Riassunto esame Chimica organica, Prof. Leggio Antonella, libro consigliato Elementi di Chimica organica, Paula Yurkanis Bruice

Metodo IUPAC

1. Si individua la catena più lunga di atomi di carbonio. Il nome dell'alcano corrispondente costituisce il nome base.

2. La numerazione della catena più lunga viene effettuata a partire dall'estremità più vicina alla prima ramificazione.

3. A se stante la catena laterale (gruppo alchilico) nella catena un nome basato sul numero di atomi di carbonio che possiede, sostituire la desinenza con -ile

4. Le posizioni che le carboncatene occupano nella catena principale vanno indicate con un numero, che precede il nome del gruppo alchilico, separato da un trattino.

5. Se sono presenti più gruppi alchilici uguali, il gruppo alchilico si nomina una volta sola, preceduti da un prefisso moltiplicativo e da tanti numeri quanti sono i gruppi, separati da una virgola.

Composti con più di un gruppo funzionale

Quando in un molecola ci sono più gruppi funzionali, si usa il suffisso per il gruppo a maggior priorità, mentre tutti gli altri vengono indicati usando il prefisso.

Gruppi Funzionali

• Acidi carbossilici - COOH
• Anidridi
• Esteri
• Alogenuri acilici
• Ammidi
• Imidi
• Nitrili
• Aldeide
• Chetoni
• Alcoli e Fenoli, seguiti da Tioli
• Amine
• Immine
• Idrazine
• Eteri seguiti da Solfuri

R-OH Alcool

R-SH Tiolo

R-Cl Cloruro

R-CHO Aldeide

R-Br Bromuro

R-I Ioduro

R-COOH Acido carbossilico

R-COOR Esteri

R-COCl Cloruro acilico

R-CONH₂ Ammide

R-CN Nitrile

R-S₂ Solfuro

R-NH₂ Ammine

Gruppo Nitro

Immine

Imide

Prefisso Sec

• OH idrossi
• OR alossi
• F fluoro
• Cl cloro
• Br Bromo
• I iodio
• CN ciano

Prefisso Prim

indica un composto ciclico

Radice

• 1C met
• 2C et
• 3C prop
• 4C but
• 5C pent
• 6C es
• 7C ept
• 8C ott
• 9C non
• 10C dec

Suffisso Prim

indica il grado di saturazione della catena

• Catena Saturi -ano
• Doppio legame -ene
• Triplo legame -ino
• Radicale alchilico -ile

Suffisso Sec

• alcoli -olo
• aldeide -ale
• acido -ico
• ammina -amina
• Ciol -nitrile
• etere -ato
• R-SH Tiolo

I due requisiti per l'aromaticità

Il sistema deve essere ciclico, planare e completamente coniugato (ogni atomo dell'anello deve avere un orbitale p disponibile per gli elettroni pi greco).

Se in un sistema si forma un nastro continuo di orbitali p attorno all'anello, il sistema è completamente coniugato. I sistemi ciclici con anelli di atomi ibridati sp³ non sono completamente coniugati.

Il sistema deve avere un numero dispari di coppie di elettroni pi greco

Un sistema che ha un numero pari di coppie di elettroni pi greco viene definite anti-aromatico:

• antilegge di ₄n

I composti aromatici devono avere un numero dispari di coppie di elettroni pi greco

L'accumulo di energia di risonanza che definisce la stabilità in un composto aromatico non è disponibile nei composti anti-aromatici

antilegge di ₄n +2

Ciclopentadiene

non aromatico

Catione ciclopentadienile

sp³

non aromatico

Anione ciclopentadienile

aromatico

Meccanismo di Scissione dell'Etere: Reazione S_N2

CH₃-O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ + HCl → CH₃-OH + CH₂=CH-CH₂-CH₃ + H₂O

Nota: Il nucleofilo attacca il carbonio meno impedito stericamente.

Meccanismo di sostituzione nucleofila in ambiente acido (epossidi)

H₂C - CH₂ + H-Br → H₂C - CH₂ + Br^-

HOC₂H₄Br

Meccanismo di sostituzione nucleofila in condizione basiche o neutre

CH₃CH₂-C-Z + CH₃O^- → CH₃CH₂CH₂OCH₃

OH → CH₃CHCH₂OCH₃

Nota:

• In condizione acide, il nucleofilo attacca il carbonio più sostituito.
• In condizione basiche o neutre il nucleofilo attacca il carbonio meno impedito stericamente.

Sintesi di Williamson degli eteri

R-O^- + R'-X → R-O-R' + X^-

S_N2 = Substrato 1° o 2°

NOTA

Un derivato di acido carbossilico subisce la reazione di sostituzione nucleofila acilica soltanto se il gruppo che si addiziona nell'intermedio tetradrico è una base più forte del gruppo che era legato al gruppo acilico nel reagente.

NOTA

Reattività relativa dei gruppi uscenti

• Cl⁻ < OR⁻ < O₂H⁻ < NH₂⁻

Reattività relativa dei derivati degli acidi carbossilici

• Cl benzile R acile
• Estere
• Acido carbossilico
• ammide

• Meccanismo della reazione di un derivato acilico con un nucleofilo negativo

• Meccanismo della reazione di un derivato acilico con un nucleofilo neutro

NOTA

• Un estere reagisce con acqua per formare un acido carbossilico e un alcol (idrolisi)
• Un estere reagisce con un alcol per formare un nuovo estere e un nuovo alcol (transesterificazione)

Meccanismo di reazione di un aldeide o di un chetone con cianuro di idrogeno

(Nota): L'addizione dell'acido cianuro a un'aldeide o a un chetone produce la cianidrina.

Meccanismo di reazione di un aldeide o di un chetone con lo ione idruro

Meccanismo di reazione di un cloruro acilico con lo ione idruro

Formazione di un alcool primario

Meccanismo della reazione di estere con lo ione idruro

(Nota): Gli esteri sono meno reattivi perciò si usa il Li Alco₄ come donatore di idruro più reattivo.