
Altri esempi di nomenclatura di composti polifunzionali:
Esercizio n. 1
Completare le seguenti trasformazioni ipotizzando uno o più passaggi:
Esercizio n. 2
Quali tra le seguenti trasformazioni non produrranno butanammide?
Esercizio n. 3
Proporre un meccanismo per la seguente trasformazione
Esercizio n. 4
I feromoni sono composti organici importanti in agricoltura, in quanto rappresentano uno dei mezzi per attrarre e intrappolare gli insetti che potrebbero essere dannosi per i raccolti. L’oleano, il feromone sessuale per la mosca dell’ulivo, Dacus oleae, può essere sintetizzato dall’etere idrossienolico mostrato mediante trattamento di quest’ultimo con un acido.
Esercizio n. 1
L’isoniazide, un farmaco usato per curare la tubercolosi, viene preparata dall’acido 4-piridin carbossilico. Come potrebbe essere effettuata la sintesi?
Esercizio n. 2
Suggerire come trasformare il fenilacetilene in fenilacetato di allile
Esercizio n. 3
La reazione di un cicloesene trisostituito con bromo per formare un bromolattone è uno dei passaggi nella sintesi della PGE1 (prostaglandina E1, alprostadil). Proporre un meccanismo per la formazione di questo bromolattone e giustificare la stereochimica osservata per ciascun sostituente sull’anello cicloesanico.
Esercizio n. 4
I barbiturici sono preparati mediante una reazione di un derivato del dietilmalonato con urea in presenza di etossido di sodio come catalizzatore. Viene mostrata qui di seguito un’equazione per la preparazione del barbitale, un ipnotico e sedativo di lunga durata, partendo ad dietilmalonato dietilico e urea. Proporre un meccanismo per questa reazione.
Esercizio n. 5
Il seguente composto appartiene alla famiglia delle β-clorammine, molte delle quali hanno attività antitumorale. Descrivere una sintesi di questo composto da acido antranilico e ossido di etilene.
Chimica Organica-DiSTABiF 
You must be logged in to post a comment.