Appunti chimica organica

ALDEIDI E CHETONI

Aldeidi = gruppo carbonilico terminale (almeno 1 H)
Chetoni = gruppo carbonilico in mezzo (2 C )
Proprietà chimico fisiche
Sono composti polari
Hanno il punto di ebollizione più basso dei corrispondenti alcoli e acidi carbossilici
Hanno punto di ebollizione più alto dei corrispondenti idrocarburi
I termini inferiori sono solubili in H2O

Nomenclatura
Aldeidi = -ALE
Chetoni = -OLO
Regole degli alcani con il gruppo carbonilico il più in basso possibile

Preparazione aldeidi chetoni
Ossidazione di alcoli primari aldeidi
Riduzione di cloruri acilici con idruri aldeidi
Ossidazione di alcoli secondari chetoni
Ozonolisi degli alcheni chetoni

Reazioni
Addizione nucleofila
Reazione con nucleofili ossigenati (acetali e semiacetali)
Semiacetali formati per reazioni intermolecolari
Riduzioni con idruri alcol
Addizione e eliminazione con nucleofili azotati (immina/ossina/idrazone)

ACIDI CARBOSSILICI

Gruppo

funzionale = gruppo carbossilico COOH  Si formano da un carbonile più un ossidrile  Nomenclatura  Acido ….. –OICOo Regole normali e già visteo Proprietà chimico fisiche  Molto polare Legami a idrogeno o Solubilità vicina o superiore a quella degli alcoli corrispondenti (i primi termini sono solubili in H2O) Punto di ebollizione molto alto a causa dei legami a idrogeno (doppi) o Solubili in eteri, benzene e alcoli o Quelli a lunga catena sono insolubili in acqua Preparazione  Ossidazione di alcoli e aldeidi o Riduzione ad alcoli primari (con idruri) Reazioni  Deprotonazione o Derivati degli acidi carbossilici  RCOCl = cloruro acilico o RCOOCOR = anidride o RCOOR = estere o RCOOH = acido carbossilico o RCONH2 = ammide ESTERI  Nome = …. –ATO di … -ILE o Esteri = acido + alcol o Gruppo = COO o Sostituzione nucleofila acilica o Esterificazione (solo in ambiente acido) o Idrolisi esteri (sia in ambiente acido che basico) (in

ambienteo basico è migliore)ESTERI CICLICI (LATTONI)
• Acido + alcol sulla stessa molecolao Sono esteri ciclicioAMMIDI
• A temperatura ambiente la rotazione intornoo al legame C-N è impedita forma dirisonanza simile a un doppio legame
Meno reattive degli esteri corrispondentio Capsaicinoidi = classe di composti responsabilio del piccante
La capsaicina è il più importante capsaicinoide.
• I capsaicinoidi sono ammidi di un’ammina fenolica, la vanillammina, con un acido grasso ramificato a mediacatena.
Sono stati caratterizzati più di venti capsaicinoidi
ACIDI GRASSI
• Acidi carbossilici a lunghissima catenao Abbreviazioni o Gli acidi grassi possono essere:o Saturi = non contengono doppi legami C=C
• Insaturi = contengono 1 doppio legame C=C
• La posizione del doppio legame viene indicatao con un numero preceduto dal prefisso che,designa la posizione TERMINALE di una catena(in pratica si conta a partire dal fondo –

dovec’è il COOH). Polinsaturi = molti legami C=C (il doppio legame di solito è di tipo CIS Le loro proprietà fisiche variano al variare del numero dio insaturazioni presenti; in particolare il punto di fusione siabbassa all’aumentare del numero di insaturazioni. I grassivegetali sono generalmente insaturi (olii, liquidi), mentre igrassi animali sono saturi (solidi, come il burro e il lardo). La differenza nel punto di fusione è dovuta alla geometriao CIS dei doppi legami, che fa deviare le molecole dallalinearità MOLECOLE ORGANICHELIPIDI: Sono tutte sostanze insolubili in acqua Hanno un’importante funzione biologica Sostanze grasse apolari Solubilizzano gli aromi COMPRENDONO: Acidi grassio Grassi neutri e oliio Cereo Fosfolipidio Sterolio Terpenio Vitamine liposolubilioFUNZIONI: Riserva energetica = OLI e CERE (conservano il doppio dell’energiao rispetto a carboidrati e proteine)Per estrarre

L'energia nel nostro corpo viene ottenuta attraverso l'ossidazione dei cibi. I grassi, essendo molto ricchi di energia, rilasciano molta energia quando vengono ossidati.

La divisione dei lipidi può essere ulteriormente suddivisa in:

• Lipidi strutturali: fosfolipidi e cere
• Lipidi funzionali: steroli
• Lipidi gustativi/sapori: vitamine
• Lipidi ceri e fritti

La divisione ulteriore dei lipidi può essere fatta in:

• Lipidi saponificabili: trigliceridi e fosfolipidi
• Lipidi non saponificabili: steroli
• Acidi grassi

Gli acidi grassi sono composti da acidi carbossilici (COOH) con lunghe catene idrocarburiche. Possono essere:

• Acidi grassi saturi: se non ci sono doppi legami. Hanno un punto di fusione maggiore e sono solidi.
• Acidi grassi monoinsaturi: hanno un doppio legame. Non hanno interazioni lungo tutta la catena e hanno punti di fusione più bassi. Sono liquidi.
• Acidi grassi poliinsaturi: hanno molti doppi legami. Quasi tutti gli acidi grassi in natura hanno un numero pari di carboni. Se sono insaturi, il doppio legame è di solito di tipo cis (rari i trans).

naturali; sio formano durante trattamenti industriali: trattamenti termici o processi diindurimento degli oli a dare margarine).I più diffusi in natura hanno tra 14 e 20 atomi di C.o Quelli con meno di 14 C solo nel latte e negli oli di cocco e palma.o La geometria CIS rende le molecole non lineari. In questo modo leo molecole risultano meno impaccate.

ACIDI GRASSI INSATURIo Il doppio legame viene introdotto dopo la sintesi dell’acido grasso stesso.La posizione del doppio legame viene indicata con un numero. Se la numerazione parte dal C del carbossile si usa Δ per indicare la posizione del doppio legame [18:1(9)].Se la numerazione parte dal metile (CH3) in fondo alla catena si usa ωNon siamo in grado di introdurre doppi legami negli ultimi 6 C dalla parte del CH3.Perciò gli acidi grassi con doppio legame su questi C devono essere introdotti con la dieta e vengono detti acidi grassi essenziali (AGE).Le loro proprietà fisiche

variano al variare del numero di atomi di C e delle insaturazioni (doppi legami) presenti; in particolare il punto di fusione si innalza con l'aumentare del n. di C e si abbassa all'aumentare del numero di insaturazioni presenti.

Nel cibo non si trovano mai acidi grassi liberi ma si trovano sotto forma di TRIGLICERIDI = esteri di un trialcool

I tre acidi grassi possono essere 3 uguali o 2 uguali e 1 diverso o 3 diversi (oli = più insaturi - almeno 2 / burro = più saturi - almeno 2)

Il burro è formato da diversi tipi di trigliceridi con punto di fusione diverso

Le proprietà fisiche dei trigliceridi dipendono dagli acidi grassi che li compongono.

I grassi vegetali contengono principalmente acidi grassi insaturi (oli, liquidi), mentre i grassi animali contengono più acidi grassi saturi (solidi, come il burro e il lardo).

GRASSI: solidi o semisolidi a temperatura ambiente, prevalentemente di origine animale. Grassi animali:

40-50% acidi grassi saturi.OLI: liquidi a ambiente, prevalentemente di origine vegetale. Oli delle piante: 80% acidi grassi insaturi. Un'eccezione è costituita dagli oli tropicali (cocco e palma) ricchi in acidi grassi saturi.Le catene idrocarburiche degli acidi grassi saturi sono parallele le une alle altre. Questo fasi che si abbiano interazioni maggiori tra le molecole.A temperatura ambiente questo grasso risulterà solido (punto di fusione più elevato, es. lardo).In figura è rappresentata la molecola di tripalmitina, un trigliceride saturo.Invece, la configurazione cis dei doppi legami presenti negli acidi grassi insaturi (acidi stearico, oleico and linolenico) fa si che visiano ripiegamenti nella catena, impedendo così un buon impaccamento delle molecole e quindi minori interazioni tra le molecole (punto di fusione più basso, es: olio). In fugura un trigliceride contenente ac. grassi insaturi.REAZIONI Idrogenazioneo I trigliceridi contenenti ac.

Grassi insaturi possono essere induriti per idrogenazione. L'idrogenazione elimina i doppi legami. Vengono eliminate le ripiegature e si ottiene un miglior impaccamento. Si ha aumento del punto di fusione (prodotti più duri tipo le margarine).

La saponificazione è la reazione opposta all'esterificazione, è la rottura del legame estere con somma di una molecola d'acqua per ogni legame estere rotto (idrolisi), che può essere chimica (acida o basica) o enzimatica (ad opera di lipasi).

Mono e digliceridi sono usati come emulsionanti. I saponi sono sali di Na e K di acidi grassi.

I lipidi saponificabili sono caratterizzati dalla presenza di almeno una molecola di acido grasso che può essere rimossa per trattamento con NaOH (idrolisi basica, saponificazione), formando i saponi (sali alcalini di acidi grassi, prevalentemente Na+ e K+). La saponificazione è dovuta alla reattività del gruppo estere e dei doppi legami.

Emulsione

(emulsionanti) = separazioneo Costituiti da una parte polare idrofilica (testa) e da una parte apolare idrofobica (coda)(LECITINE = Esteri della colina con l'acido fosfatidico. Usate in campo alimentari come emulsionanti. Presenti nel tuorlo d'uovo che è ampiamente usato come emulsionante (maionese). Abbondanti anche nella soia.)

Irrancidimento (alterazione trigliceridi)o Irrancidimento idrolitico idrolisi lenta dovuta alla presenza di tracce di acqua o all'attivazione di lipasi. Aumenta il grado di acidità. Luce e alte temperature rendono la reazione più veloce. Interessa soprattutto i grassi non anidri, quali margarine e i grassi per panificazione. La lipolisi (o irrancidimento idrolitico) può anche essere un problema nei grassi derivati dal latte, quali il burro, in cui vengono rilasciati acidi grassi a corta catena (C4). Basse concentrazioni di questi acidi grassi danno un contributo fondamentale all'aroma gradevole.

ecaratteristico del burro, ma se la loro concentrazione è maggiore conferiscono aromi sgradevoli (tipo quello di