Laboratorio didattico di Chimica Organica – Esercitazione n° 2


2A: Valutazione della resa e della efficienza di separazione di cumarina e acido benzoico

2B: Estrazione ed analisi TLC di principi attivi da farmaci antinfiammatori

GLI STUDENTI ASSENTI ALLA LEZIONE TEORICA (TENUTASI VENERDì 11/11) NON SARANNO AMMESSI IN LABORATORIO.

Ancora esercizi su reazioni di addizione elettrofila agli alcheni che prevedono formazione di intermedi carbocationici

1) Determinare l’ordine di reattività in una reazione di addizione di acido alogenidrico per i seguenti alcheni: 2-metil-2-butene; (Z)-2-butene; (E)-2-butene. Motivare la risposta.

2) I seguenti meccanismi di reazione sono caratterizzati da un certo numero di errori gravissimi. Individuarli e correggerli. Per ciascuna reazione ci sono 3 errori. NB: un errore ripetuto due volte va contato una volta sola.

3) Proporre un meccanismo per le seguenti trasformazioni (indicando anche gli altri reagenti necessari)

ALLENIAMOCI PER LA PROSSIMA PROVA INTERCORSO (PROSSIMA SETTIMANA): SOLUZIONI ESERCIZIO n. 1

SOLUZIONI DELL’ESERCIZIO n. 1

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Weekend Organic Chemistry Challenge

Regolamento:

  • Vincerà la sfida chi risponderà per primo CORRETTAMENTE al seguente quesito
  • 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 (2 punti) sarà annunciato lunedì a lezione.

Gli acidi alogenidrici reagiscono con gli alcheni per dare alogenuri alchilici. A parità di condizioni di reazione, ciascun acido alogenidrico reagirà con un determinato alchene con velocità diverse. Proporre un ordine crescente di velocità di reazione dei diversi acidi alogenidrici con uno stesso alchene a parità di condizioni di reazione (incluse le concentrazioni dei reagenti) e motivare la scelta.

Reazioni degli alcheni che prevedono la formazione di intermedi carbocationici

1) Scrivere il meccanismo e il/i prodotto/i (indicando qual è il principale, quando necessario) della reazione dei seguenti composti con HCl. Indicare anche la stereochimica dei prodotti e assegnare il nome IUPAC a ciascuno di essi.

a) 2-metil-2-pentene

b) 2-metil-1-pentene

c) (E)-4-metil-2-pentene

d) 4-metil-1-pentene

e) (R)-4-metil-1-esene

f) 4-etil-2-esene

g) (Z)-4,4-dimetil-2-pentene

h) (E)-4,4-dimetil-2-pentene

i) 1-metilcicloesene

l) (S)-1,6-dimetilcicloesene

2) Proporre una strategia per la sintesi dei seguenti alogenuri alchilici partendo da un alchene. Quando sono possibili più opzioni, scegliere quella che darà il composto desiderato come prodotto principale o come unico prodotto e argomentare la scelta. Infine, per ogni reazione, indicare la stereochimica dei prodotti.

a) 2-cloropentano

b) 2-bromo-2-metilbutano

c) 2-cloro-2,3-dimetilbutano

d) 2-cloro-2,3-dimetilpentano

3) Per le reazioni dell’1-butene e del 2-butene con I) acido bromidrico e II) con acqua in ambiente acido:

1) mostrare i meccanismi;

2) disegnare, per ciascuna reazione, un grafico della variazione dell’energia potenziale rispetto alla coordinata di reazione in cui vengono indicate le strutture dei reagenti, degli stati di transizione, degli intermedi e dei prodotti;

3) se i carbocationi che si formano sono caratterizzati da stabilità differente, dire quali fattori stabilizzano i carbocationi più stabili

4) indicare se le reazioni sono o meno regioselettive

4) Scrivere il meccanismo e il/i prodotto/i principale/i della reazione di idratazione acido-catalizzata dei composti dell’esercizio 1. Indicare anche la stereochimica e assegnare il nome IUPAC a ciascuno dei prodotti.

5) Proporre un metodo per sintetizzare l’1,2-dimetilcicloesanolo a partire dal 3,3-dimetilcicloesene.

6) Indicare le condizioni di reazione e proporre un meccanismo per le seguenti trasformazioni

CdL Scienze Biologiche-Terza prova intercorso, esercitazioni, ricevimento, visione prova

Si comunica che è stato attivato il countdown per la Terza Prova Intercorso

Nel corso della settimana prossima si terranno due esercitazioni:

-Esercitazione di recupero: destinata a coloro che sono stati ammessi alla terza prova in fascia gialla/arancione. Si terrà giovedì 17 alle ore 14:00

–Esercitazione extra su reazioni degli alcheni (che si aggiungerà agli esercizi che faremo durante il regolare orario di lezioni): si terrà venerdì 18 alle 14:15

Gli studenti che hanno necessità di visionare la II prova, ma non sono riusciti a prenotare un appuntamento di ricevimento, potranno farlo accordandosi con la docente, che dovrà essere contattata via email al più presto per fissare un appuntamento.

Infine, gli studenti in fascia gialla/arancione che hanno espresso la volontà di confrontarsi con la docente e che non hanno avuto modo di prenotare il ricevimento, saranno contattati nel fine settimana per fissare un appuntamento. Coloro che risultano già prenotati per il ricevimento devono considerare valido l’appuntamento già fissato.

CdL Scienze Biologiche- Avviso II Esperienza di Laboratorio

La prossima esperienza di laboratorio si terrà martedì 15 Novembre (I/II turno) e martedì 22 Novembre (III/IV turno). Gli studenti che hanno modificato il turno precedente, dovranno ora rispettare la nuova turnazione. Esempio: se uno studente del I turno si è spostato al IV, dovrà continuare a partecipare al IV turno.

Si ricorda che le esperienze di laboratorio sono 4 e che il laboratorio si terrà sempre il martedì.

esempio di un esercizio della prova intercorso

1. 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.

Si tratta di una reazione di un alchene (3-metil-2-pentene) con bromo in metanolo. Poichè questa è una reazione stereospecifica, è ESSENZIALE capire da quale isomero (E o Z) dell’alchene bisogna partire per ottenere il prodotto desiderato. Dal momento che questa reazione è anche stereoselettiva, determiniamo le configurazioni assolute dei carboni chirali, sapendo che in questo caso otterremo anche l’enantiomero.

Per capire da quale alchene dobbiamo partire, trasformiamo questa proiezione di Fisher in una rappresentazione a cavalletto, sapendo che i sostituenti sulla linea verticale si trovano lontani dall’osservatore, mentre quelli sulla linea orizzontale sono rivolti verso l’osservatore:

L’addizione di bromo in metanolo procede con stereochimica anti; questo significa che Br e OMe devono trovarsi da parte opposta. Ruotiamo dunque la rappresentazione a cavalletto lungo il legame C2-C3 in modo da evidenziare quanto appena detto:

L’alchene di partenza è dunque l’ (Z)-3-metil-2-pentene

MECCANISMO:

Il bromo, avvicinandosi agli elettroni pi-greco del doppio legame, si polarizza. L’attacco nucleofilo da parte dell’alchene porta alla formazione del catione bromonio e dell’anione bromuro.

Poichè la reazione viene condotta in metanolo, sarà l’alcol ad attaccare lo ione bromonio in anti rispetto al bromo; poichè la reazione è regioselettiva, il metanolo attaccherà il carbonio più sostituito (cfr. stato di transizione).

il carbonio che viene attaccato dal metanolo (conf. R) subisce inversione di configurazione con formazione del prodotto desiderato, il (2S,3S)-2-bromo-3-metil-3-metossipentano. L’attacco del bromo all’alchene dal basso, porterà alla formazione dell’enantiomero (2R,3R)-2-bromo-3-metil-3-metossipentano.

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