Chimica organica

ACIDI E BASI

ARRHENIUS (1859 - 1927)

ACIDO = SOSTANZA CHE IN ACQUA PRODUCE IONI H⁺

BASE = SOSTANZA CHE IN ACQUA PRODUCE IONI OH^-

IMPORTANTE x GLI ES. ACIDO BASE

1. Più l'acido e' forte e + dissociato
2. pKa piu' l'acido e' debole
3. piu' forte e' l'acido e piu' debole e' la sua base coniugata

ACIDI-BASI CONIUGATE

LE REAZIONI A-B LA FRECCIA E' SEMPRE + LUNGA VERSO LA COPPIA + DEBOLE

CH₃COOH + NH₃ CH₃COO^- + NH₄⁺

ACIDO ACETICO (ACIDO)

AMMONIACA (BASE

IONE ACETATO (BASE CON.)

IONE AMMONICO (AC. CON.)

CH₃COOH + NH₃ CH₃COO^- + NH₄⁺

ACIDO ACETICO (- IOD

AMMONIACA (BASE

IONE ACETATO (BASE CON.)

IONE AMMONICO (AC. CON.)

HA + H₂O ↔ A^- + H₃O⁺

DOBBIAMO CONSIDERARE

1. L'ELETTRONEGATIVITA DELL'ATOMO LEGATO ALL'H
2. LA RISONANZA
3. L'EFFETTO INDUTTIVO
4. LA DELOCALIZZAZIONE DELLA CARICA DI A^- E LA SUA ESTENSIONE

2) RISONANZA

• pKa DEGLI ACIDI CARBOSSILICI E TRA 4 E 5
• pKa ALCOLI 15 - 18
• PIU STABILE E A^- PIU L'EQUILIBRIO E SPOSTATO VERSO DESTRA

3) EFFETTO INDUTTIVO

L = POLARIZZAZIONE DELLA DENSITA ELETTRONICA DI LEGAME GENERATA DA UN ELEMENTO ELETTRONEGATIVO ADIACENTE

4)

L'ELETTRONEGATIVITA E IL FATTORE DETERMINANTE QUANDO

Base Lewis

A + :B ↔ A - B

Acido di Lewis

= acido che mette in comune una coppia di e-

Reazioni nucleofilo-elettrofilo

Reazioni non x forza all'equilibrio

Non c'e una misura assoluta / reazione standard

Quindi in base alle condizioni sperimentali cambia la scala di nucleofilicita

10/03

Alcani - catene laterali / ramificazioni

Gruppo alchilico R = rimosso un atomo di idrogeno da un alcano

Il suffisso cambia da -ano -> -ile

Metile

Etile

Propile

Isopropile

Butile

Il nome indica che si lega al CH centrale

Non esiste l'isopropano

Si chiama isobutano

Regole per la costruzione del nome IUPAC

1) Identificare la catena carboniosa continua piu lunga

Corretto = 8 carboni -> ottano

7 carboni no

QUANDO INVECE HO 2 CATENE POSSIBILI DELLA STESSA LUNGHEZZA? es. 7 CARBONI vs 7 CARBONI

SCELGO QUELLA CHE PORTA A PIU SOSTITUENTI (CATENE + CORTE)

2) RISCRIVO LA CATENA METTENDO LA LINEA DI CARBONI SU UNA LINEA "RETTI"

POI ASSEGNO IL NUMERO AD OGNI CARBONIO IN MODO CHE I SOSTITUENTI SIANO ATTACCATI AL NUMERO MINORE POSSIBILE

SE SI EQUIVALGONO, METTO IL NUMERO PIU BASSO AL PRIMO IN ORDINE ALFABETICO

3) SE CI HANNO DUE O + SOSTITUENTI DIVERSI, VANNO ELENCATI IN ORDINE ALFABETICO

3 METIL 5 METIL EPTANO

3 ETIL 5

4) I PREFISSI DI- TRI- TETRA- ... COSI COME I PREFISSI SEC- ISO- TERZ- ... NON SI CONSIDERANO PER L'ORDINE ALFABETICO

CLASSIFICAZIONE ATOMI DI C E H

C) ATOMI DI CARBONIO PRIMARI, 2NDARI, 3IARI O 4 A SECONDA DEL N° DI CARBONIO A CUI E' ATTACCATO

H) ATOMI DI IDROGENO 1ari, 2ndari, 3iari A SECONDA DEL N° DI CARBONIO A CUI E' ATTACCATO

CICLOALCANI

• IDROCARBURI CON ATOMI DI CARBONIO UNITI IN MODO DA FORMARE UN ANELLO
• NOME CICLO - PRIMA DEL NOME DELLA CATENA CARBONIOSA

ROTAZIONI

• RISULTANO DIVERSE CONFORMAZIONI IN BASE ALLA ROTAZIONE DELLA MOLECOLA INTORNO A LEGAMI SEMPLICI CARBONIO-CARBONIO
• LA COMPOSIZIONE RIMANE UGUALE, CAMBIA LA POSIZIONE NELLO SPAZIO

PROIEZIONE DI NEWMAN

METTERSI IN UN PUNTO DI OSSERVAZIONE DIVERSO -> PROIEZIONE IN 2D DI QUALCOSA 3D

1) CONFORMAZIONE SFALSATA

(ANTI/GAUCHE) REP. MINIMA

CAMBIA (DALLA POSIZIONE ORIGINALE) I SOSTITUENTI RENDENDOLI IL PIU' LONTANO POSSIBILE GLI UNI DAGLI ALTRI (SONO ATTACCATI A 2 CARBONI DIVERSI)

LA FORMANO UN ANGOLO DIEDRO

2) CONFORMAZIONE ECLISSATA

MINIMA DISTANZA POSSIBILE TRA I SOSTITUENTI, SE VISTA IN PROSPETTIVA CREA UN "ECLISSI"

DA DAVANTI

RAPPORTO TRA UNA CONFORMAZIONE E L'ALTRA

GUARDA FOTO 10/13

COME DISEGNO UNA PROIEZIONE DI NEWMAN?

FOTO

ANALISI CONFORMAZIONALE DEI CICLO-ALCANI

TENSIONE TORSONALE

DA SFALSATA A ECLISSATA

TENSIONE ANGOLARE

DEVIAZIONE DELL'ANGOLAZIONE OTTIMALE DELL'ANGOLO DI LEGAME (LO PORTO OLTRE IL SUO "LIMITE" E CREO TENSIONE)

TENSIONE STERICA

AVVICINAMENTO FORZATO DI ATOMI NON LEGATI TRA LORO

CREANO UNA REPULSIONE TRA LORO MA SONO COSTRETTI A STARE VICINI

I CICLOALCANI DISTORCONO LEGGERMENTE LA LORO STRUTTURA PER ALLEVIARE SIA LA TENSIONE ANGOLARE CHE QUELLA TORSIONALE

CICLOPENTANO

CONFORMAZIONE PLANARE:

ANGOLI 108° MENO TENSIONE

10 LEGAMI CHE ECLISSATI TENSIONE TORSIONALE

Lo cicloesano

Lo allenia la T. torsionale mettendosi in conformazione "a sedia"

I suoi idrogeni sono in posizione assiale o equatoriale

disegnare una sedia

12/03

Struttura intermedia "a barca"

Cicloesani monosostituiti

METIE

ASSIALE

EQUATORIALE

A + STABILE, MENO TENSIONE

REGOLA: LA CONFORMAZIONE PREFERE

QUANDO CI SONO 2 O + SOSTITUENTI SULL'ANELLO

LA ISOMERIA CIS-TRANS / ISOMERIA GEOMETRICA

1) STESSA FORMULA BRUTA

2) STESSA CONNETTIVITA DEGLI ATOMI

3) GLI ATOMI HANNO DISPOSIZIONI CHE NON POSSONO ESSERE INTERCAMBIATE X ROTAZIONE INTORNO AI LEGAMI SEMPLICI / SIGMA IN CONDIZIONI NORMALI

CASO + SEMPLICE -> 2 SOSTITUENTI CICLICI

SOSTITUZIONE CIS 1,2

13/03

Conformazioni = diverse disposizioni spaziali degli atomi

Isomeri = componenti diversi ma stessa formula molecolare

Costituzionali

Stereoisomeri

Differiscono solo per il modo in cui gli atomi sono disposti nello spazio

Stereochimica

La si occupa della disposizione spaziale degli atomi, la struttura tridimensionale delle molecole

Piccole differenze strutturali => grandi diff. di proprieta

Stereoisomeri

Enantiomeri

Diastereoisomeri

Oggetto chirale = oggetto non sovrapponibile ma speculare

2 meta leggermente diverse ma speculari

Le mani sin. e des. sono speculari, ma se le sovrapponco hanno alcune piccole differenze

Chirale

Es. 2-butanolo = molecola chirale

La enantiomeri = molecole.

• Achirale = molecole speculari e sovrapponibile

es. 2-propanolo

es. esseri achirali si hanno 4 carboni diversi

• Ibuprofene/Talidomide -> es. degli effetti diversi di una sostanza chirale

• Stereocentri = molecole con un centro stereogenico sono sempre chirali

molecole con 2 o + centri stereogenici possono essere chirali o no

Come si individua questo centro?

si esamina ciascun carbonio tetraedrico e si osservano i 4 gruppi a esso legati

si puo evitare di controllare i gruppi CH2, CH3, carboni ibridati sp e sp2

tutti i carboni rimanenti sono i centri

da quelli dico se e chirale o achirale