Chimica Organica-DiSTABiF

Prima di procedere, oltre ad aver studiato la stereochimica con l’ausilio di libro e appunti, potrebbe essere utile prendere visione delle indicazioni e degli esercizi pubblicati precedentemente, oltre che esercitarsi utilizzando i giochi condivisi nel materiale didattico. Se si ha necessità di passare da una rappresentazione all’altra, un aiuto potrebbe venire dalla guida pubblicata ancora una volta nel materiale didattico.

1) Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, alle seguenti molecole.

Lettera h: il sostituente in equatoriale con il 3 in basso è, ovviamente, un gruppo -CH₃

2) Scrivere i seguenti composti in proiezione di Fischer e rispondere alle domande I e II: 

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

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

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

d) d) (2R,3R)-2,3-dibromobutano

I) Quali composti sono otticamente attivi?

II) Dire qual è la relazione esistente tra le seguenti coppie di composti (enantiomeri/diastereoisomeri/ isomeri geometrici/isomeri conformazionali/ stesso composto/isomeri costituzionali/altro):           

a e b sono_____________________

a e c sono_____________________

a e d sono_____________________

b e c sono_____________________

3) Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? NB: è possibile scegliere più opzioni
NB: per i composti a catena lineare, è consigliabile utilizzare le proiezioni di Fischer

a) (2R,3S)-2,3-dibromobutano

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

c) (2R,3R)-2,3-dibromobutano

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

4) Dire quale tra le strutture a-d rappresenta l’enantiomero del seguente composto
Per stabilirlo è necessario stabile la configurazione assoluta di ciascuna struttura!

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

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

6) Quale delle seguenti strutture corrisponde al (2R,3S)-2-bromo-3-metilesano?

7) Scrivere, utilizzando le strutture a segmenti, i seguenti composti:
1) (2S,6R)-6-isopropil-2-nonanolo
2) (1R,2S,3R)-2-etil-N,N,3-trimetilcicloesanammina
3) (2R,3S,4S,5R)-3-bromo-5-etil-2-metil-4-(2-metilpropil)ottano
4) (2R,6S)-6-bromo-2-isopropil-3,3-dimetil-1-ottanolo
5) (1R,3R)-3-bromo-1-terz-butil-1-metossiciclopentano

8) Qual è il numero massimo di stereoisomeri possibili per la seguente struttura?

PER I PIU’ CORAGGIOSI…

9) Uno studente ha ottenuto da una sintesi in laboratorio un composto X. A seguito di una serie di analisi che si basano su diverse proprietà fisiche della molecola in questione (tra cui diverse analisi cromatografiche) lo studente ha dedotto che si trattasse di un composto puro. Quando, però ha determinato la rotazione ottica specifica del composto X, ha ottenuto un valore pari a -5,0°, mentre il valore atteso per il composto X era di -10,0°.
a) come è possibile spiegare che il valore di [a]_D per il composto sintetizzato in laboratorio non è esattamente lo stesso di quello di riferimento?
b) da cosa è realmente costituito il campione?
c) in che proporzioni?
d) come si spiega che lo studente, a seguito delle analisi iniziali, era sicuro di trovarsi di fronte ad un composto puro?

10) Di seguito è mostrata la struttura della solanina, un alcaloide glicosidico presente nelle patate e prodotto da diverse piante della famiglia delle Solanaceae. Stabilire la configurazione assoluta di tutti i carboni chirali presenti nella seguente molecola:

1. Per ciascuna delle seguenti molecole prevedere il numero massimo di stereoisomeri

I) Individuare gli stereocentri (ricordando quanto detto a lezione) II) definire il numero massimo di stereoisomeri

2. Definire la geometria (E o Z) dei doppi legami presenti nelle seguenti molecole

3. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-n con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-n (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).

Nel confrontare due strutture:
I) capire se gli atomi sono connessi allo stesso modo (se non lo sono, ma la formula molecolare è la stessa–> isomeri costituzionali; se la formula molecolare è diversa–> altro)
II) se I è vero, capire se i carboni chirali hanno configurazione assoluta corrispondente. Se non è così, determinare se ci troviamo di fronte ad enantiomeri o a diastereoisomeri. NB: nel primo caso (enantiomeri), tutte le configurazioni saranno opposte. Per verificare questo punto è quindi necessario attribuire le configurazioni assolute. Se necessario, convertire la rappresentazione in quella più utile per determinare la configurazione assoluta (es. da proiezione di Newman a Fischer).
III) se le configurazioni dei carboni chirali corrispondono, capire se ci troviamo di fronte a isomeri conformazionali.
IV) Se le molecole non sono distinguibili sulla base dei punti elencati in I, II e III, siamo di fronte allo stesso composto

4. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-l con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-l (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).

Nel caso del cicloesano sostituito, dobbiamo far attenzione anche alla posizione relativa dei sostituenti (es. 1-3, 1-4 per capire se abbiamo o meno carboni chirali. Dobbiamo, inoltre, tenere in conto che in questo caso possiamo avere anche isomeri geometrici

5. Dire in che rapporto tra loro sono i componenti delle seguenti coppie di strutture (stesso composto/entantiomeri/diastereoisomeri/composti diversi, ecc.). Inoltre, per ciascun composto dire se è o meno chirale:

Per il primo punto, far riferimento alle linee guida degli esercizi precedenti. Per l’ultimo, dobbiamo capire 1) se ci sono carboni chirali 2) nel caso in cui ci sono due o più carboni chirali, dobbiamo capire se siamo o meno di fronte al composto meso.

6. Quanti carboni chirali con configurazone assoluta S e quanti con configurazione assoluta R sono presenti nel taxolo (un farmaco antitumorale)? La struttura è riportata di seguito:

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

6) Quale/i dei seguenti composti non è/non sono chirale/i?

In questo esercizio e nel successivo bisogna innanzitutto valutare se ci sono carboni chirali. In presenza di più carboni chirali, dobbiamo capire se siamo di fronte al composto meso

8. Dire se i seguenti composti sono otticamente attivi

9. Rispondere alle domande A-D relative ai seguenti composti:

10. Quale delle seguenti affermazioni è vera per qualsiasi enantiomero S?