Chimica Organica – Scienze Biologiche | Chimica Organica-DiSTABiF

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Esercitazione per la prova scritta (V)

Posted on Jan 10, 2024 by monicascognamiglio

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Scrivere e attribuire il nome IUPAC al composto di formula C₆H₁₂ che possiede solo idrogeni primari e terziari

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

4) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali e dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/isomeri costituzionali/altro).

5) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità decrescente (dal più basico al meno basico) e spiegare sinteticamente il perché:

6) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente e motivare la risposta data

7) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per gli atomi di carbonio e ossigeno. Attenzione: se è possibile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza

8) Analizzare il diagramma di energia libera/coordinata di reazione dell’addizione di HBr al 1-butene e rispondere ai seguenti quesiti.

a) Cosa possiamo dire circa la K_eq della reazione?
b) Cosa possiamo dire circa il ΔG° della reazione?
c) Di quanti stadi si compone la reazione?
d) Qual è lo stadio cineticamente determinante?
e) Indicare sul grafico l’energia di attivazione relativa allo stadio veloce.
f) Cosa sono, rispettivamente B, C e D?
g) Disegnare la struttura di C e D
h) Spiegare perché la reazione è regioselettiva

9) Mostrare la strategia di sintesi e il meccanismo che permette di ottenere il 2-cicloesenone mediante una reazione di condensazione aldolica

SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Disegnare il 1-sec-butil-4-etil-2-metilciclopentano

3. Identificare il tipo di orbitali (indicati dalle lettere a-g nell’immagine seguente); specificare anche se si tratta di orbitali atomici o molecolari.

4) Indicare il tipo di ibridazione per ognuno degli atomi indicati da una freccia:

5) Cerchiare l’acido più debole e motivare sinteticamente la scelta.

6) Mettere i seguenti composti in ordine di acidità crescente e motivare la scelta:

a) CH₃CH₂CH₂SH b) CH₃CH₂CH₂NH₂ c) CH₃CH₂CH₂OH d) CH₃CH₂CH₂CH₃

7) Qual è il numero massimo di stereoisomeri per il seguente composto?

8) Dire quale tra le strutture a-d è l’enantiomero del seguente composto:

9) Mostrare le condizioni di reazione, il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con etanammina

10) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno.

11. Classifica i seguenti composti o ioni come aromatici, antiaromatici o non aromatici:

TERZO SET

1a. Rispondi alle domande sulla seguente molecola:

a) Quante coppie solitarie sono presenti sul cloro e quali orbitali occupano? ____________________

b) Quanti carboni ibridati sp sono presenti? ________________________________________

c) Indicare con una freccia sulla figura il legame singolo carbonio-carbonio più corto

1b. Nella molecola dell’esercizio 1a, sono presenti diversi legami multipli. Fornire una descrizione dettagliata dei legami formati dai due carboni impegnati nel triplo legame (informazioni necessarie: atomi con cui formano i legami; orbitali molecolari formati; orbitali atomici/ibridi coinvolti)

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

3. Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:

4) Scrivi il (2R,3S)-2-bromo-3,4-dimetilpentano in proiezione di Fischer.
Scrivi, poi, la proiezione di Newman lungo il legame C2-C3 del conformero a minore energia.

5) a. Individuare gli idrogeni più acidi in ciascuno dei seguenti composti. b. ordinare i seguenti composti in ordine di acidità crescente
a) 3-ossobutanoato di metile
b) acetone (=propanone)
c) 2,4-pentandione
d) etanoato di metile

6) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal (S)-3-metilciclopentene. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo. NB: se non si formano ulteriori prodotti, scrivere “nessuno” nella casella dedicata.

7) Indicare le condizioni di reazione ottimali per ottenere la seguente trasformazione e mostrare il meccanismo di reazione:

8) Scrivere la struttura di un trigliceride semplice in cui il glicerolo (1,2,3-propantriolo) è esterificato con un acido grasso a 18 atomi di carbonio

Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Esercitazione per la prova scritta (IV)

Posted on Jan 10, 2024 by monicascognamiglio

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Scrivere, in proiezione di Fischer, il (2R,3R)-2-bromo-3-metil-2-esanolo

3) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali e dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/isomeri costituzionali/altro).

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

4) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per gli atomi di carbonio, azoto e ossigeno. Attenzione: se è possibile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza

5) Cerchiare la/le molecola/e che ha/hanno momento dipolare nullo

6) Prendere in considerazione il (2R,3R)-2-bromo-3-esanolo e completare la seguente tabella, disegnando o scrivendo quanto richiesto in ogni cella

a) Proiezione di Fischer	c) Proiezioni di Newman secondo il legame C2-C3 dei conformeri sfalsati
b) Struttura a cavalletto (rispettare la numerazione indicata)	d) Valutazioni su stabilità relativa dei conformeri in (c), con discussione dei fattori stabilizzanti o destabilizzanti _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________	e) Proiezione di Newman del conformero più stabile di suo diastereoisomero

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente (dal più acido al meno acido) e spiegare sinteticamente il perché:

8) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal 2-metil-2-butene. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo. NB: se non si formano ulteriori prodotti, scrivere “nessuno” nella casella dedicata.

9) Scrivere i prodotti delle seguenti reazioni

10) Mostrare il meccanismo della prima reazione dell’esercizio 9

SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica (se esplicitata nella struttura), ai seguenti composti:

2. Scrivere la formula condensata di un isomero strutturale del 2,3-dimetilpentano

3. La struttura di seguito riportata è quella della chinina. Osservare gli atomi e i legami indicati da lettere e numeri e completare le seguenti frasi o rispondere alle seguenti domande

I) Le coppie solitarie dell’atomo di ossigeno a si trovano in orbitali_______; quella dell’atomo di azoto b si trova in un orbitale_______
II) Osservare il legame indicato dalla c e indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i:
III) Quali orbitali atomici si sovrappongono per formare il legame c?
IV) Qual è il legame più corto tra quelli indicati dai numeri da 1 a 4?

4) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la risposta data

5) Calcolare il numero massimo di stereoisomeri possibili per la seguente struttura. Scriverne uno a scelta e determinare la configurazione assoluta dei carboni chirali

6) 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.

7) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti nei riquadri. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

9) Scrivere il D-glucopiranosio

TERZO SET

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

2. Disegnare il 2-terz-butil-4-etil-1-metilcicloesano. Qual è il numero massimo di stereoisomeri possibili con questa struttura? Disegnare il conformero più stabile dello stereoisomero più stabile.

3. Completare la reazione e dire dove è spostato il seguente equilibrio

4) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la risposta data

5) Quella di seguito riportata è la struttura dell’amminoacido triptofano. Dire come sono ibridati gli eteroatomi

6) Dire quale tra le strutture a-d rappresenta l’enantiomero del seguente composto:

7) Scrivere tutte le strutture limite di risonanza del seguente carbocatione

8) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

9) Mostrare le condizioni di reazione e il meccanismo per ottenere il 2-metil-2-butanolo a partire dall’opportuno cloruro acilico

10) Di seguito è riportata la curva di titolazione per l’amminoacido arginina, insieme alla struttura dell’amminoacido a pH<2. Scrivere la forma zwitterionica e dire a quale valore di pH è presente. Quale sarà la struttura a pH>13?

Reminder e date di esame aggiuntive

Posted on Jan 7, 2024 by monicascognamiglio

Vi ricordo che:
– Chi è interessato a sostenere le prove di recupero DEVE prenotarsi (la prenotazione non è automatica) ENTRO il 10/01/24. Ulteriori informazioni seguendo questo link.
– Chi dovrà sostenere l’esame orale nel corso del mese di gennaio, può compilare il form ricevuto circa gli argomenti da trattare nell’incontro pre-esame (il form si chiuderà domattina). SI RACCOMANDA VIVAMENTE di descrivere dettagliatamente i dubbi. Non saranno presi in considerazione form in cui si spunti solo la risposta alla prima domanda. Ulteriori informazioni seguendo questo link. Allo stesso link troverete anche informazioni su come visionare la IV prova intercorso.
– Chi è interessato al lab opzionale, può prenotarsi usando il link che troverete qui.
– Per quanto riguarda i quaderni di laboratorio, essi devo OBBLIGATORIAMENTE essere consegnati entro il 12/01/24.
– Infine, per molti di voi risulta che non avete ancora compilato il questionario di valutazione della didattica: si tratta di un vostro importante diritto e vi invito ad esercitarlo al più presto, dato che non sarà possibile farlo dopo aver sostenuto l’esame.

DATE D’ESAME AGGIUNTIVE
Veniamo ora alle date di esame. In considerazione del fatto che molti vorrebbero sostenere l’esame nella prima metà di febbraio e del fatto che quelle date sono piene e ci sono già studenti aggiunti in sovrannumero rispetto ai posti previsti, saranno aggiunte due nuove date: il 7 e il 15 Febbraio. Gli appelli saranno caricati subito dopo la pubblicazione di questo post e saranno già aperti per la prenotazione.
In ogni caso, vi invito ad affrontare l’esame in maniera serena (dando per scontato che abbiate studiato). Sul blog sono disponibili set di domande che possono aiutarvi a valutare la vostra preparazione: mi raccomando di utilizzare questi set in maniera costruttiva. In caso di dubbi o dell’impossibilità di rispondere a determinate domande, oltre che aiutarvi con il libro e gli appunti, è sempre possibile ottenere chiarimenti dalla docente.

Sul blog sonoo disponibili anche set di esercizi per la prova di recupero e per l’esame scritto.

Training V

Posted on Jan 7, 2024 by monicascognamiglio

Le domande che seguono possono essere utili per capire se ci sono alcune parti del programma su cui ci sono ancora dei dubbi. Attenzione: le domande non sono certamente esaustive dato che non coprono tutti gli argomenti…e a breve altre liste di domande saranno pubblicate. In ogni caso, potete utilizzarle per fare un controllo della vostra preparazione su alcuni argomenti. Se avete difficoltà a rispondere ad alcuni quesiti, è probabilmente il caso di approfondire quegli argomenti. In fondo alla lista, troverete anche un’indicazione del livello di difficoltà delle domande.

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto

2. Illustrare le regole di Cahn-Ingold-Prelog
3. Sintetizzare il composto in 1, utilizzando solo acetone e propanoato di etile come fonti di atomi di carbonio. Mostrare la strategia sintetica e tutti i meccanismi (se sono tra quelli studiati).
4. Quale sarà l’idrogeno più acido nel composto in 1? Cosa si ottiene quando questo idrogeno viene strappato da una base?
5. Se confrontiamo tra loro i due substrati in 3, quale sarà il più acido? Perchè?
6. A partire dal propanoato di etile, ottenere l’acido propanoico. In che condizioni è possibile farlo? Descrivere e chiarire tutti i metodi conosciuti.
7. Per quanto concerne gli acidi carbossilici, in molti casi, per convertirli in altri composti, è necessario attivare il gruppo carbossilico. Spiegare perchè e illustrare i metodi utilizzati dai chimici e i metodi utilizzati nei sistemi biologici.
8. A differenza dei derivati degli acidi carbossilici, aldeidi e chetoni non subiscono reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Chiarire perchè e introdurre la reattività di aldeidi e chetoni.
9. Mostra il prodotto della reazione del 6-idrossi-2-esanone con etanolo in ambiente acido.
10. In 9 osserviamo una reazione intramolecolare. Quali parametri dobbiamo controllare per favorire la reazione intramolecolare rispetto a quella intermolecolare? Perchè?
11. Il composto ottenuto in 9 è un eterociclo. Quale sarà il nome IUPAC?
12. Fai degli esempi di eterocicli aromatici a 5 e 6 termini, descrivendo nei dettagli la loro struttura e le loro proprietà.
13. Un esempio di eterociclo aromatico è la pidirina: dire se è o meno un composto basico e motivare la risposta.
14. Confrontare la basicità della piridina con quella della piperidina (=azacicloesano) e della 3-metilpiridina. Mettere i tre composti in ordine di basicità crescente, motivando la scelta.
15. La piperidina di cui si parla in 14, è un’ammina. Che tipo di ammina è? Quale sarà la sua reattività?
16. A proposito di ammine, a cosa facciamo riferimento quando parliamo di inversione delle ammine?
17. Come sintetizzeresti la 1-propanammina mediante sintesi di Gabriel?
18. Nella sintesi di Gabriel, usiamo un alogenuro alchilico di che tipo? Perchè?
19. Quale sarà il prodotto di eliminazione E2 dal (2R,3R)-2-bromo-2,3-dimetilesano? E da un suo diastereoisomero? NB: è necessario seguire la stereochimica nel corso della reazione.
20. Perchè un alchene più sostituito è più stabile?
21. Immaginiamo di voler sintetizzare il 3-metil-2-butanolo a partire dal 3-metil-1-butene. Quale/i reazione/i utilizzeresti? Perchè dobbiamo escludere uno dei meccanismi studiati?
22. Uno dei meccanismi plausibili per la trasformazione di cui si parla in 21 prevede la sintesi di un epossido. Mostrare il meccanismo e poi parlare della reattività degli epossidi.
23. Dire chi reagisce più velocemente in una E2, tra (1R,2R,4S)- e (1S,2R,4S)-1-bromo-4-isopropil-2-metilcicloesano e spiegare perchè.
24. Confrontare tra loro i cicloalcani a 3,4,5 e 6 termini e valutarne la stabilità.
25. Nel caso dei cicloesani sostituiti in 23, scrivere per ciascuno degli stereoisomeri il conformero più stabile, argomentando la risposta data.
26. Fai un esempio di disaccaride riducente e un esempio di disaccaride non riducente.
27. Confronta tra loro amilosio e cellulosa.
28. Illustra la strategia e il meccanismo per la sintesi del dipeptide Ala- Gly (R=-CH3 per alanina e -H per glicina)
29. Come è fatto un nucleotide?
30. Perchè il legame fosfoanidridico, presente nell’ATP, è un legame ad “alta energia”?

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 3, 28
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 7, 14, 17, 22, 23, 30
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

Training IV…

Posted on Jan 7, 2024 by monicascognamiglio

Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto

2. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per la struttura del composto riportato in 1?
3. Disegna le proiezioni di Newman dei due conformeri a sedia del cis-1,3-dimetilcicloesano e del trans-1,3-dimetilcicloesano. Quali conformeri predominano all’equilibrio?
5. Scrivi la struttura del D-glucosio e attribuisci la configurazione assoluta a ciascuno dei carboni chirali.
6. Mostra la ciclizzazione del D-glucosio a D-glucopiranosio e spiega il fenomeno della mutarotazione.
7. Considerando che il galattosio è l’epimero in 4 del glucosio, cosa sono tra di loro, dal punto di vista della stereochimica, l’alfa-D-galattopiranosio e il beta-L-glucopiranosio?
8. Chiarisci a cosa fa riferimento la notazione D/L utilizzata sia per i carboidrati, sia per gli amminoacidi.
9. A proposito di amminoacidi, come si calcola il pI di un amminoacido che non ha gruppi ionizzabili in catena laterale?
10. E come si calcola invece quello di un amminoacido che ha gruppi ionizzabili in catena laterale?
11. Giustificare le risposte alle domande 9 e 10 utilizzando la curva di titolazione e le conoscenze acquisite all’inizio del corso su acidi e basi.
12. Elencare i derivati degli acidi carbossilici in ordine di reattività crescente in una reazione di sostituzione nucleofila acilica, motivando la risposta.
13. I nitrili sono molto utili nella sintesi. Mostrare il meccanismo di idrolisi di un nitrile, in particolare del propanonitrile, indicando anche le condizioni di reazione.
14. A partire dal composto sintetizzato in 13, mostrare come, in più passaggi, è possibile ottenere il 2-metil-2-propossibutano utilizzando come ulteriore fonte di atomi di carbonio solo un reattivo di Grignard.
15. A partire dal composto sintetizzato in 13, ottenere un’aldeide, un estere, un chetone (NB: potrebbero essere necessari più passaggi). Poi, per ciascun composto, dindividuare l’idrogeno più acido. Infine, mettere i composti ottenuti e il composto iniziale in ordine di acidità crescente, motivando la scelta.
16. A partire dall’aldeide sintetizzata in 15, mostrare il meccanismo e il prodotto di condensazione aldolica.
17. A partire dall’estere e dal chetone sintetizzati in 15, mostrare il meccanismo e il prodotto della condensazione di Claisen mista.
18. Nel caso della condensazione aldolica, utilizziamo quantità catalitiche di base. Invece, nel caso della condensazione di Claisen ne utilizziamo quantità equivalenti. Spiegare perchè.
19. Il prodotto di addizione aldolica disidrata anche in condizioni basiche, riscaldando la soluzione. Se il prodotto ha un sistema coniugato esteso, la disidratazione avviene ancora più facilmente. Spiegare perchè.
20. A proposito di sistemi coniugati, spiegare la stabilità di un sistema coniugato (es. 1,3-butadiene) secondo la teoria degli orbitali molecolari.
21. Un carbocatione benzilico è stabilizzato per risonanza. Mostrare in che modo, scrivendo tutte le possibili strutture di risonanza.
22. Spiegare perchè gli alogenuri vinilici e arilici non subiscono nè reazioni S_N1 nè reazioni S_N2.
23. A proposito di reazioni di sostituzione, gli alcoli possono essere trasformati in alogenuri alchilici, utilizzando le opportune condizioni di reazione. Illustrare tutti i metodi studiati.
24. Uno dei metodi cui si fa riferimento in 23 prevede l’utilizzo del cloruro di tionile. Questo, come altri metodi utilizzati, funziona bene con gli alcoli primari e secondari, mentre le reazioni con gli alcoli terziari danno rese molto scarse. Spiegare perchè.
25. Le reazioni di sostituzione e di eliminazione sono in competizione. Immaginiamo di avere un alogenuro alchilico terziario. Quali condizioni di reazione dobbiamo utilizzare per favorire la sostituzione? Con quale meccanismo avviene? E l’eliminazione?
26. Perchè parliamo di reazioni E1 ed E2?
27. Mostrare una strategia e un meccanismo di sintesi che da (R)-2-bromobutano porti alla sintesi di 2,3-diclorobutano non otticamente attivo, ma che può essere separato in due composti otticamente attivi mediante una classica analisi cromatografica (NB: sono necessari più passaggi ed è necessario seguire la stereochimica nel corso della reazione).
28. Quali altri prodotti si possono ottenere da 27? Questi ruoteranno il piano della luce polarizzata? Perchè?
29. Per ciascuna reazione effettuata in 27, disegnare il diagramma che mostra il livello di energia in funzione della coordinata di reazione, completo di intermedi di reazione e stati di transizione.
30. Introduci i lipidi.

Grado di difficoltà delle domande:
Alto (richiedono più passaggi e/o notevole padronanza della disciplina): 11, 14, 27
Medio (domande che vanno al di là della mera esposizione/applicazione di concetti teorici): 7, 15, 18, 20, 29
Basso (domande che riguardano l’esposizione di concetti teorici, la dimostrazione di semplici meccanismi di reazione, l’applicazione diretta di concetti teorici di base): tutte le domande non incluse nelle due liste precedenti.

I prova di recupero: esercitiamoci ancora un po’

Posted on Jan 6, 2024 by monicascognamiglio

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1) Proporre la struttura di una molecole che soddisfi i seguenti criteri: contiene 2 atomi di carbonio ibridati sp² e 2 atomi di carbonio ibridati sp³. Dire quali sono la geometria e gli ancoli di legame di ciascun carbonio.

2) Per lo ione solfato (SO₄^2-) è possibile scrivere diverse strutture di risonanza. Scrivere la struttura di Lewis che rappresenta una delle strutture che contribuisce maggiormente all’ibrido di risonanza. Calcolare le cariche formali per tutti gli atomi.

3) Rispondere ai seguenti quesiti:

a) A quale valore di pH la concentrazione della forma basica di un composto con pK_a 5.2 è 100 volte maggiore rispetto alla forma acida?
c) A quale valore di pH il 50% di un composto con pK_a 6.4 si troverà in soluzione nella forma basica?

4) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente e spiegare sinteticamente il perché:

a) CH₃CH₂CH₂SH b) CH₃CH₂CH₂NH₂ c) CH₃CH₂CH₂CH₃ d) CH₃CH₂CH₂OH

5) Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti

6) Rappresentare la struttura a segmenti e attribuire il nome IUPAC ad un composto di formula molecolare C₁₀H₂₀ che contiene solo H primari e terziari.

7) 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) (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_____________________

8) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro):

9) Disegnare il trans-1-isopropil-3-metilcicloesano in proiezione di Newman (rispetto ai legami C1-C6 e C3-C4). Effettuare l’inversione d’anello. Indicare qual è tra i due il conformero a più alta energia e spiegare perchè individuando le interazioni che lo rendono meno stabile rispetto all’altro

10) Indicare con una freccia i doppi legami che presentano geometria Z

SECONDO SET

1) Ordina i seguenti alcani secondo il punto di ebollizione crescente:
I) esano
II) ottano
III) 2-metilpentano
IV) 2,2-dimetilbutano

2) Dire quali sono l’ibridazione, la geometria e l’angolo di legame del catione metile.

3) Quale delle seguenti affermazioni è falsa?
Un orbitale molecolare sigma
a) può derivare dalla sovrapposizione laterale di due orbitali atomici p
b) può derivare dalla sovrapposizione testa-testa di due orbitali atomici p
c) può derivare dalla sovrapposizione di due orbitali atomici s
d) può derivare dalla sovrapposizione di un orbitale atomico s e un orbitale atomico p
e) può essere sia di legame sia di antilegame

4. Indicare il tipo di ibridazione per ognuno degli atomi indicati da una freccia. Dire qual è il legame singolo C-C più corto?

5) Dire quale atomo nella seguente molecola può essere più facilmente deprotonato

6) Metti i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la scelta

7) Scrivi il prodotto della seguente reazione acido-base e indica la direzione dell’equilibrio

8) Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti

9) Rappresentare la struttura a segmenti dei seguenti composti:

a) 4-metil-2-metossi-3-esanolo
b) N,N,3-trietilciclopentanammina

10) Il seguente grafico mostra l’energia potenziale al variare dell’angolo diedro, guardando il legame C-C della molecola di 1-bromo-1-cloro-2-fluoroetano. Completare le proiezioni di Newman ed elencare il tipo di tensione presente in ciascuna di esse

11) Dire quali dei seguenti composti ruotano il piano della luce polarizzata

12) 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________________________________

13) Quale delle seguenti affermazioni è vera per qualsiasi enantiomero S?

TERZO SET

8) Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti

2) Scrivere la struttura a segmenti del seguente composto e dire se il nome IUPAC è corretto; se non lo è, apportare le dovute correzioni: 1-butil-1-metil-3-cicloesanolo

3) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente (dal meno basico al più basico) e spiegare sinteticamente il perché

4) Rispondi alle domande sulla seguente molecola:

a) Quante coppie solitarie sono presenti sul cloro e quali orbitali occupano? ____________________

b) Quanti carboni ibridati sp sono presenti? ________________________________________

c) Indicare con una freccia sulla figura il legame singolo carbonio-carbonio più corto

5) Nella molecola dell’esercizio 4, sono presenti diversi legami multipli. Fornire una descrizione dettagliata dei legami formati dai due carboni impegnati nel triplo legame (informazioni necessarie: atomi con cui formano i legami; orbitali molecolari formati; orbitali atomici/ibridi coinvolti)

6) Prendere in considerazione il (2R,3R)-2-bromo-3-esanolo e completare la seguente tabella, disegnando o scrivendo quanto richiesto in ogni cella

7) Calcolare il numero massimo di stereoisomeri possibili per la seguente struttura. Scriverne uno a scelta e determinare la configurazione assoluta dei carboni chirali

8. Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:

9) Cerchiare quella che, tra le seguenti, è la conformazione più stabile del 2-metilpentano e spiegare quali sono i fattori che la rendono tale

10) Disporre i seguenti composti in ordine di punto di ebollizione crescente. Indicare l’ordine inserendo i numeri nei riquadri sotto le strutture: 1= p.eb. più basso, 4= p.eb. più alto

Esercitazione per la prova scritta…

Posted on Jan 6, 2024 by monicascognamiglio

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Individuare quali (sono possibili più opzioni) tra le strutture mostrate in basso corrispondo alla struttura del seguente composto:

3) Quali tra i composti a-d dell’esercizio precedente ruotano il piano della luce polarizzata?

4) Disporre i seguenti composti in ordine di punto di ebollizione crescente. Indicare l’ordine inserendo i numeri nei riquadri sotto le strutture: 1= p.eb. più basso, 4= p.eb. più alto

5) Descrivi ibridazione, geometria e angolo di legame per gli atomi indicati da freccia nella seguente struttura:

6) Cerchiare quella che, tra le seguenti, è la conformazione più stabile del 2-metilpentano e spiegare quali sono i fattori che la rendono tale

7) Il pKa di un idrogeno legato ad un carbonio ibridato sp³ è >60, mentre quello di un H legato ad un C ibridato sp³ in alfa ad un gruppo aldeidico è intorno a 16. Spiegare brevemente perchè

8) Il prodotto principale della reazione di idratazione acido catalizzata del seguente composto è diverso rispetto al prodotto principale della reazione di ossimercuriazione/riduzione. Mostrare il meccanismo delle due reazioni, mettendo in evidenza i fattori che determinano la formazione di due prodotti diversi.

9) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

10) Il pI della leucina (R = 2-metilpropile) è 6,01. Scrivere l’amminoacido a pH = 4,75; pH = 6,01; pH = 8,00.

SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Dire se le strutture riportate a destra sono isomeri conformazionali, isomeri geometrici, isomeri ottici, isomeri costituzionali, o lo strutture identiche rispetto alla seguente struttura a segmenti:

3. Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali presenti nelle seguenti molecole (NB: la notazione va riportata vicino ai carboni cui fa riferimento) e dire qual è la relazione stereochimica esistente tra i composti di ciascuna coppia (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/altro):

4. Elencare i seguenti idrogeni in ordine di acidità crescente (dal valore più basso a quello più alto) e motivare la scelta

5. Disegnare il conformero a sedia più stabile del trans-1-isopropil-4-metilcicloesano. Spiegare brevemente i fattori che rendono questo conformero più stabile rispetto a quello che si ottiene effettuando l’inversione della sedia

6. Illustrare, mediante l’uso delle frecce ricurve, il movimento degli elettroni delocalizzati e indicare con una X quale delle due strutture di risonanza ha minore energia.

7. Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno.

8. Mostrare il meccanismo di apertura del seguente epossido a) con metanolo in ambiente acido; b) con lo ione acetiluro ottenuto trattando l’etino con NaNH₂. Mostrare la stereochimica dei prodotti_.Attribuire il nome IUPAC all’epossido e ai prodotti formati.

9. Scrivere l’epimero in 2 dell’ L-glucosio in struttura lineare e in proiezione di Haworth

TERZO SET

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

2. A quale valore di pH un composto con pK_a = 7.2 sarà presente in soluzione al 50% nella forma acida?

3. Quale delle seguenti strutture corrisponde al (2S,3S)-2-bromo-3-cloroesano?

4) Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? NB: è possibile scegliere più opzioni

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

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

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

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

5) Nella seguente figura, alcuni dei legami sono indicati da freccia e da una lettera.

1) Etichettare i legami a-d come singoli, doppi o tripli;
2) indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i;
3) dire quali orbitali atomici sono coinvolti nella formazione del legame.
4) Considerando tutti i legami singoli della molecola (ed escludendo i legami C-H) qual è il legame più corto?

6) Che cosa rappresentano (a), (b) e (c) nel seguente diagramma di energia?

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità crescente e giustificare la scelta

8) Prevedere i prodotti principali di reazione E2 del 1-cloro-1-metil- cicloesano rispettivamente con metossido di sodio e con terz-butossido di potassio

9) Indicare le condizioni ottimali per le seguenti reazioni:

10) Mostrare il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con etanolo in ambiente acido

11) L’L-mannosio è l’epimero in 2 dell’L-glucosio. Scrivere il beta-L-mannopiranosio

Esercitiamoci ancora un po’ per la prova scritta…

Posted on Jan 6, 2024 by monicascognamiglio

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

2) Scrivere l'(R)-3-bromo-5-ossoesanale

3) Il composto mostrato in figura è il paclitaxel. Indicare l’ibridazione dei carboni indicati dalle lettere A e B e dai numeri 1,2,3. Ai carboni indicati da numeri, attribuire anche la configurazione assoluta.

4) Disegnare la struttura di Lewis di ciascuna delle seguenti molecole: a) CH₃CHO, b) CH₃OCH₃, c) CH₃COO^–, d) H₂SO₄. Scrivere anche eventuali strutture di risonanza e indicare le cariche formali quando esse sono diverse da 0.

5) Quale tra il bromoetano e il bromoetene ha il legame C-Br più corto. Spiegare perchè.

6) Come sintetizzeresti il seguente composto mediante condensazione di Claisen?

7) Completare il seguente schema sintetico

8) L’arginina è un amminoacido con un gruppo ionizzabile in catena laterale. I valori di pKa per questo amminoacido sono i seguenti: pKa (COOH)=2,17; pK_a(NH₂) =9.04, pK_a (gruppo in catena laterale)= 12,48. Quale sarà il pI per questo amminoacido?

SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Dire quale/i tra i seguenti composti ha uno stereoisomero achirale: a) 1-etil-2-metilciclopentano, b)1,2-dimetilciclopentano, c) 2,3-diclorobutano, d) 2,3-dicloropentano. Disegnare le strutture degli stereoisomeri achirali.

3. Ordina i seguenti composti per acidità crescente e motivare la scelta

4. Quali sono l’ibridazione, la geometria e l’angolo di legame di un carbonio carbanionico? Quale sarà più stabile tra un carbanione primario e uno secondario? Perchè?

5) Quale dei due ioni mostrati di seguito è più stabile? Spiegare perchè

6) A partire dall’opportuno alchene, mostrare il meccanismo di sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti formati nel corso della reazione

7) Scrivere i prodotti delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

9) Scrivere la struttura di un generico L-amminoacido

TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

2. Scrivere 8 composti che abbiano formula molecolare C₅H₈O, almeno uno dei quali contenga un carbonio chirale.

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

4. Quello riportato di seguito è il diagramma delle variazioni di energia potenziale rispetto all’angolo diedro per l’1,2-dicloroetano.

a) A cosa corrispondono A, C, E, G ? b) Disegnare le proiezioni di Newman di tutti i conformeri eclissati, indicandoli con la lettera corrispondente sul grafico. c) Discutere dei fattori che giustificano la minore energia potenziale dei conformeri più stabili.

5) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità crescente e giustificare la scelta

6) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazioni o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica.

7) Ordina i seguenti composti per reattività crescente in una reazione a) E2 b) SN1

8) Mostrare il meccanismo di epimerizzazione e di arrangiamento enediolico catalizzato da base del D-glucosio

Ricevimento di gruppo per visionare la IV prova e incontro pre-esame orale

Posted on Jan 6, 2024 by monicascognamiglio

Sarà possibile visionare la quarta prova l’11/01 alle 12:00. Per farlo, è necessario prenotarsi utilizzando il seguente link: Ricevimento di gruppo per visionare la quarta prova

In alternativa, è possibile visionare la prova prenotandosi per il ricevimento, usando il solito link. In questo caso (e solo in questo caso) sarà possibile anche visionare le prova precedenti.

A proposito del ricevimento, si precisa che sono previsti sia appuntamenti di mattina, sia di pomeriggio in modo da venir incotro alle diverse esigenze. Per cui siete tutti invitati ad usare quel link per la prenotazione e a contattarmi via mail solo se sussistono esigenze particolari.

Per quanto concerne, invece, l’incontro pre-esame orale, esso è in teoria previsto per l’11/01 alle 10:00, ma sarà confermato solo se ci saranno richieste da parte degli studenti interessati. Tutti possono partecipare, ma le richieste possono essere fatte solo dagli studenti che dovranno sostenere l’esame orale nelle prossime date. Chi è prenotato per l’orale nelle date di gennaio riceverà nella giornata di oggi una email (all’indirizzo email istituzionale) con un form da compilare. NB: il form va compilato solo se si intende partecipare all’incontro (altrimenti, in caso di dubbi, evitare di compilare il form ed utilizzare invece lo strumento del ricevimento).
Nella giornata di lunedì sarà condiviso il calendario degli appuntamenti settimanali che dovrete consultare per capire se l’incontro si terrò o meno.
In ogni caso, ricordo che questo tipo di incontri, così come le esercitazioni di recupero, sono aperti a tutti!
In base alle richieste pervenute dai vostri colleghi che dovranno dare l’esame a breve, insieme al calendario sarà pubblicato il programma dell’incontro, in modo che possiate valutare se partecipare o meno.

Laboratorio opzionale e concorso miglior relazione di laboratorio

Posted on Jan 5, 2024 by monicascognamiglio

Anche quest’anno la Chimica Organica non vi lascia soli nel corso del II semestre.

Per chi vorrà, sarà possibile prendere parte ad una esperienza di laboratorio aggiuntiva e al concorso per la migliore relazione di laboratorio.

Seguiranno ulteriori dettagli, ma intanto gli studenti potenzialmente interessati dovranno compilare questo form. Le iscrizioni (non vincolanti) si chiuderanno il 15 Gennaio 2024. Chi non avrà dato adesione entro tale data non potrà partecipare. La data orientativa si colloca nel mese di marzo. Chi si renderà conto successivamente di non poter partecipare, potrà (e dovrà) comunicarlo alla docente.

Si ricorda che questa esperienza è destinata agli studenti del II anno in corso che hanno regolarmente frequentato il laboratorio didattico. Le date e gli orari saranno dunque tali da non sovrapporsi con quelli degli impegni del secondo semestre.
Quest’anno sarà data però la possibilità anche agli studenti degli anni successivi al secondo (purchè ancora iscritti al CdL in Scienze Biologiche) di partecipare. Tale possibilità è però subordinata alla compatibilità degli orari del laboratorio con gli orari dei corsi del II semestre.

Nei post seguenti potrete leggere qualcosa circa l’esperienza dei due anni precedenti.
NB: quest’anno impareremo qualcosa di nuovo!

La premiazione degli studenti che hanno vinto il concorso dell’anno scorso si terrà il 12/01/24 alle 10:00. Siete tutti invitati a partecipare!

Laboratorio didattico di Chimica Organica – Esercitazione opzionale

Laboratorio di Chimica Organica-Scienze Biologiche

Concorso miglior relazione di laboratorio: Premiazione

Concorso miglior relazione di laboratorio: pubblicato oggi un articolo su ATENEAPOLI

“Uno scienziato nel suo laboratorio non è soltanto un tecnico, è anche un fanciullo posto di fronte a fenomeni naturali che lo impressionano come un racconto di fate.” -Marie Curie