Per affrontare questi esercizi è INDISPENSABILE aver studiato il cap 15 del Bruice.
1) Mostrare il meccanismo e i prodotti delle seguenti reazioni
2)Partendo dall’opportuno cloruro acilico, sintetizzare i seguenti composti
3) Ordina i seguenti composti per reattività crescente in una reazione di sostituzione nucleofila acilica, giustificando la risposta
4) Partendo da acido acetico (=acido etanoico) indicare le condizioni e il meccanismo di reazione (quando possibile) per ottenere i seguenti composti: a) cloruro di acetile b) anidride acetica c) acetato di propile d) N-metilacetammide
5) Mostrare come è possibile sintetizzare l’acido pentanoico a partire dall’1-bromopropano
6) La sintesi di Gabriel è utilizzata per la sintesi di ammine primarie. Mostrare il meccanismo di formazione della propanammina a partire dall’opportuno alogenuro alchilico e dalla ftalimmide di potassio. Proporre un meccanismo plausibile per l’idrolisi acido-catalizzata della ftalimmide N-sostituita
7) In figura sono riportate le strutture della morfina e dell’eroina. La seconda molecola può essere ottenuta per semi-sintesi* a partiredalla prima mediante una reazione di sostituzione nucleofila acilica. Individuare le modifiche strutturali necessarie e proporre una strategia per ottenere l’eroina a partire dalla morfina
*produzione di composti organici a partire da sostanze organiche naturali che vengono solo parzialmente modificate in laboratorio
8) Proporre un meccanismo per la seguente trasformazione:
Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti.
PRIMO SET: In questo set di esercizi, troverete il gruppo aldeidico o il gruppo chetonico come gruppi funzionali non prioritari. In questo caso vanno indicati come sostituenti. Questo è il caso quando nella molecola sono presenti anche gruppi funzionali relativi ai derivati degli acidi carbossilici (esempi a-c). O quando il gruppo aldeidico o chetonico sono ripetuti, ma presenti in due unità strutturali diverse (esempio f), per cui non possono essere tutti inclusi nella catena principale. Inoltre, tra il gruppo aldeidico e quello chetonico, il primo ha priorità (g-h). A seconda dei casi (vedi materiale didattico per ulteriori chiarimenti) dovremo usare “-osso” (=O) o formil (HC=O).
SECONDO SET:
Qui troverete il gruppo ammidico come sostituente. Questo è il caso in cui oltre a questo gruppo funzionale è presente uno qualsiasi dei gruppi funzionali degli altri derivati degli acidi carbossilici (che avranno priorità). Possiamo avere due casi diversi. Infatti il legame con la catena principale, in questo caso, potrebbe avvenire o attraverso il carbonio (a-b) o attraverso l’eteroatomo (c). Vedi le dispense per ulteriori chiarimenti sulla nomenclatura da usare in ciascun caso.
TERZO SET:
Qui troverete il gruppo C(=O)Cl come sostituente. Questo è il caso in cui sono presenti altri gruppi funzionali prioritari (gruppo estereo o carbossilico).
QUARTO SET:
Gruppo estereo come sostituente. Questo è il caso in cui nella molecola c’è un anche un gruppo carbossilico (che ha priorità rispetto al gruppo estereo). Come nel caso del gruppo ammidico, il legame con la catena principale può avvenire o attraverso il carbonio (a) o attraverso l’eteroatomo (b)
QUINTO SET:
Il gruppo carbossilico sarà denominato come un sostituente solo quando è ripetuto più volte nella stessa molecola, ma non può essere incluso tutte le volte nello scheletro principale (e quindi non possiamo usare il suffisso -dioico, -trioco, etc.). Esempio:
NB: anche nel caso degli altri derivati degli acidi carbossilici, quando i gruppi funzionali sono ripetuti più volte ma non possono per qualsiasi motivo essere tutti inclusi nello scheletro principale, quelli presenti sulle ramificazioni vanno indicati come sostituenti.
SESTO SET
Esercizi misti. Prima di procedere con questo set, si consiglia di prendere visione delle dispense già citate sopra (dove troverete anche indicazioni su come indicare il benzene come sostituente) e dei seguenti esercizi svolti: Esercizi svolti I, Esercizi svolti II NB: fate attenzione ai commenti presenti nel file “Esercizi svolti I” relativi alle correzioni in accordo con l’aggiornamento delle regole IUPAC. Per visualizzare detti commenti, cliccate sul fumetto (si aprirà un commento come mostrato nello screenshot sotto) o aprite la sezione commenti nel file pdf.
Con lo studio della nomenclatura dei composti carbonilici, è arrivato il momento di mettere insieme tutte le regole studiate fino ad ora per poter essere in grado di attribuire il nome IUPAC a molecole anche complesse. Nello schema qui riportato, bisogna modificare la prima domanda in “il composto contiene un gruppo funzionale prioritario”?
Sarà il gruppo funzionale prioritario a determinare lo scheletro principale e il verso di numerazione.
Ai fini della nomenclatura, una volta individuato il gruppo funzionale prioritario, tutti gli altri gruppi funzionali vanno considerati alla stregua di sostituenti e vanno indicati come prefissi (fanno eccezione i legami multipli).
NB: in un ciclo, il gruppo funzionale prioritario sarà sul carbonio 1. La numerazione procede nel verso che dà all’eventuale legame multiplo il numero più basso; se non ci sono legami multipli, si procede nella direzione che dà al primo sostituente il numero più basso. Su una catena lineare, invece, si deve partire da una delle estremità e si sceglierà la direzione che dà al carbonio che lega il gruppo funzionale prioritario il numero più basso possibile.
Nella dispensa che è possibile scaricare utilizzando il link precedente troverete anche indicazioni su come indicare la presenza di gruppi carbonilici come sostituenti (vedere paragrafo Prefissi da usare quando è presente un gruppo funzionale terminale non prioritario).
NB: troverete qui riferimenti a gruppi funzionali che non abbiamo ancora studiato…per ora concentratevi su quelli già introdotti a lezione!
ATTENZIONE: Non tutte le regole qui riportate sono aggiornate in accordo con le indicazioni IUPAC 2013, dato che le regole utilizzate prima dell’ultima revisione sono ancora ampiamente utilizzate.
Tutti gli aggiornamenti già introdotti possono essere consultati ai link seguenti:
Vincerà la sfida chi risponderà per primoCORRETTAMENTE al seguente quesito.
La risposta dovrà essere inserita nel seguente modo: 1. inserendo il proprio nome e cognome come commento al post 2. caricando la foto/immagine/pdf che rappresenta la struttura richiesta utilizzando l’apposito link presente nel post. Per commentare è necessario essere registrati al blog ed aver effettuato il login!
Ognuno può rispondere solo una volta per ogni quesito (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 (4 punti) sarà annunciato giovedì a lezione.
Proporre un meccanismo plausibile per la seguente reazione:
Proporre la struttura dell’alcol di partenza
Carica la tua risposta seguendo il link seguente (clicca su “answer”)…e non dimenticarti di commentare il post!
I seguenti set di esercizi comprendono esercizi di nomenclatura relativi ai composti carbonilici e includono anche gruppi funzionali per i quali non abbiamo ancora affrontato la nomenclatura a lezione (questa parte sarà completata lunedì).
NB: per alcune classi di composti (es. lattoni, lattami, anidridi, nitrili, ecc.), che non sono presenti in questo set di esercizi, non sarà richiesta la conoscenza delle regole di nomenclatura IUPAC, ma sarà in ogni caso necessario saper riconoscere il gruppo funzionale.
In questi esercizi, troverete composti in cui sono presenti anche gruppi funzionali già incontrati in precedenza. Il gruppo carbonilico avrà sempre priorità rispetto a ciascuno di essi. Quindi, sarà necessario applicare le regole IUPAC che già conoscete. Non troverete invece esercizi in cui sono presenti più gruppi carbonilici. Lunedì a lezione capiremo qual è la priorità relativa di questi ultimi.
1) Acidi carbossilici
Come si costruisce il nome: acido alcanoico (dove “alcan” indica la radice del nome attribuita in base al numero di atomi di carbonio della catena principale). Eventuali sostituenti vanno indicati utilizzano gli opportuni prefissi, mentre eventuali legami multipli vanno indicati utilizzando l’opportuno suffisso, sempre indicando la posizione. Le notazioni relative alla stereochimica vanno poste dopo la parola “acido”. Il carbonio carbonilico, in questo caso, è sempre 1 e quindi non va indicata la posizione. Per i composti ciclici (vedi esempio c), nei quali il gruppo funzionale è direttamente legato al ciclo, la presenza del gruppo carbossilico si indica proprio con il suffisso “carbossilico” (acido cicloalcancarbossilico). Anche in questo caso la posizione 1 non va indicata se non sono presenti altri sostituenti (es. “acido cicloesancarbossilico”), ma va indicata se sono presenti altri sostituenti o gruppi funzionali (secondo l’ultimo aggiornamento IUPAC), come nell’esempio c.
2) Cloruri acilici
Come si costruisce il nome: cloruro di alcanoile (dove “alcan” indica la radice del nome attribuita in base al numero di atomi di carbonio della catena principale). Eventuali sostituenti vanno indicati utilizzano gli opportuni prefissi, mentre eventuali legami multipli vanno indicati utilizzando l’opportuno suffisso, sempre indicando la posizione. Le notazioni relative alla stereochimica vanno poste dopo le parole “cloruro di”. Il carbonio carbonilico in questo caso è sempre 1 e quindi non va indicata la posizione. Per i composti ciclici (vedi esempio c), la presenza del gruppo carbonilico si indica con il suffisso “carbonile” (NB: nell’esempio l’1 è riferito alla posizione del doppio legame). Per quanto riguarda l’indicazione del numero 1 nel nome, valgono le stesse regole viste per gli acidi carbossilici.
3) Esteri
Come si costruisce il nome: alcanoato di alchile (dove “alcan” indica la radice del nome attribuita in base al numero di atomi di carbonio della catena principale, “alchile” fa invece riferimento alla catena -OR). Eventuali sostituenti vanno indicati utilizzano gli opportuni prefissi, mentre eventuali legami multipli vanno indicati utilizzando l’opportuno suffisso, sempre indicando la posizione. Le notazioni relative alla stereochimica vanno poste all’inizio del nome (vedi esempio b). Il carbonio carbonilico in questo caso è sempre 1 e quindi non va indicata la posizione. Per i composti ciclici (vedi esempio c), la presenza del gruppo funzionale si indica con il suffisso “carbossilato”. Per quanto riguarda l’indicazione del numero 1 nel nome, valgono le stesse regole viste per gli acidi carbossilici.
4) Ammidi
Come si costruisce il nome: alcanammide (dove “alcan” indica la radice del nome attribuita in base al numero di atomi di carbonio della catena principale). Eventuali sostituenti vanno indicati utilizzano gli opportuni prefissi, mentre eventuali legami multipli vanno indicati utilizzando l’opportuno suffisso, sempre indicando la posizione. Le notazioni relative alla stereochimica vanno poste all’inizio del nome. Il carbonio carbonilico in questo caso è sempre 1 e quindi non va indicata la posizione. Per i composti ciclici (vedi esempio c), la presenza del gruppo ammidico si indica con il suffisso “carbossammide” (più raramente carbossiammide). I sostituenti legati all’azoto vanno indicati come già visto in precedenza nel caso delle ammine (esempio b). Per quanto riguarda l’indicazione del numero 1 nel nome, valgono le stesse regole viste per gli acidi carbossilici.
5) Aldeidi e chetoni
Il suffisso da usare nel caso dell’aldeide è “-ale”, nel caso del chetone “-one”. Nelle aldeidi a catena lineare, il gruppo funzionale sarà sempre in posizione 1, quindi non va indicato (a). Nel caso del chetone, bisogna invece indicare la posizione del gruppo funzionale (b). Per le aldeidi cicliche (il che significa che il gruppo funzionale è direttamente legato al ciclo), si usa il suffisso “-carbaldeide” (c). Per quanto riguarda l’indicazione del numero 1 nel nome, valgono le stesse regole viste per gli acidi carbossilici.
Chimica Organica-DiSTABiF 
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