Scopo dell’esperienza è isolare i salicilati naturali presenti nella corteccia di salice, in particolare la salicina, e convertirli mediante idrolisi acida in acido salicilico. Il composto ottenuto viene quindi estratto, purificato e identificato tramite cromatografia su strato sottile (TLC). L’esperienza introduce alle principali tecniche di laboratorio di chimica organica (riflusso, estrazione liquido-liquido, purificazione ed analisi cromatografica) e mette in evidenza il legame tra prodotti naturali e farmaci di interesse terapeutico, preparando il materiale per la successiva sintesi dell’acido acetilsalicilico.
Individuare gli idrogeni acidi nei seguenti composti; nel caso di più idrogeni acidi (divcersi tra loro) stabilire un ordine crescente di acidità.
Esercizio n. 2
Potrebbero i due chetoni otticamente attivi mostrati di seguito andare incontro a racemizzazione a seguito di una catalisi acida o basica? Motivare la risposta.
Esercinio n.3
Quando il 2-metil-1-fenilbutan-1-one è trattato con OD- o con D3O+ in presenza di D2O, esso subisce uno scambio idrogeno-deuterio formando il seguente composto:
Proporre un meccanismo che giustifichi tale comportamento.
Esercizio n. 4
Scrivere il meccanismo per l’epimerizzazione del cis-decalone in trans-decalone che ha luogo in presenza di etossido di sodio in etanolo. Utilizzando le conformazioni a sedia, stabilire perchè il trans-decalone è più stabile del cis-decalone. A tal fine potrebbe essere utile realizzare dei modellini molecolari pe ri due isomeri geometrici.
Esercizio n. 5
Perché per l’alogenazione dei chetoni in ambiente basico è più corretto parlare in termini di “promossa dalle basi” piuttosto che in termini di “base-catalizzata”? Quale base deve essere utilizzata per ottenere buone rese di reazione?
Convertire la seguente proiezione di Haworth nella sua conformazione a sedia più stabile
Esercizio n. 2
Basandosi sul nome, quale dei seguenti zuccheri non ha un gruppo aldeidico?
A) Idosio
B) Tagatosio
C) Fucosio
D) Xilulosio
E) Cellobiosio
Esercizio n. 3
Il D-xilulosio è un chetopentoso. La sua riduzione con NaBH4 produce D-xilitolo (otticamente inattivo) e D-lixitolo (otticamente attivo). L’altro chetopentoso è il D-ribulosio che produce, in seguito a riduzione, D-ribitolo (otticamente inattivo) e D-lixitolo (sinonimo: D-arabinitolo). Scrivere le strutture dei due chetopentosi e dei tre alditoli che si ottengono dalla loro riduzione.
Esercizio n. 4
Quale dei seguenti zuccheri è un eptulosio?
Esercizio n. 5
Scrivere la struttura di Haworth:
A) del beta-D-ribopiranosio. Il nome IUPAC del D-ribosio è (2R,3R,4R)-2,3,4,5-tetraidrossipentanale.
B) beta-D-arabinofuranosio. Il nome IUPAC del D-arabinosio è (2S,3R,4R)-2,3,4,5-tetraidrossipentanale.
Esercizio n. 6
Scrivere l’epimero in 4 dell’ L-mannosio in struttura lineare e in proiezione di Haworth. Assegnare la configurazione assoluta ai carboni C-3 e C-4. Il mannosio è l’epimero al carbonio 2 del glucosio
Esercizio n. 7
Il D-allosio è l’epimero al C3 del D-glucosio. Un altro epimero del D-glucosio, il D-galattosio, quando viene ridotto con NaBH4, produce il D-galattitolo che è un composto non otticamente attivo. Motivando queste affermazioni, disegnare la struttura del D-galattosio e del D-allosio
Esercizio n. 8
Disegnare la proiezione di Haworth e una conformazione a sedia del metil alfa-D-mannopiranoside (mannosio: epimero al C2 del glucosio).
Scopo dell’esperienza è la determinazione qualitativa degli zuccheri riducenti e non riducenti . Il reattivo di Fehling è una soluzione fortemente basica di ioni rameici complessati da ioni tartrato.
Gli ioni rameici ossidano a ione carbossilato il gruppo carbonilico delle aldeidi e degli zuccheri riducenti e contemporaneamente si riducono a ossido rameoso:
Mostrare i reagenti e le condizioni necessarie per effettuare la conversione del cicloesanolo in ciascuno dei seguenti prodotti:
Esercizio n. 2
Partendo dal cicloesanone, mostrare come preparare i composti (a) – (l)
Esercizio n. 3
Mostrare come effettuare le seguenti trasformazioni.
Esercizio n. 4
La procaina è stato uno dei primi anestetici topici ad essere utilizzato per l’anestesia locale tramite infiltrazione. Proporre il meccanismo della procaina partenco dall’acido 4-amminobenzoico, ossido di etilene e dietilammina.
Esercizio n. 5
Nella procaina vi sono due atomi di azoto. Quale dei due ha maggiore carattere casico? Disegnare la struttura del sale che si forma quando la procaina viene trattata con 1 mole di HCl acquoso.
Esercizio n. 6
L’N,N-dietil-m-toluammide (Deet), oil principio attivo di bdiversi comuni repellenti di insetti, può essere sintetizzato dall’acido 3-metilbenzoico e dalla dietilammina. Mostrare come può essere effettuata la sintesi.
Esercizio n. 7
Assumendo di avere a disposizione solo alcoli o esteri aventi non più di 4 tomi di carbonio, mostrare come si potrebbe sintetizzare ciascuno dei seguenti composti. Scrivere l’analisi retrosintetica di ognuno. In uno stadio della sintesi bisogna utilizzare un reattivo di Grignard. Se necessario sarà possibile utilizzare l’ossirano (1,2-epossietano) o il bromobenzene, per gli altri eventuali composti organici bisogna mostrarne la sintesi a partire da un alcol o da un estere a non più di quattro atomi di carbonio. è possibile usare qualsiasi composto inorganico, compresi agenti ossidanti e riducenti.
Esercizio n. 8
Il seguente alcol trova impiego in profumeria. Scrivere un’analisi retrosintetica e poi le reazioni di sintesi che si potrebbero utilizzare per preparare l’alcol a partire dal bromobenzene e dall’1-butene.
Esercizio n. 9
La struttura del feromone sessuale delle femmine della mosca tse-tse è stata dimostrata dalla seguente sintesi. Il composto C sembra essere identico al feromone naturale da ogni punto di vista, inclusa la risposta del maschio della mosca tse-tse. Fornire le strutture per A, B e C
Sono riportati gli stadi finali della sintesi industriale dell’acetato della vitamina A.
(a) proporre un meccanismo per la ciclizzazione catalizzata da acidi nello stadio 1
(b) indicare i reagenti che permettono la reazione dello stadio 2
(c) proporre un meccanismo pe rla formazione del sale di fosfonio dello stadio 4
(d) indicare i reagenti che permettono la reazione dello stadio 3
(e) mostrare come lo stadio 5 possa essere completato con la reazione di Wittig
Esercizio n. 2
Proporre un meccanismo per la seguente isomerizzazione:
Esercizio n. 3
Sia gli 1,2- sia gli 1,3-dioli possono essere protetti per trattamento con il 2-metossipropene secondo la seguente reazione:
(a) proporre un meccanismo per la formazione di questo diolo protetto
(b) suggerire una procedura sperimentale con cui questo gruppo protettore può essere rimosso per rigenerare l’alcol non protetto.
Esercizio n. 4
Utilizzando l’1-butanolo come unica fonte di carbonio indicare come si può trasformare l’1-butanolo in 4-ottanolo racemico
Esercizio n. 5
Il difepanolo è un sedativo della tosse. Mostrare come si può trasformare l’1-idrossi-1-fenil-2-propanone in difepanolo, utilizzando il bromuro di fenilmagnesio e la piperidina come uniche fonti di atomi di carbonio.
Esercizio n. 6
Quella che segue è l’analisi retrosintetica della dietilcarbamazina, un antielmintico.
Sulla base di questa analisi retrosintetica, proporre una sintesi della dietilcarbamazina dai quattro precursori indicati
Quale combinazione di estere e reattivo di Grignard può essere usato per preparare i seguenti composti:
a. 2-metil-2-butanolo
b. 3-fenil-3-pentanolo
c. 1,1-difeniletanolo
Esercizio n. 2
La reazione di un’ammina primaria o secondaria con carbonato dietilico in condizioni controllate genera un estere carbammico. Proporre un meccanismo per la sintesi del seguente composto:
etil butilcarbammato
Esercizio n. 3
I barbiturici vengono preparati per trattamento del dietil 2,2-dietilmalonato o di un suo derivato con urea in presenza di etossido di sodio come catalizzatore. Proporre un meccanismo per questa reazione.
Esercizio n. 4
Proporre un meccanismo per la sintesi del fenobarbital
fenobarbital
Esercizio n. 5
La sintesi della clorpromazina e metà del secolo scorso e la scoperta della sua attività antipsicotica, aprirono la moderna era dell’applicazione della biochimica alla farmacologia del sistema nervoso centrale. Uno dei composti preparati nella ricerca di antipsicotici più efficaci fu l’amitriptilina.
a. indicare i reagenti per lo stadio (1)
b. proporre un meccanismo per lo stadio (2)
c. indicare il reagente dello stadio (3)
Esercizio n. 6
Molti tumori del seno dipendono daghli estrogeni. I farmaci che interferiscono con gli estrogeni hanno attività antitumorale e possono anche aiutare a prevenire l’instaurarsi dei tumori. Un antiestrogeno ampiamente usato è il tamoxifene.
a. quanti stereoisomeri sono possibili per il tamoxifene?
b. specificare la configurazione di quello mostrato
c. ipotizzare un meccanismo per la sintesi indicata sopra
Mostrare come può essere sintetizzata la benzaldeide (benzencarbaldeide) da ciascuno dei seguenti reagenti:
a) alcol benzilico
b) feniletino
c) benzoato di metile (benzencarbossilato di metile)
d) stirene (feniletene)
e) acido benzoico
f) benzonitrile (benzencarbonitrile)
Esercizio n. 2
Il riscaldamento del piperonale con HCl diluito acquoso lo converte in un composto di formula C7H6O3. Qual è questo composto e che tipo di reazione è coinvolta? Mostrare il meccanismo.
Esercizio n. 3
Fornire una struttura per i composti A–D
Esercizio n. 4
Partendo dal bromuro di benzile, mostrare come si potrebbe sintetizzare ciascuno dei seguenti composti:
Esercizio n. 5
In ciascuna selle seguenti disconnessioni retrosintetiche, mostrare le reazioni che servono a formare i legami C-C indicati.
Esercizio n. 6
Proporre una sequenza sintetica per convertire l’acido carbossilico A nel sesquiterpene di origine naturale alfa-curcumene
Esercizio n. 7
Proporre una sintesi del beta-selinene, un membro di una famiglia molto comune di sesquiterpeni, partendo dall’alcol mostrato in basso. Nella sintesi, impiegare un nitrile. Usare un modello melecolare per ottenere la stereochimica sediserata. Il gruppo 1-metiletilene è assiale o equatoriale?
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