- Oggetto:
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Chimica Organica II (CTF)
- Oggetto:
Organic chemistry II
- Oggetto:
Anno accademico 2016/2017
- Codice dell'attività didattica
- FAR0028
- Docente
- Dott. Silvia Maria TAGLIAPIETRA (Titolare del corso)
- Corso di studi
- [f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
- Anno
- 3° anno
- Tipologia
- Di base
- Crediti/Valenza
- 8
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/06 - chimica organica
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
- Chimica organica I
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il Corso si integra con quello di Chimica Organica I. Riesaminando in modo più approfondito argomenti gia’ trattati e sviluppando tematiche nuove il corso si pone l’obiettivo di consentire l’acquisizione non solo della conoscenza , ma soprattutto della comprensione dei processi di sintesi organica unitamente alla capacità di programmare la costruzione di composti organici.
The present course is built on the basis posed by Organic Chemistry I, by integrating the concepts already acquired. The aim of Organic Chemistry II is to offer the fundamental knowledge of Organic Synthesis and the synthetic design of multifunctional organic compounds.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
In base agli apprendimenti acquisiti lo studente dovrà possedere gli strumenti cognitivi per accostarsi e comprendere la letteratura di Chimica Organica e per progettare opportune strategie sintetiche di particolari molecole.
In the light of the knowledge acquired, the student should have a sufficient preparation to understand the scientific literature in Organic Chemistry and autonomously design correct synthetic strategies
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
64 ore di didattica frontale
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
E' previsto un solo esame finale, costituito da una prova scritta seguita da un colloquio orale.
La prova scritta, della durata di 90 minuti, da svolgersi senza l'ausilio di libri e appunti, è composta da esercizi relativi al programma di insegnamento nei quali è richiesto di completare sequenze di reazioni e ipotizzare meccanismi di reazione.
In considerazione del notevole apporto interpretativo dello studente necessario alla risoluzione degli esercizi, non viene assegnato a priori un punteggio alle singole domande: l'elaborato viene giudicato nel suo complesso senza assegnare un voto numerico, bensì un giudizio positivo o negativo che influirà sulla prova orale. La valutazione positiva è assegnata alle prove scritte in cui lo studente dimostri di possedere saldamente gli argomenti di base del corso di Chimica Organica II.
Solo un giudizio positivo consente di accedere al colloquio orale (15 minuti), il quale verterà in primis sul commento della prova scritta e sulla sua correzione , quindi sull'esame e commento di schemi di reazioni provenienti da articoli di riviste di Chimica Organica e riguardanti gli argomenti del corso
- Oggetto:
Programma
PROGRAMMA DI CHIMICA ORGANICA II
STEREOCHIMICA
Brevi richiami dei concetti fondamentali (Organica I)- Stereoisomeria in assenza di centri chirali – reazioni stereospecifiche e stereoselettive – Prochiralità – Principi di sintesi asimmetrica.
FORMAZIONE DI LEGAMI C-C ALIFATICI
Catalisi basica: Reazione di Reformasky – Reazione di Perkin – Reazione di Darzen- Sintesi e reattività di enammine- Reazioni con ioni cianuro- Condensazione benzoinica - richiamo delle reazioni gia’ studiate in Organica I .
Catalisi acida:Autocondensaziome degli alcheni – Autocondensazione aldeidi ( paraformaldeide) e chetoni – Reazione di Mannich.
Reattivi Organometallici: Brevi richiami della reattivita’ e sintesi dei reattivi di Grignard ed Organo litio – Reattivi di Grignard allilici e benzilici – Organocuprati , Teoria HSBA ( Hard and Soft Acids and Bases).
FORMAZIONE DI LEGAMI C-N ALIFATICI
Brevi richiami dei metodi già studiati in Organica I – Formazione di Amidine – Nitrosazione - Aminoacidi : Classificazione – Proprieta’ chimico-fisiche – Sintesi di a- aminoacidi da : acidi a-alogenati , acetammidomalonato , Sintesi di Strecker, Sintesi di Curtius.
Peptidi: Definizione e sintesi peptidica in fase omogenea e in fase solida.
PROTEZIONE DI GRUPPI FUNZIONALI
Gruppi protettivi per: Chetoni, Aldeidi : formazione di diossolani – Alcoli e Fenoli: sintesi di trialchilsilileteri, tetrapiranileteri, benzileteri, metileteri – Acidi carbossilici :Sintesi di t-butilesteri – Ammine : sintesi di benzilderivati, carbossibenzilderibati (Cbz), t-butossicarbonilderivati ( t-Boc), fluorenilossicarbonilderivati( Fmoc)
SOSTITUZIONE ELETTROFILA AROMATICA
Brevi richiami sui concetti fondamentali (Organica I) – Clorometilazione – Formilazione di Gattermann-Koch – Formilazione di Gattermann – Formilazione di Vilsmeyer – Formilazione di Reimer-Tiemann.
SOSTITUZIONE NUCLEOFILA AROMATICA
Brevi richiami sui concetti fondamentali (Organica I) – Sintesi di intermedi benzino
TRASPOSIZIONI MOLECOLARI
Trasposizioni al C-elettrondeficiente: Trasposizione di Wagner-Meerwein – Trasposizione pinacolonica – Trasposizione benzilica.
Trasposizioni all’N-elettrondeficiente: Brevi richiami sulle trasposizioni di Hoffmann, Curtius, Beckmann, gia’ trattate in Organica I.
Trasposizioni all’ O-elettrondeficiente: Trasposizione di Bayer-Villiger
Trasposizioni al C-elettronricco: Trasposizione di Favorskii
REAZIONI PERICICLICHE
Cicloaddizioni: Reazione di Diels-Alder- Cicloaddizioni 1,3 dipolari.
Trasposizioni sigmatropiche: Migrazioni [1,5] – Migrazioni [3,3] : Trasposizione di Cope – Trasposizione di Claisen – Trasposizione di Claisen-Cope.
Ene-Reazioni e correlate: Ene-reazione – reazione di Chugaev
REAGENTI CON FOSFORO, ZOLFO, SILICIO, BORO
Ilidi stabilizzate- Olefinazione di Julia - Reazione di Mitsonobu – Formazione di ditioacetali, umpolung – Reazione di Peterson – Cenni su agenti di idroborazione.
CHIMICA ORGANOMETALLICA DI TRANSIZIONE
Struttura dei complessi di transizione – Regola dei 18e- - Meccanismi generali di reazione – Complessi del Pd e loro utilizzo in reazione di coupling : Reazione di Heck, Reazione di Sonogashira, Reazione di Suzuki. Organostannani : Reazione di Stille.
REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE
Concetti generali – Breve riepilogo dei metodi già trattati in Organica I – Ossidazione di fenoli ed ammine a chinoni – Ossidazione di Swern – Epossidazione asimmetrica di Sharpless – Riduzione di Birch - Apertura ossidativa di epossidi con acidi di Lewis.
CARBOIDRATI
Aldosi e chetosi – Formazione di emiacetali - Mutarotazione – Glucosidi – Sintesi di acidi aldonici, acidi aldarici, glucitoli - Polisaccaridi e Ciclodestrine.
COMPOSTI ETEROCICLICI
Regole di nomenclatura sistematica ,sistema di Hantztch- Widman, Sistemi con anelli fusi, spirocomposti. Eterocicli a carattere aromatico elettronricchi. Pirrolo. Struttura e proprietà. Protonazione, formazione di oligomeri e polimeri. Reazioni di sostituzione elettrofila. Reazioni di Vilsmeier-Haack e di Mannich. Reazione di Reimer-Tiemann. Deprotonazioni all'azoto e metallazioni al carbonio. Ossidazioni e riduzioni. Sintesi del nucleo pirrolico di Knorr, Paal-Knorr. Furano. Struttura e proprietà. Apertura del nucleo con acidi. Reazioni di sostituzione elettrofila. Reazioni di Vilsmeier-Haack e di Mannich. Reazioni di metallazione. Ossidazioni e riduzioni. Reazioni di Diels-Alder. Sintesi del nucleo furanico da carboidrati e secondo Paal-Knorr. Tiofene. Struttura e proprietà. Formazione di un trimero. Reazioni di sostituzione elettrofila. Reazioni di Vilsmeier-Haack e di Mannich. Reazione di metallazione. Sintesi del nucleo tiofenico di Paal-Knorr e di Hinsberg. Indolo. Struttura e proprietà. Formazione di oligomeri. Reazioni di sostituzione elettrofila. Reazioni di deprotonazione all'azoto e di metallazione. Ossidazioni e riduzioni. Sintesi del nucleo indolico secondo Fischer. Benzofurano e Benzotiofene. Caratteristiche generali di reattività. Sintesi dei nuclei benzofuranico e benzotiofenico da derivati benzaldeidici fenolici e tiofenolici. Eterocicli a carattere aromatico elettronpoveri. Piridina. Struttura e proprietà. Reazioni all'azoto. Reazioni di sostituzione elettrofila e nucleofila. La reazione di Chichibabin. Reattività verso gli organometalli. Ossidazioni e riduzioni. Derivati piridinici: N-ossido, alchilpiridine, idrossipiridine, amminopiridine, acidi piridincarbossilici. Sintesi del nucleo piridinico secondo Hantzsch. Chinolina e Isochinolina. Struttura. Reattività all'azoto. Composti di Reissert. Sostituzioni elettrofile e nucleofile. Reazioni di metallazione. Ossidazioni e riduzioni. Sintesi del nucleo chinolinico secondo Skraup e del nucleo isochinolinico secondo Bischler-Napieralski e Pictet-Spengler. Pirimidina. Pirazina. Piridazina. Struttura, sintesi e reattività. Tautomeria di derivati idrossidiazinici. Eterocicli pentaatomici a carattere aromatico con due eternatomi. Proprietà chimico-fisiche e caratteristiche generali di reattività degli 1,2- e 1,3-azoli. Imidazolo. Proprietà. Reattività all'azoto. Reattività verso elettrofili e nucleofili. Reazioni di metallazione. Sintesi del nucleo imidazolico da composti 1,2-dicarbonilici. Isossazolo. Proprietà. Reazioni di apertura del nucleo. Sintesi del nucleo isossazolico da composti 1,3-dicarbonilici. Eterocicli saturi tensionati. Struttura, cenni su reattività di ossirani, aziridine, ossetani e azetidine.
STEREOCHEMISTRY
Short overview of basic concepts (Organic Chemistry I) - Atropoisomers - Asymmetric synthesis -
Prochirality - Stereospecific
and stereoselective reactions.
FORMATION OF C-C ALIPHATIC BONDS
Reactions: Reformasky – Perkin – Darzen – Mannich – Benzoynic condensation. Enamines formation and reactivity. Polymerization of alkenes, aldehydes and ketones.
Organometallic reagents. HSBA theory (Hard and Soft Acids and Bases).
FORMATION OF C-N ALIPHATIC BONDS
Amidines formation – Nitrosation. Aminoacids and peptides (nomenclature and physico-chemical properties). Solid phase synthesis.
PROTECTING GROUPS
Trialkylsilylethers, THP ethers, benzyl ethers, dioxolane, t-butylesters, Cbz, t-Boc, Fmoc.
ELECTROPHILIC AROMATIC SUBSTITUTION
Reactions: Chloromethylation – Gattermann – Gattermann-Koch – Vilsmeyer – Reimer-Tiemann.
NUCLEOPHYLIC AROMATIC SUBSTITUTION
Benzyne mechanism
TRANSPOSITIONS
Wagner-Meerwein – Pinacolonica – Benzylic – Hoffmann – Curtius – Beckmann.
Bayer-Villiger - Favorskii
PERICYCLIC REACTIONS
Diels-Alder - 1,3 Dipolar Cycloaddition – Shift [1,5] – Cope – Claisen – Claisen Cope - Ene-reaction
PHOSPOUR SULPHUR SILICIUM BORON COMPOUNDS
Reactions: Wittig - Julia olifination - Mitsonobu – 1,3-dithianes formation, umpolung –hydroboration agents.
ORGANOMETALLIC CHEMISTRY
Theory and 18e- rule – Reaction mechanism –
Reactions: Stille, Heck, Suzuki, Sonogashira.
REDOX
Quinones synthesis – Swern oxidation – Sharpless asymmetric epoxydation – Birch reduction -
CARBOHYDRATES
Aldoses e chetoses – Emiacetals - Mutarotation – Glucosydes – Aldonic and aldaric acids - glucitols - Polysaccharides - Cyclodextrins.
HETEROCYCLES
Nomenclature of heterocyclic compounds (Hantztch-Widman). Pyrrole, FuranandThiophene: physico-chemical properties, synthesis and reactivity.
Indole, Benzofuran and Benzotiophene: synthesis and reactivity.
Pyridine:physico-chemical properties, synthesis and reactivity.Pyridine derivatives.
Quinoline and Isoquinoline: synthesis and reactivity.
Diazynes: Pirimidine, Pirazine, Piridazine. physico-chemical properties, synthesis and reactivity. 1,2 and 1,3-azoles synthesis and reactivity.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Norman & Coxon - Principi di Sintesi Organica - Ed. PICCIN Sica Zollo - Chimica dei composti eterociclici - Ed. EdiSES Pagani Abbotto - Chimica eterociclica - Ed. PICCIN Clayden, Greeves, Warren, Wothers - Organic Chemistry- Ed. OXFORD March -Advanced Organic Chemistry - Ed. Wiley
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Note
L'esame prevede prova scritta e prova orale.
The final evaluation entail written and oral examination
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