Author Archives: monicascognamiglio

Orrori dalla II prova intercorso

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No, non si tratta di un errore nel titolo.
Di seguito sono riportati alcuni degli errori gravissimi fatti nella prova.

1) Partiamo da quello meno grave, in quanto può essere risolto esercitandosi di più: problemi con l’attribuzione della configurazione assoluta e nelle interconversioni da una rappresentazione all’altra. Si raccomanda di prendere visione anche del materiale didattico presente qui sul blog.

2) L’analisi conformazionale a volte è fatta in maniera confusa e caotica: nello scrivere le varie conformazioni è importante non ruotare mai contemporaneamente entrambi i carboni di una proiezione di Newman. Sceglietene uno e ruotate sempre e solo quello e sempre nella stessa direzione.

3) NON ESISTONO legami equatoriali e assiali in una proiezione di Newman di un composto a catena lineare.

4) Il composto mostrato a sinistra è correttamente rappresentato dalle due sedie a destra. Queste due conformazioni si interconvertono l’una nell’altra (passando attraverso le altre conformazioni del cicloesano). Ne consegue che se devo confrontare una struttura a segmenti con una sedia NON potrò MAI dire che le due strutture sono isomeri conformazionali (in quanto quella a sinistra è rappresentata da entrambe le sedie a destra)


5) Il composto in alto non è chirale, per cui, se lo confronto con qualsiasi altro cicloesano sostituito, questi non potranno essere tra loro isomeri ottici.

6) S–>R e viceversa. S NON DIVENTA MAI R (e viceversa) ammenochè non rompiamo dei legami e scambiamo dei sostituenti. Il sistema di Cahn-Ingold-Prelog (CIP) ci impone di osservare la molecola in modo da avere il sostituente a priorità minore lontano dall’osservatore. Se questo è rivolto verso l’osservatore, è chiaro che sto guardando la molecola dal lato diametralmente opposto a quello prescritto da CIP, per cui rotazione oraria corrisponderà in questo caso a configurazione assoluta S e antioraria a R

7) Collegato al punto 6, se il sostitutente a priorità minore è sul piano NON POSSO attribuire la configurazione assoluta. E’ NECESSARIO effettuare una rotazione. Data la difficoltà di immaginare questa rotazione, il modo più semplice per attribuire la configurazione assoluta a questo carbonio è: I) fare uno scambio (in questo caso, sì che cambia la configurazione dato che ottengo l’enantiomero del composto iniziale) portando il sostituente a priorità minore lontano dall’osservatore e II) attribuire la configurazione all’enantiomero del composto di partenza. Nota questa, è nota anche quella del composto iniziale.

8) Nomenclatura: a) è essenziale usare correttamente virgole, trattini, parentesi, ecc. b) non è possibile dimenticare le regole di nomenclatura (e se questo succede, è il caso di rivederle) ed andare in confusione quando le rappresentazioni strutturali cambiano leggermente. Vediamo due esempi presenti nella prova:

La catena principale è indicata in verde: quella continua più lunga contenente il carbonio che lega il gruppo funzionale. Il carbonio 1 sarà quello presente ad una estremità, e in particolare a quella che mi permette di attribuire il numero più basso possibile al carbonio che lega il gruppo funzionale. Questo composto si chiamerà:
(4R,6S)-6-bromo-2-metil-4-ottanolo.

A seguire un altro esempio (la catena principale è anche qui indicata in verde):

(3S,4S,5R,8S,9S)-10-ammino-9-cloro-5-[(1R)-1-etil-2-metilpropil]-3,8-dimetil-4-decanolo

Note sull’interconversione delle rappresentazioni strutturali

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Per poter convertire agevolmente una rappresentazione strutturale in un’altra è essenziale aver compreso a fondo ogni singola rappresentazione. Per questo, in caso di dubbi, è necessario far riferimento al libro e alle note precedentemente condivise (incluse quelle presenti a questo link).

Un punto importante da precisare è che queste rappresentazioni guardano il legame cabonio-carbonio da diverse prospettive, ed è essenziale sapere da quale angolazione è osservata la molecola. Un’altra cosa da aver chiara, è che è possibile scrivere più rappresentazioni di uno stesso composto (anche dello stesso tipo), semplicemente cambiando il punto di osservazione. Scegliere la prospettiva ottimale che ci permette di fare le operazioni di conversione in maniera agevole è sicuramente vantaggioso, ma potrebbe essere utile anche provare a utilizzare anche punti di osservazione diversi.

Qui vedremo qualche altro esempio. Immaginiamo di voler rappresentare, in varie forme, il (2S,3R)-3-bromobutan-2-olo. Qui rappresentato con una struttura a segmenti:

Ricordiamo che i legami non esplicitati sui carboni chirali sono legami che il carbonio fa con l’idrogeno, per cui:

La struttura a destra somiglia già a quella che è una formula prospettica:

Nelle varie conversioni che seguiranno, i legami con gli idrogeni saranno sempre riportati in rosso. Fate attenzione alla lora posizione relativa. Inoltre, osservate bene sempre quale dei due carboni chirali è il 2 (quello che lega -OH) e qual è il 3 (quello che lega -Br). Notate inoltre come la configurazione assoluta dei carboni chirali non cambia MAI.

Un altro punto da chiarire è che è possibile ottenere rappresentazioni dello stesso composto da diverse prospettive.

Sappiamo già come ottenere le conformazioni eclissate nelle proiezioni di Newman e a cavalletto, ma è possibile eclissare i legami anche nella formula prospettica:

A questo punto, possiamo fare le stesse operazioni viste prima su questa formula eclissata. In questo caso, possiamo scrivere anche la proiezione di Fischer (NB: per farlo, è ovviamente anche possibile eclissare le strutture a cavalletto o le proiezioni di Newman precedentemente scritte).

Il punto di osservazione ottimale per convertire le strutture a cavalletto e le proiezioni di Newman a Fischer è già stato chiarito nel post precedente e a lezione, ma vediamo cosa succede se eclisso le strutture, dirigendo la “V” verso il basso.

I punti di osservazioni mostrati qui sono solo alcuni di quelli possibili. Nella figura in basso si mostra, ad es., come è possibile osservare una stessa struttura a cavalletto, ottenendo due diverse formule prospettiche (che ovviamente sono equivalenti in quanto rappresentano sempre lo stesso composto). Da ogni formula sfalsata, si ottiene poi anche quella eclissata.

Nell’immagine seguente, un altro esempio. Una proiezione di Newman osservata da tutti i possibili punti di vista per convertirla in proiezione di Fischer. Nell’osservarla e nel confrontare le proiezioni di Fischer, fate attenzione a confrontare sempre il carbonio 2 su una proiezione con lo stesso carbonio sull’altra proiezione, non essendo sempre il carbonio 2 quello scritto più in alto (le proiezioni di Fischer a destra sono ruotate di 180° nel piano del foglio rispetto a quelle a destra).

O ancora, di seguito trovate tre dei possibili punti di osservazione di una formula prospettica (ma questi non sono tutti: è possibile osservarla anche da altri punti di vista, semplicemente ruotandola, o ad esempio guardandola dalle stesse angolazioni, ma “a testa in giù”… il che equivale ad una rotazione di 180° sul piano del foglio per la proiezione di Fischer). Il colore della proiezione di Fischer corrisponde al punto di osservazione indicato da una freccia dello stesso colore.

Esiste un solo modo per prendere familiarità con queste interconversioni: esercitarsi. Basta scegliere un composto e provare a interconvertirne le varie rappresentazioni, usando anche più punti di osservazione. All’inizio potrebbe essere utile usare i modellini a supporto dell’immaginazione… E per controllare di non aver fatto errori: attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica. Se due strutture hanno lo stesso nome, inclusa la notazione della configurazione assoluta, sono rappresentazioni dello stesso composto.

CdL Scienze Biologiche – Risultati Seconda Prova Intercorso e Ammissione alla Terza Prova

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Di seguito sono riportati i risultati della seconda prova intercorso.
La casella relativa alla media delle prime due prove è quella che contiene la matricola. La media determina l’ammissione alla prova successiva. Le altre caselle fanno riferimento a ciascuna prova sostenuta.
In particolare, si prega di prendere visione dei risultati della II prova.
Gli studenti identificati con il colore verde (casella della media) sono ammessi a sostenere la seconda prova intercorso (ovviamente, l’ammissione è subordinata alla frequenza alle lezioni, secondo quanto già chiarito precedentemente).

NB: I BONUS ottenuti dalla vittoria della Weekend Organic Chemistry Challenge (e delle sfide a sorpresa) sono già stati aggiunti nel conteggio del punteggio finale.


Gli studenti identificati dai colori giallo e arancione, di seguito riportati, sono ammessi con riserva alla terza prova intercorso

Gli studenti che fanno parte di questo gruppo sono VIVAMENTE INCORAGGIATI a rivedere gli argomenti oggetto delle prime due prove al fine di colmare lacune e chiarire dubbi. Allo stesso modo, sono incoraggiati ad agire al più presto in questa direzione coloro che, pur essendo stati ammessi alla terza prova con una media sufficiente, hanno dimostrato una scarsa conoscenza degli argomenti della seconda prova (vedere caselle gialle, arancioni e rosse del gruppo precedente). Si ricorda che è possibile chiedere il supporto della docente. A lezione saranno illlustrate eventuali misure aggiuntive per questi studenti.


Di seguito sono riportati gli studenti NON AMMESSI a sostenere la Terza Prova Intercorso
Si ricorda che il nero indica una insufficienza gravissima (voto minore di 6…e si ricorda che i voti sono espressi in trentesimi).

Seguiranno informazioni sulle modalità in cui sarà possibile prendere visione della prova.

Avviso pre-prova intercorso

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Sono state pubblicate le soluzioni del penutimo set di esercizi e alcuni esercizi svolti sulla nomenclatura dell’ultimo set.

Chi ha ancora dei dubbi sulla STEREOCHIMICA può rispondere al seguente questionario https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=73pUj9cUykmk1FGmxcuSwXTRdKT1SyhLnKfYH_H9vfJUNFpPSFMyRDY0UVFWUDNJTEdXSURWWDBERCQlQCNjPTEu

Altre informazioni saranno fornite domani mattina a lezione.
Gli elenchi degli ammessi alla prova, con la distrubizone delle aule, saranno pubblicati domani dopo la lezione (gli ammessi saranno coloro che hanno superato la prima prova E che non avranno fatto più di due assenze)

Alleniamoci per la seconda prova intercorso

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1. Scegliere tra le seguenti opzioni quella che riporta i composti nel corretto ordine di punto di ebollizione crescente

2. Quale dei seguenti composti è meno solubile in acqua?

3. Spiegare perchè il neopentano ha un punto di ebollizione più basso rispetto al pentano.

4. Disegna un diagramma di energia potenziale per la rotazione di 360° del legame C2-C3 del pentano, partendo dal conformero meno stabile e disegnando le conformazioni corrispondenti ai massimi e ai minimi di energia.

5. Quale sarà più stabile tra l’isomero cis e l’isomero trans del 1-isobutil-4-metilcicloesano. Perchè? Utilizzare le proiezioni di Newman per mostrarlo.

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

7. Disegnare la proiezione di Newman secondo il legame C2-C3 del conformero meno stabile del 2,4- dimetilesano

8. Dare una definizione sintetica (massimo 20 parole per ciascuna definizione) di: a) tensione torsionale; b) tensione sterica; c) tensione angolare; d) iperconiugazione; e) interazioni 1,3-diassiali.

9. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica quando necessario, ai seguenti composti:

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

11. Disegna l’enantiomero di ciascuno dei seguenti composti:

12. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per i seguenti composti:

Per i composti che contengono doppi legami, dire se si tratta dell’isomero E o Z.

13. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per il seguente composto?                                     

14. Individuare tra le strutture riportate sotto quella che rappresenta l’enantiomero del seguente composto:

15. Individuare tra le strutture riportate sotto (a-c) quella che corrisponde alla seguente:

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

A)

B)

C)

D)

E)

17. Dire se le seguenti molecole sono chirali:

18. Quale dei seguenti è un composto meso?

a) (2R,3S)-diclorobutano

b) (2R,3R)-diclorobutano 

c) (2R,3S)-3-cloro-2-butanolo

d) (2R,3R)-3-cloro-2-butanolo

19. Quale dei seguenti composti non è chirale?

20. Scrivete le formule di struttura dei seguenti composti:

a) una molecola ciclica, isomero costituzionale del cicloesano

b) molecole di formula C6H12 che contengano un anello ed esistano come coppia di enantiomeri

c) molecole di formula C6H12 che contengano un anello e siano diastereoisomere tra loro

21. Scrivere le formule di struttura di tutti gli stereoisomeri e di tutti i conformeri corrispondenti a ciascuno dei seguenti nomi. Indicate le coppie di enantiomeri e i composti achirali eventuali:

a) 1-bromo-2-clorocicloesano

b) 1-bromo-3-clorocicloesano

c) 1-bromo-4-clorocicloesano

Attribuire la configurazione R,S a ciascuno dei composti indicati nelle risposte

22. Il (2R,3R)-2,3-butandiolo ha una rotazione ottica specifica di -13,2°  e una temperatura di ebollizione di 77,3° C. Quale delle seguenti affermazioni è falsa?

A) Il (2R,3R)-2,3-butandiolo è un enantiomero treo

B) Il (2S,3R)-2,3-butandiolo è un composto meso

C) Il (2S,3R)-2,3-butandiolo ruota il piano della luce polarizzata di +13,2°

D) Il (2R,3S)-2,3-butandiolo non ruota il piano della luce polarizzata

E) Il (2S,3S)-2,3-butandiolo ha una temperatura di ebollizione di 77.3°C

23. Dire quale dei seguenti composti ruota il piano della luce polarizzata

24. Dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i seguenti composti (confrontare a/b; a/c; a/d; b/c; b/d; c/d).

25. Confrontare i seguenti composti e definirne le relazioni stereochimiche. In particolare, dire se sono enantiomeri, diastereoisomeri o isomeri conformazionali.

a e b sono___________________
a e c sono___________________
b e c sono___________________

26. Quale/i struttura/e è/sono diversa/e dalla seguente?

27.Scrivere, in proiezione di Fischer, formula prospettica e struttura a segmenti il (2S,3R)-2-bromo-3-metil-3-esanolo.                           

28. Scrivere la proiezione di Fischer del (2R,3R)-2-bromo-3-metilpentano. Poi scrivere la proiezione di Newman del conformero più e meno stabile lungo il legame C2-C3.

29. Quale delle seguenti strutture è la (2S,3R)-3-bromo-2-butanammina? (NB: è possibile scegliere più di una opzione):

30. Scrivere il (2R,3S)-3-bromopentan-2-olo (struttura a segmenti).
Questo composto sarà quello cui si farà riferimento in tutte le domande seguenti (se non indicato diversamente).
a) Scrivere un isomero di struttura che contenga comunque due carboni chirali e attribuirgli il nome IUPAC (sempre comprensivo di stereochimica
b) Scrivi un isomero costituzionale che non contenga carboni chirali.
c) Scrivi un composto costituito dallo stesso numero di atomi di C, Br e O, ma che sia caratterizzato da un grado di insaturazione e che non contenga carboni chirali.
d) Scrivi la proiezione di Fischer
e) Scrivi la proiezione di Newman del conformero più stabile in assoluto.
f) in che relazione stereochimica sono la struttura descritta in d e quella in e?
g) disegna un diagramma di energia potenziale per la rotazione di 360° del legame C2-C3, disegnando tutti i conformeri che corrispondono ai minimi e ai massimi di energia.
h) analizzare i singoli conformeri eclissati e valutare quali tipi di tensione contribuiscono a renderli meno stabili
i) quale fenomeno fa sì che i conformeri sfalsati siano a più bassa energia?
l) Scrivi l’enantiomero
m) Scrivi un diastereoisomero
n) Scrivi la struttura a cavalletto del conformero più stabile in assoluto per i composti scritti in l ed m
o) qualora conoscessi il potere ottico rotatorio specifico di h, potresti dire qualcosa circa il potere ottico rotatorio specifico del composto iniziale?
p) e qualora conoscessi il potere ottico rotatorio specifico di i?
q) immagina di aver sintetizzato il composto in laboratorio, di averne determinato la struttura, ma la misura del potere ottico rotatorio ti ha fornito un valore pari a 0 nonostante la presenza dei carboni chirali nella molecola. Cosa è possibile dedurre?

Halloween Organic Chemistry Challenge

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Regolamento:

  • Vincerà la sfida chi risponderà per primo CORRETTAMENTE alle seguenti domande (NB: vincerà solo chi risponderà correttamente a TUTTI i punti
  • La risposta dovrà essere inserita come commento al post.
  • Ognuno può rispondere solo una volta (anche in presenza di più di un commento pubblicato dalla stessa persona, soltanto il primo sarà preso in considerazione).
  • Il tempo massimo a disposizione sarà di 24h dalla pubblicazione del post.
  • Il vincitore (3 punti) sarà annunciato venerdì a lezione.

L’acido tartarico, la cui struttura è riportata di seguito, ha svolto un ruolo importante nella storia della stereochimica organica.

Due forme di acido tartarico diffuse in natura sono otticamente inattive. Una fonde a 260 °C e l’altra a 140 °C.

L’acido tartarico inattivo con punto di fusione di 260°C può essere separato in due forme attive con punto di fusione identico (170 °C). Un acido tartarico otticamente attivo ha un valore di [a]D =+12°, l’altro di -12°.
Invece, tutti i tentativi di separare i componenti della miscela dell’acido tartarico otticamente inattivo con punto di fusione di 140 °C in composti otticamente attivi falliscono.

A) Qual è la configurazione assoluta dei carboni chirali dell’acido tartarico con punto di fusione di 140°C?
B) Qual è la configurazione assoluta dei carboni chirali degli acidi tartarici otticamente attivi con punto di fusione di 170°C?
C) è possibile identificare l’acido tartarico a cui corrisponde la rotazione positiva e quello cui compete la rotazione negativa?
D) Qual è la natura della forma dell’acido tartarico con punto di fusione di 260°C?
E) Qual è la natura della forma dell’acido tartarico con punto di fusione di 140°C?

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