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Esercitiamoci per la prova scritta VII

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Disporre i seguenti composti in ordine di solubilità crescente in acqua. Indicare l’ordine inserendo i numeri nei riquadri sotto le strutture: 1= il meno solubile, 4= il più solubile

3) Calcolare il numero massimo di stereoisomeri possibili per la seguente struttura. Scriverne uno a scelta e determinare la configurazione assoluta dei carboni chirali

4) In basso è riportata la struttura del dolcificante aspartame:                                                                  

I) Oltre al fenile, sono presenti altri 4 gruppi funzionali: cerchiare ogni gruppo funzionale ed identificarlo come nell’esempio in alto
II) Individuare i carboni chirali ed assegnare a ciascuno di essi la configurazione assoluta.
III) Indicare l’ibridazione dei due atomi di azoto
IV) Dire quale dei due atomi di azoto è più basico e perché

5) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro): 

6) Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:                 

            

7)Mostrare come il seguente anione è stabilizzato per risonanza                                                                     

8) Mostrare le condizioni di reazione e il meccanismo della seguente trasformazione (ignorare la stereochimica).                                                                                                                                                           
                     

9) Mostrare il meccanismo e i prodotti della seguente reazione:

                         

10)Indicare le condizioni di reazione per ottenere la seguente trasformazione e dire se i due composti raffigurati sono otticamente attivi                                                                                                                                 

SECONDO SET

    

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per tutti gli atomi diversi all’idrogeno:

3) Quali sono la geometria, l’angolo di legame e l’ibridazione previste per il catione metile?

4) Dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/ isomeri geometrici/isomeri conformazionali/ stesso composto/isomeri costituzionali/altro)                                                                

5) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità decrescente e spiegare sinteticamente il perché:

6) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni.             

            

7) Mostrare le condizioni di reazione, il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con dimetilammina.

8) L’acido L-aspartico è un amminoacido con R= -CH2COOH.
I valori di pKa dei gruppi ionizzabili sono i seguenti:
pKa α-COOH = 2.09
pKa α-NH3+ = 9.82
pKa COOH in catena laterale = 3.86
a) Scrivere l’amminoacido in proiezione di Fischer al punto isoelettrico
b) Determinare la configurazione assoluta del carbonio chirale
c) Calcolare il punto isoelettrico
d) Scrivere la struttura dell’amminoacido a pH>10 e a pH

TERZO SET

1. Attribuire il nome sistematico IUPAC, comprensivo di stereochimica, alle seguenti molecole:

2. Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (isomeri conformazionali/enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro):

3. Prendendo in considerazione il legame C3-C4 del 2-metilpentano, scrivere la proiezione di Newman del conformero più stabile in assoluto e la struttura a cavalletto del conformero meno stabile in assoluto

4. Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare anche il meccanismo con cui avvengono. Indicare la stereochimica, quando opportuno.

5. Ordina i seguenti composti per reattività crescente in una reazione E2

6. Mostra il meccanismo e i prodotti della seguente reazione:

7. Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti nei riquadri. Indicare la stereochimica quando opportuno.

8. Scrivi il dipeptide Ala-Gly sapendo che le catene laterali dei due amminoacidi sono -CH3 e -H, rispettivamente

Training VII

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti…e a breve altre liste di domande saranno pubblicate. In ogni caso, potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche una scala del livello di difficoltà delle domande.

La molecola qui sotto riportata è la stricnina, un alcaloide tossico contenuto nei semi della noce vomica

Stricnina - Wikipedia
  1. Quali gruppi funzionali sono presenti?
  2. Qual è l’ibridazione dei due atomi di azoto? E dei due atomi di ossigeno?
  3. Quale atomo di azoto sarà più basico? Spiegare perchè.
  4. Individuare i carboni chirali e attribuire la configurazione assoluta al carbonio chirale legato all’azoto ammidico.
  5. Quanti steroisomeri possono teoricamente esistere con questa struttura?
  6. In quale/i caso/i un composto, pur avendo carboni chirali, non è otticamente attivo?
  7. Uno studente ha sintetizzato il 2-bromo-3-metossibutano a partire da un 2-butene. Il prodotto ottenuto presenta due carboni chirali, ma non ruota il piano della luce polarizzata. Perchè?
  8. In riferimento alla domanda precedente, ci saranno differenze nei prodotti a seconda che lo studente parta dall’isomero cis o dal trans-2-butene?
  9. E se partisse da 2-metil-2-butene? Quali prodotti otterrebbe? Qual è la relazione stereochimica tra di essi?
  10. E se partisse da (2E)-3-metil-2-pentene? Mostrare il meccanismo della reazione.
  11. Quanti prodotti si formano per ciascuna delle reazioni ai punti 8, 9 e 10?
  12. Cosa si intende per reazione stereospecifica?
  13. E stereoselettiva?
  14. Facciamo reagire l’alchene in 9 con HBr. Mostrare il meccanismo. Quale sarà il prodotto della reazione?
  15. L’intermedio della reazione precedente è un carbocatione. Spiegare quali fattori stabilizzano i carbocationi.
  16. Spiegare il fenomeno dell’iperconiugazione e fare degli esempi di casi in cui questo fenomeno contribuisce a stabilizzare determinate specie chimiche.
  17. Spiegare perchè un carbocatione secondario allilico è più stabile rispetto ad un carbocatione secondario.
  18. Gli alogenuri allilici primari e secondari danno reazioni di sostituzione sia con meccanismo SN1 sia con meccanismo SN2. Cosa determinerà il fatto che la reazione proceda con un meccanismo piuttosto che con l’altro? Perchè quelli terziari non danno reazioni SN2?
  19. In una reazione SN2, il nucleofilo dà un attacco da retro per cui si avrà inversione di configurazione al carbonio che subisce l’attacco. Nel caso di una reazione SN1, si formerà un intermedio carbocationico, che quindi dovrebbe portare, in teoria, alla formazione del 50% del prodotto con la stessa configurazione e il 50% del prodotto con configurazione invertita. Invece, si osserva spesso una parziale racemizzazione. Spiegare perchè.
  20. Gli alcoli danno reazioni di sostituzione se li facciamo reagire con acidi alogenidrici a caldo. Nel caso della reazione con HCl al fine di velocizzare la reazione è necessario utilizzare un catalizzatore. Quale e perchè?
  21. Uno studente vuole sintetizzare il 3,3-dimetil-1-cicloesene a partire dal (1S)-2,2-dimetil-1-cicloesanolo e decide quindi di procedere con una reazione di disidratazione acido catalizzata. Ovviamente non riesce ad ottenere il prodotto desiderato (se non in tracce). Perchè? In che modo dovrà procedere? Quale sarà invece il prodotto principale della disidratazione acido catalizzata?
  22. Quali saranno i prodotti di ozonolisi (seguita da trattamento con dimetil solfuro) dei prodotti delle reazioni dell’esercizio 21 (NB: facciamo riferimento sia al 3,3-dimetil-1-cicloesene, sia al prodotto ottenuto mediante disidratazione acido-catalizzata)? Attribuire ad essi il nome IUPAC.
  23. Mostrare il meccanismo e il prodotto della condensazione aldolica del composto ottenuto in 22 a partire dal 3,3-dimetil-1-cicloesene.
  24. Come è ibridato il carbonio del gruppo aldeidico?
  25. Il gruppo aldeidico è uno dei gruppi funzionali presenti nel D-glucosio. Cosa succede se mettiamo il D-glucosio in una soluzione basica?
  26. E in presenza di acido nitrico?
  27. Il D-glucosio esiste in soluzione sotto forma di due anomeri che sono in equilibrio tra loro attraverso la forma a catena aperta. All’equilibrio, il beta-D-glucosio sarà circa il doppio rispetto all’alfa glucosio. Questo significa che l’anomero beta è più stabile rispetto all’anomero alfa. Perchè?
  28. Cosa si intende per effetto anomerico?
  29. I carboidrati svolgono tante funzioni importantissime in biologia. In alcuni casi, essi sono legati ad altre molecole, come nel caso delle glicoproteine (un esempio di glicoproteine sono i determinanti antigenici dei gruppi sanguigni). Le unità che costituiscono le proteine sono gli amminoacidi. Come si chiama il legame che si instaura tra gli amminoacidi? Che tipo di legame è?
  30. Il legame di cui si parla in 29 è rappresentato nell’immagine qui sotto. Nonostante il legame tra il C e l’N sia indicato come legame singolo, non c’è libera rotazione intorno a quel legame. Perchè?

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): –
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 3, 7, 16, 21
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

Training VI

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti…e a breve altre liste di domande saranno pubblicate. In ogni caso, potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche una scala del livello di difficoltà delle domande.

  1. Sintetizzare 2-etil-2-esenale utilizzando l’1-butene come unica fonte di atomi di carbonio. Mostrare la strategia e il meccanismo.
  2. Quale sarà il prodotto che si ottiene trattando l’aldeide in 1 con sodio boro idruro? Mostrare il meccanismo della reazione. Che succede invece se la sottoponiamo ad idrogenazione catalitica con H2/Pd?
  3. Considerando il prodotto dell’idrogenazione catalitica dell’esercizio 2, quale/i sarà/saranno gli idrogeni più acidi nella molecola? Perchè?
  4. Qual è l’ibridazione del carbonio nell’anione metile? E nel catione metile? E nel radicale metile?
  5. Qual è l’ordine di stabilità dei carbanioni?
  6. Un carbocatione allilico è stabilizzato per risonanza. Spiegare questa affermazione.
  7. Che cosa si intende per orbitale di antilegame?
  8. Che cosa si intende per LUMO? E HOMO?
  9. Descrivere gli orbitali molecolari dell’1,3-butadiene e spiegare la stabilità di questo sistema coniugato.
  10. Il benzene è caratterizzato da una energia di delocalizzazione insolitamente grande, tanto che non va incontro a reazioni di addizione che avvengono normalmente a carico degli alcheni. In che modo è possibile ottenere il bromobenzene a partire dal benzene?
  11. Il bromo è un sostituente debolmente disattivante ed è orto/para orientante. Spiegare perchè.
  12. Partendo ancora dall’1-butene, quale sarà il prodotto della reazione con HCl?
  13. A partire dal prodotto in 12, quali saranno i prodotti ottenuti dalla reazione con lo ione etossido? Quale sarà il prodotto principale?
  14. E con lo ione acetato?
  15. Quale sarà il prodotto della reazione del composto ottenuto in 14 con un eccesso di acqua e catalisi acida? Mostrare il meccanismo.
  16. In che modo un acido aumenta la velocità di idrolisi di un estere?
  17. Elencare i derivati degli acidi carbossilici in base alla reattività crescente in una reazione di sostituzione nucleofila acilica. Motivare la risposta.
  18. Il gruppo carbossilico viene ridotto da litio alluminio idruro. Mostrare il meccanismo.
  19. Immaginiamo di avere un composto bifunzionale in cui sia presente sia un gruppo estereo sia un gruppo chetonico e di voler ridurre solo il gruppo estereo. Come è possibile procedere? Mostrare i meccanismi (se sono tra quelli studiati)
  20. Che cosa si intende per reazione chemoselettiva?
  21. A partire dal ciclopentanone, mostrare il prodotto della reazione con un’ammina primaria in presenza di tracce di acido.
  22. Perchè per poter sintetizzare un’immina a partire da un chetone e da un’ammina primaria è necessario far avvenire la reazione ad un determinato valore di pH? Perchè il controllo del pH è cruciale?
  23. Descrivere la reattività di aldeidi e chetoni.
  24. Aldeidi e chetoni possono andare incontro a reazioni di condensazione aldolica. In che condizioni?
  25. Fare un esempio di condensazione aldolica nei sistemi biologici (non è richiesto il meccanismo, bisogna solo citare l’esempio)
  26. Fare un esempio di addizione aldolica nei sistemi biologici (non è richiesto il meccanismo, bisogna solo citare l’esempio)
  27. Classificare il glucosio.
  28. Scrivere il D-glucosio e mostrare il meccanismo di ciclizzazione in soluzione acquosa. Disegnare le proiezioni di Haworth dei due anomeri ottenuti.
  29. A cosa ci riferiamo quando parliamo di carboidrati? E di alfa-amminoacidi? E di lipidi?
  30. Assegnare il nome IUPAC comprensivo di stereochimica al seguente composto:

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 1
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 9, 11, 19
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

Esercitiamoci per la prova scritta VI

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Per lo ione fosfato (PO43-) è possibile scrivere diverse strutture di risonanza. Scrivere la struttura di Lewis che rappresenta una delle strutture che contribuisce maggiormente all’ibrido di risonanza. Calcolare le cariche formali per tutti gli atomi.

3) Per ciascuno dei seguenti composti, scrivi la forma predominante a pH 3; 6; 10; 14
CH3CH2OH (pKa= 15,9)
CH3COOH (pKa= 4,8)
CH3CH2NH3+ (pKa= 11,0)

4) Quella qui riportata è la struttura della vitamina C

a) Individuare il legame singolo C-C più corto.
b) dire quali orbitali molecolari danno luogo al doppio legame C=O e quali orbitali atomici/ibridi sono usati per formare tali orbitali molecolari.
c) individuare gli atomi di carbonio ibridati sp2

6) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro):                     

7) Rispondere alle domande A-D relative ai seguenti composti:

8) Quale alchene sarà il seguente composto come prodotto di una reazione di ozonolisi seguita da trattamento con dimetilsolfuro?                              

9) Proponi un meccanismo per ciascuna delle seguenti reazioni:

                         

10) Scrivere:
a) D-mannosio (il mannosio è l’epimero in 2 del glucosio)
b) L-galattosio (il galattosio è l’epimero in 4 del glucosio)
c) L-idosio (l’idosio è un diastereoisomero del glucosio, che ne differisce per la configurazione al C-2, C-3 e C-4)
d) il D-fruttosio (il fruttosio è un chetoso che presenta, ai carboni chirali che restano tali, le stesse configurazioni assolute del glucosio)ile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza                          

    


SECONDO SET

1) Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Disegnare l’acido (1S,3S)-3-benzilcicloesancarbossilico                                       

3) Proporre formule di struttura per le molecole aventi le seguenti caratteristiche:
a) due atomi di carbonio ibridati sp2 e due atomi di carbonio ibridati sp3
b) quattro atomi di carbonio tutti ibridati sp2
c) due atomi di carbonio ibridati sp, e due atomi di carbonio ibridati sp2

4) Gli orbitali molecolari di antilegame sono prodotti da:
a) interazione costruttiva (in fase) degli orbitali atomici
b) interazione distruttiva (fasi opposte) degli orbitali atomici
c) la sovrapposizione degli orbitali atomici di due ioni negativi
d) tutte le precedenti
e) nessuna delle precedenti


5) Ordina i seguenti composti per acidità crescente e motivare la scelta

6) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità decrescente (dal più basico al meno basico) e spiegare sinteticamente il perché

7) a. Individuare gli idrogeni più acidi in ciascuno dei seguenti composti. b. ordinare i seguenti composti in ordine di acidità crescente
a) 3-ossobutanoato di metile
b) acetone (=propanone)
c) 2,4-pentandione
d) etanoato di metile                                                  

8) Cerchiare quella che, tra le seguenti, è la conformazione più stabile del 2-metilpentano e spiegare quali sono i fattori che la rendono tale:                      

9) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro): 

10) Scrivere il meccanismo e i prodotti delle seguenti reazioni  

11. Fai un esempio di ione aromatico


TERZO SET

1 Rispondi alle domande sulla seguente molecola:     

a) Quante coppie solitarie sono presenti sul bromo e quali orbitali occupano? ___________________
b) Quanti carboni ibridati sp3 sono presenti? ________________________________________
c) Indicare con una freccia sulla figura il legame singolo carbonio-carbonio più corto.

2) Quali sono la geometria, l’angolo di legame e l’ibridazione previste per il radicale metile?                                              

3) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente (dal più acido al meno acido) e spiegare sinteticamente il perché:                                 

   
4) Disegnare il composto di formula molecolare C5H9Br che contenga 2 carboni chirali. Disegnare e attribuire il nome IUPAC a tutti i possibili stereoisomeri.


5) Attribuire la configurazione assoluta a tutti i carboni chirali e individuare la relazione stereochimica esistente tra le seguenti strutture:


6) Disegnare un diagramma di energia potenziale per la rotazione di 360° del legame C2-C3 del 2-metilbutano, partendo da uno dei conformeri più stabili e disegnando tutte le conformazioni corrispondenti ai massimi e ai minimi di energia.            

7) Disponi i seguenti composti in ordine di calore di idrogenazione decrescente

8) Partendo dall’opportuno alchene, illustrare il meccanismo di reazione della sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti fornendo per tutti il nome IUPAC completo di stereochimica.   

 

9) Mostrare i prodotti ottenuti a partire dai seguenti composti posti in presenza di tracce di acido                                      

10) Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

                                                                 

         

          


Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Training V

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti…e a breve altre liste di domande saranno pubblicate. In ogni caso, potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche un’indicazione del livello di difficoltà delle domande.

  1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto

2. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per la struttura del composto riportato in 1?
3. Disegna le proiezioni di Newman dei due conformeri a sedia del cis-1,3-dimetilcicloesano e del trans-1,3-dimetilcicloesano. Quali conformeri predominano all’equilibrio?
5. Scrivi la struttura del D-glucosio e attribuisci la configurazione assoluta a ciascuno dei carboni chirali.
6. Mostra la ciclizzazione del D-glucosio a D-glucopiranosio e spiega il fenomeno della mutarotazione.
7. Considerando che il galattosio è l’epimero in 4 del glucosio, cosa sono tra di loro, dal punto di vista della stereochimica, l’alfa-D-galattopiranosio e il beta-L-glucopiranosio?
8. Chiarisci a cosa fa riferimento la notazione D/L utilizzata sia per i carboidrati, sia per gli amminoacidi.
9. A proposito di amminoacidi, come si calcola il pI di un amminoacido che non ha gruppi ionizzabili in catena laterale?
10. E come si calcola invece quello di un amminoacido che ha gruppi ionizzabili in catena laterale?
11. Giustificare le risposte alle domande 9 e 10 utilizzando le conoscenze acquisite all’inizio del corso su acidi e basi.
12. Elencare i derivati degli acidi carbossilici in ordine di reattività crescente in una reazione di sostituzione nucleofila acilica, motivando la risposta.
13. I nitrili sono molto utili nella sintesi. Mostrare il meccanismo di idrolisi di un nitrile, in particolare del propanonitrile, indicando anche le condizioni di reazione.
14. A partire dal composto sintetizzato in 13, mostrare come, in più passaggi, è possibile ottenere il 2-metil-2-propossibutano utilizzando come ulteriore fonte di atomi di carbonio solo un reattivo di Grignard.
15. A partire dal composto sintetizzato in 13, ottenere un’aldeide, un estere, un chetone (NB: potrebbero essere necessari più passaggi). Poi, per ciascun composto, dindividuare l’idrogeno più acido. Infine, mettere i composti ottenuti e il composto iniziale in ordine di acidità crescente, motivando la scelta.
16. A partire dall’aldeide sintetizzata in 15, mostrare il meccanismo e il prodotto di condensazione aldolica.
17. A partire dall’estere e dal chetone sintetizzati in 15, mostrare il meccanismo e il prodotto della condensazione di Claisen mista.
18. Nel caso della condensazione aldolica, utilizziamo quantità catalitiche di base. Invece, nel caso della condensazione di Claisen ne utilizziamo quantità equivalenti. Spiegare perchè.
19. Il prodotto di addizione aldolica disidrata anche in condizioni basiche, riscaldando la soluzione. Se il prodotto ha un sistema coniugato esteso, la disidratazione avviene ancora più facilmente. Spiegare perchè.
20. A proposito di sistemi coniugati, spiegare la stabilità di un sistema coniugato (es. 1,3-butadiene) secondo la teoria degli orbitali molecolari.
21. Un carbocatione benzilico è stabilizzato per risonanza. Mostrare in che modo, scrivendo tutte le possibili strutture di risonanza.
22. Spiegare perchè gli alogenuri vinilici e arilici non subiscono nè reazioni SN1 nè reazioni SN2.
23. A proposito di reazioni di sostituzione, gli alcoli possono essere trasformati in alogenuri alchilici, utilizzando le opportune condizioni di reazione. Illustrare tutti i metodi studiati.
24. Uno dei metodi cui si fa riferimento in 23 prevede l’utilizzo del cloruro di tionile. Questo, come altri metodi utilizzati, funziona bene con gli alcoli primari e secondari, mentre le reazioni con gli alcoli terziari danno rese molto scarse. Spiegare perchè.
25. Le reazioni di sostituzione e di eliminazione sono in competizione. Immaginiamo di avere un alogenuro alchilico terziario. Quali condizioni di reazione dobbiamo utilizzare per favorire la sostituzione? Con quale meccanismo avviene? E l’eliminazione?
26. Perchè parliamo di reazioni E1 ed E2?
27. Mostrare una strategia e un meccanismo di sintesi che da (R)-2-bromobutano porti alla sintesi di 2,3-diclorobutano non otticamente attivo, ma che può essere separato in due composti otticamente attivi mediante una classica analisi cromatografica (NB: sono necessari più passaggi ed è necessario seguire la stereochimica nel corso della reazione).
28. Quali altri prodotti si possono ottenere da 27? Questi ruoteranno il piano della luce polarizzata? Perchè?
29. Per ciascuna reazione effettuata in 27, disegnare il diagramma che mostra il livello di energia in funzione della coordinata di reazione, completo di intermedi di reazione e stati di transizione.
30. Introduci i lipidi.

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 11, 14, 27
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 7, 15, 18, 20, 29
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

Esercitiamoci per la prova scritta V

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Scrivere e attribuire il nome IUPAC al composto di formula C6H12 che possiede solo idrogeni primari e terziari

3) Disegnare il conformero a minore energia del cis-1-terz-butil-4-etilcicloesano e del trans-1- terz-butil-4-etilcicloesano. Poi, confrontare tra loro i due isomeri geometrici. Quale dei due sarà quello più stabile? Perché?       

4) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali e dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/isomeri costituzionali/altro).              

5) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità decrescente (dal più basico al meno basico) e spiegare sinteticamente il perché:                                 

6) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente e motivare la risposta data

                         

7) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per gli atomi di carbonio e ossigeno. Attenzione: se è possibile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza                          

      

8)  Analizzare il diagramma di energia libera/coordinata di reazione dell’addizione di HBr al 1-butene e rispondere ai seguenti quesiti.                      

a) Cosa possiamo dire circa la Keq della reazione?
b) Cosa possiamo dire circa il ΔG° della reazione?
c) Di quanti stadi si compone la reazione?
d) Qual è lo stadio cineticamente determinante?
e) Indicare sul grafico l’energia di attivazione relativa allo stadio veloce.
f) Cosa sono, rispettivamente B, C e D?
g) Disegnare la struttura di C e D
h) Spiegare perché la reazione è regioselettiva

9) Mostrare la strategia di sintesi e il meccanismo che permette di ottenere il 2-cicloesen-1-one mediante una reazione di condensazione aldolica


SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Disegnare il 1-sec-butil-4-etil-2-metilciclopentano                                           

3. Identificare il tipo di orbitali (indicati dalle lettere a-g nell’immagine seguente); specificare anche se si tratta di orbitali atomici o molecolari.

4) Indicare il tipo di ibridazione per ognuno degli atomi indicati da una freccia:

5) Cerchiare l’acido più debole e motivare sinteticamente la scelta.                                     

6) Mettere i seguenti composti in ordine di acidità crescente e motivare la scelta:

a) CH3CH2CH2SH b) CH3CH2CH2NH2 c) CH3CH2CH2OH d) CH3CH2CH2CH3

                                

7) Qual è il numero massimo di stereoisomeri per il seguente composto?                                                  

8) Dire quale tra le strutture a-d è l’enantiomero  del seguente composto:

9) Mostrare le condizioni di reazione, il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con etanammina 

10) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno.   

11. Classifica i seguenti composti o ioni come aromatici, antiaromatici o non aromatici:


TERZO SET

1a. Rispondi alle domande sulla seguente molecola:     

a) Quante coppie solitarie sono presenti sul cloro e quali orbitali occupano? ____________________

b) Quanti carboni ibridati sp sono presenti? ________________________________________

c) Indicare con una freccia sulla figura il legame singolo carbonio-carbonio più corto

1b. Nella molecola dell’esercizio 1a, sono presenti diversi legami multipli. Fornire una descrizione dettagliata dei legami formati dai due carboni impegnati nel triplo legame (informazioni necessarie: atomi con cui formano i legami; orbitali molecolari formati; orbitali atomici/ibridi coinvolti)

2. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

                                             

3. Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:     

   
4) Scrivi il (2R,3S)-2-bromo-3,4-dimetilpentano in proiezione di Fischer.
Scrivi, poi, la proiezione di Newman lungo il legame C2-C3 del conformero a minore energia.

5) a. Individuare gli idrogeni più acidi in ciascuno dei seguenti composti. b. ordinare i seguenti composti in ordine di acidità crescente
a) 3-ossobutanoato di metile
b) acetone (=propanone)
c) 2,4-pentandione
d) etanoato di metile

6) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal (S)-3-metilciclopentene. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo. NB: se non si formano ulteriori prodotti, scrivere “nessuno” nella casella dedicata.    

        

7) Indicare le condizioni di reazione ottimali per ottenere la seguente trasformazione e mostrare il meccanismo di reazione:   

          

8) Scrivere la struttura di un trigliceride semplice in cui il glicerolo (1,2,3-propantriolo) è esterificato con un acido grasso a 18 atomi di carbonio


Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Training IV

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti…e a breve altre liste di domande saranno pubblicate. In ogni caso, potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche un’indicazione del livello di difficoltà delle domande.

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto

2. Illustrare le regole di Cahn-Ingold-Prelog
3. Sintetizzare il composto in 1, utilizzando solo acetone e propanoato di etile come fonti di atomi di carbonio. Mostrare la strategia sintetica e tutti i meccanismi (se sono tra quelli studiati).
4. Quale sarà l’idrogeno più acido nel composto in 1? Cosa si ottiene quando questo idrogeno viene strappato da una base?
5. Se confrontiamo tra loro i due substrati in 3 (= acetone e propanoato di etile), quale sarà il più acido? Perchè?
6. A partire dal propanoato di etile, ottenere l’acido propanoico. In che condizioni è possibile farlo? Descrivere e chiarire tutti i metodi conosciuti.
7. Per quanto concerne gli acidi carbossilici, in molti casi, per convertirli in altri composti, è necessario attivare il gruppo carbossilico. Spiegare perchè e illustrare i metodi utilizzati dai chimici e i metodi utilizzati nei sistemi biologici.
8. A differenza dei derivati degli acidi carbossilici, aldeidi e chetoni non subiscono reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Chiarire perchè e introdurre la reattività di aldeidi e chetoni.
9. Mostra il prodotto della reazione del 6-idrossi-2-esanone con etanolo in ambiente acido.
10. In 9 osserviamo una reazione intramolecolare. Quali parametri dobbiamo controllare per favorire la reazione intramolecolare rispetto a quella intermolecolare? Perchè?
11. Il composto ottenuto in 9 è un eterociclo. Quale sarà il nome IUPAC?
12. Fai degli esempi di eterocicli aromatici a 5 e 6 termini, descrivendo nei dettagli la loro struttura e le loro proprietà.
13. Un esempio di eterociclo aromatico è la pidirina: dire se è o meno un composto basico e motivare la risposta.
14. Confrontare la basicità della piridina con quella della piperidina (=azacicloesano) e della 3-metilpiridina. Mettere i tre composti in ordine di basicità crescente, motivando la scelta.
15. La piperidina di cui si parla in 14, è un’ammina. Che tipo di ammina è? Quale sarà la sua reattività?
16. A proposito di ammine, a cosa facciamo riferimento quando parliamo di inversione delle ammine?
17. Come sintetizzeresti la 1-propanammina mediante sintesi di Gabriel?
18. Nella sintesi di Gabriel, usiamo un alogenuro alchilico di che tipo? Perchè?
19. Quale sarà il prodotto di eliminazione E2 dal (2R,3R)-2-bromo-2,3-dimetilesano? E da un suo diastereoisomero? NB: è necessario seguire la stereochimica nel corso della reazione.
20. Perchè un alchene più sostituito è più stabile?
21. Immaginiamo di voler sintetizzare il 3-metil-2-butanolo a partire dal 3-metil-1-butene. Quale/i reazione/i utilizzeresti? Perchè dobbiamo escludere uno dei meccanismi studiati?
22. Uno dei meccanismi plausibili per la trasformazione di cui si parla in 21 prevede la sintesi di un epossido. Mostrare il meccanismo e poi parlare della reattività degli epossidi.
23. Dire chi reagisce più velocemente in una E2, tra (1R,2R,4S)- e (1S,2R,4S)-1-bromo-4-isopropil-2-metilcicloesano e spiegare perchè.
24. Confrontare tra loro i cicloalcani a 3,4,5 e 6 termini e valutarne la stabilità.
25. Nel caso dei cicloesani sostituiti in 23, scrivere per ciascuno degli stereoisomeri il conformero più stabile, argomentando la risposta data.
26. Cosa significa che uno zucchero è riducente?
27. Fai un esempio di disaccaride riducente e un esempio di disaccaride non riducente.
28. Fornisci una definizione di amminoacido.
29. Scrivi un L-amminoacido generico in proiezione di Fischer.
30. Illustra la strategia e il meccanismo per la sintesi del dipeptide Ala- Gly (R=-CH3 per alanina e -H per glicina).

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 3, 30
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 7, 14, 17, 22, 23
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

Esercitiamoci per la prova scritta IV

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Scrivere, in proiezione di Fischer, il (2R,3R)-2-bromo-3-metil-2-esanolo

3) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali e dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/isomeri costituzionali/altro).              

a e b sono________________________________
a e c sono________________________________
b e c sono________________________________

4) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per gli atomi di carbonio, azoto e ossigeno. Attenzione: se è possibile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza

5) Cerchiare la/le molecola/e che ha/hanno momento dipolare nullo

6) Prendere in considerazione il (2R,3R)-2-bromo-3-esanolo e completare la seguente tabella, disegnando o scrivendo quanto richiesto in ogni cella           

a) Proiezione di Fischer









c) Proiezioni di Newman secondo il legame C2-C3 dei conformeri sfalsati    









                         
b)  Struttura a cavalletto (rispettare la numerazione indicata)    










             
d) Valutazioni su stabilità relativa dei conformeri in (c), con discussione dei fattori stabilizzanti o destabilizzanti   _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________e) Proiezione di Newman del conformero più stabile di suo diastereoisomero








                      

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente (dal più acido al meno acido) e spiegare sinteticamente il perché:                                 

8) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal 2-metil-2-butene. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo. NB: se non si formano ulteriori prodotti, scrivere “nessuno” nella casella dedicata.

9) Scrivere i prodotti delle seguenti reazioni

10) Mostrare il meccanismo della prima reazione dell’esercizio 9


SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica (se esplicitata nella struttura), ai seguenti composti:

2. Scrivere la formula condensata di un isomero strutturale del 2,3-dimetilpentano

3. La struttura di seguito riportata è quella della chinina. Osservare gli atomi e i legami indicati da lettere e numeri e completare le seguenti frasi o rispondere alle seguenti domande

I) Le coppie solitarie dell’atomo di ossigeno a si trovano in orbitali_______; quella dell’atomo di azoto b si trova in un orbitale_______
II) Osservare il legame indicato dalla c e indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i:
III) Quali orbitali atomici si sovrappongono per formare il legame c?  
IV) Qual è il legame più corto tra quelli indicati dai numeri da 1 a 4?

4) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la risposta data                

5) Calcolare il numero massimo di stereoisomeri possibili per la seguente struttura. Scriverne uno a scelta e determinare la configurazione assoluta dei carboni chirali                                                                              

6) Partendo dall’opportuno alchene, illustrare il meccanismo di reazione della sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti fornendo per tutti il nome IUPAC completo di stereochimica.             

    

7) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti nei riquadri. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

9) Scrivere il D-glucopiranosio


TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Disegnare il 2-terz-butil-4-etil-1-metilcicloesano. Qual è il numero massimo di stereoisomeri possibili con questa struttura? Disegnare il conformero più stabile dello stereoisomero più stabile.                                               

3. Completare la reazione e dire dove è spostato  il seguente equilibrio     

                                               
4) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la risposta data

5) Quella di seguito riportata è la struttura dell’amminoacido triptofano. Dire come sono ibridati gli eteroatomi

6) Dire quale tra le strutture a-d rappresenta l’enantiomero del seguente composto:    

        

7) Scrivere tutte le strutture limite di risonanza del seguente carbocatione

8) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

9) Mostrare le condizioni di reazione e il meccanismo per ottenere il 2-metil-2-butanolo a partire dall’opportuno cloruro acilico      

10) Di seguito è riportata la curva di titolazione per l’amminoacido arginina, insieme alla struttura dell’amminoacido a pH<2. Scrivere la forma zwitterionica e dire a quale valore di pH è presente. Quale sarà la struttura a pH>13?


Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Esercitiamoci per la prova scritta III

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Individuare quali (sono possibili più opzioni) tra le strutture mostrate in basso corrispondo alla struttura del seguente composto:

3) Quali tra i composti a-d dell’esercizio precedente ruotano il piano della luce polarizzata?

4) Disporre i seguenti composti in ordine di punto di ebollizione crescente. Indicare l’ordine inserendo i numeri nei riquadri sotto le strutture: 1= p.eb. più basso, 4= p.eb. più alto     

5) Descrivi ibridazione, geometria e angolo di legame per gli atomi indicati da freccia nella seguente struttura:

6) Cerchiare quella che, tra le seguenti, è la conformazione più stabile del 2-metilpentano e spiegare quali sono i fattori che la rendono tale

7) Il pKa di un idrogeno legato ad un carbonio ibridato sp3 è >60, mentre quello di un H legato ad un C ibridato sp3 in alfa ad un gruppo aldeidico è intorno a 16. Spiegare brevemente perchè

8) Il prodotto principale della reazione di idratazione acido catalizzata del seguente composto è diverso rispetto al prodotto principale della reazione di ossimercuriazione/riduzione. Mostrare il meccanismo delle due reazioni, mettendo in evidenza i fattori che determinano la formazione di due prodotti diversi.

9) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

10) Il pI della leucina (R = 2-metilpropile) è 6,01. Scrivere l’amminoacido a pH = 4,75; pH = 6,01; pH = 8,00.


SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:     

3. Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro):  

4. Elencare i seguenti idrogeni in ordine di acidità crescente (dal valore più basso a quello più alto) e motivare la scelta

5. Disegnare il conformero a sedia più stabile del trans-1-isopropil-4-metilcicloesano. Spiegare brevemente i fattori che rendono questo conformero più stabile rispetto a quello che si ottiene effettuando l’inversione della sedia

6. Illustrare, mediante l’uso delle frecce ricurve, il movimento degli elettroni delocalizzati e indicare con una X quale delle due strutture di risonanza ha minore energia.

7. Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno.  

                                                                                                                

8. Mostrare il meccanismo di apertura del seguente epossido a) con metanolo in ambiente acido; b) con lo ione acetiluro ottenuto trattando l’etino con NaNH2. Mostrare la stereochimica dei prodotti. Attribuire il nome IUPAC all’epossido e ai prodotti formati.                                                                                                       

9. Scrivere l’epimero in 2 dell’ L-glucosio in struttura lineare e in proiezione di Haworth


TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. A quale valore di pH un composto con pKa = 7.2 sarà presente in soluzione al 50% nella forma acida?                                                             

3. Quale delle seguenti strutture corrisponde al (2S,3S)-2-bromo-3-cloroesano?


4) Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? NB: è possibile scegliere più opzioni

a) (2S,3S)-2,3-diclorobutano

b) (2S,3R)-2,3-dicloropentano

c) (2S,3R)-2,3-diclorobutano

d) (1S,2S)-1,2-diclorociclopentano

5) Nella seguente figura, alcuni dei legami sono indicati da freccia e da una lettera.

1) Etichettare i legami a-d come singoli, doppi o tripli;
2) indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i;
3) dire quali orbitali atomici sono coinvolti nella formazione del legame.
4) Considerando tutti i legami singoli della molecola (ed escludendo i legami C-H) qual è il legame più corto?

6) Che cosa rappresentano (a), (b) e (c) nel seguente diagramma di energia?

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità crescente e giustificare la scelta

8) Prevedere i prodotti principali di reazione E2 del 1-cloro-1-metilcicloesano rispettivamente con metossido di sodio e con terz-butossido di potassio

9) Indicare le condizioni ottimali per le seguenti reazioni:      

                                                                              

10) Mostrare il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con etanolo in ambiente acido

11) L’L-mannosio è l’epimero in 2 dell’L-glucosio. Scrivere il beta-L-mannopiranosio


Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Training III

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti, ma potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche un’indicazione del livello di difficoltà delle domande.

1. Chiarire in che modo il carbonio forma i legame nei composti organici.
2. Spiegare perchè la CO2 ha momento dipolare nullo.
3. Definisci l’ordine di acidità crescente per: acido 3-clorobutanoico, acido 3-fluorobutanoico, acido 2-fluorobutanoico e acido butanoico. Motivare la risposta.
4. Spiegare perchè è possibile ottenere uno ione acetiluro trattando un alchino terminale con una base forte.
5. Spiegare perchè il fenolo è più acido del cicloesanolo.
6. Definire un composto aromatico.
7. Definisci un composto antiaromatico.
8. Prendendo in considerazione l’anione ciclopentadienilico e il catione ciclopentadienilico, discuterne la stabilità utilizzando la teoria degli orbitali molecolari.
9. Il composto 1,3-ciclopentadiene ha pka=15, mentre il ciclopentano ha un pka>50. Spiegare perchè.
10. Sintetizzare il butilbenzene a partire dal benzene.
11. Che cos’è un allene?
12. A partire da uno dei reattivi usati in 10 (NB: non il benzene, ma uno dei reattivi aggiunti nel corso della sintesi del butilbenzene!), sintetizzare i seguenti derivati di acidi carbossilici: un estere, un ammide, un acido carbossilico.
13. Dopo aver ridotto l’acido carbossilico sintetizzato in 12 ad alcol, ottenere un alogenuro alchilico a partire da esso.
14. Gli alogenuri alchilici vanno incontro a reazioni di sostituzione ed eliminazione. In che modo la scelta del solvente influenza le reazioni di sostituzione ed eliminazione?
15. Perchè gli ioni tiolato sono nucleofili migliori rispetto agli ioni alcossido in solventi protici? Perchè i tioli sono acidi più forti rispetto agli alcoli?
16. Che cosa si intende per tautomeria cheto-enolica? Mostrarne il meccanismo sia con catalisi acida, sia con catalisi basica.
17. Mostrare i meccanismi per ottenere il 2-metilcicloesanone a partire dal cicloesanone. Quale sceglieresti e perchè?
18. Mostrare una strategia in più passaggi per ottenere (1R,2S)-1-etil-2,2-cicloesandiolo a partire dal clorocicloesano.
19. E se invece volessimo ottenere (1R,2R)-1-etil-2,2-cicloesandiolo a partire dal clorocicloesano?
20. Per ogni reazione utilizzata in 18 e 19, prevedere tutti i possibili prodotti (considerando sempre anche la stereochimica).
21. Mostrare il meccanismo e il prodotto della reazione del (3S)-3-metil-5-ossoesanoato di etile in presenza di quantità equivalenti di ione metossido.
22. Mostrare una strategia per ottenere la butanammide a partire dall’acido butanoico. Mostrare i meccanismi delle reazioni coinvolte.
23. Che cos’è un amminoacido?
24. Sapendo che per l’alanina e l’acido glutammico R= -CH3 e -CH2CH2COOH, rispettivamente, scrivere il dipeptide Ala- Glu (indicare anche la stereochimica dei carboni chirali).
25. Con le informazioni riportate in 25, e conoscendo i valori di pKa dei gruppi ionizzabili (tabella a pag. 993 del Bruice). scrivere la struttura predominante in soluzione dei due L-amminoacidi in proiezione di Fischer a pH= 1; 3,2; 6; 11.
26. Cosa sono i carboidrati?
27. Fornire una classificazione dei monosaccaridi.
28. Come è possibile allungare la catena di uno zucchero?
29. Qual è la differenza tra grassi e oli?
30. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:


Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 9, 18, 19
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 8, 20, 22, 25, 30
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.


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