Appunti Chimica organica

ALOGENURO ALCHILICO CHE VA A REAGIRE CON AlCl E SI FORMA UN CARBOCATIONE, INVECE3CHE UNO IONE ACILIO, CHE POI SI LEGHERA’ AL BENZENE.

ALDEIDI e CHETONI: LE ALDEIDI (RCHO) e I CHETONI (R CO) SONO STRUTTURALMENTE MOLTO SIMILI IN2QUANTO ENTRAMBE POSSIEDONO IL LEGAME CARBOSSILICO (C=O), MA TRA DI LORO DIFFERISCONOPER UN GRUPPO R, OSSIA IL GRUPPO CARBOSSILICO DI UN’ALDEIDE E’ LEGATA A UN ATOMO DIIDROGENO e A UN CARBONIO, MENTRE I CHETONI SONO LEFATI A DUE CARBONI.

NOMENCLATURA: PER QUANTO RIGUARDA LE DIFFERENZE DI NOMENCLATURA TRA ALDEIDI e CHETONI,SONO SOLAMENTE NEL SUFFISSO USATO PER I NOMI, OSSIA LE ALDEIDI USANO “-ALE” MENTRE ICHETONI USANO “-ONE”. (CHETONI e ALDEIDI HANNO PRIORITA’ MAGGIORE RISPETTO AGLI ALCOL)

REGOLE PER DETERMINARE IL NOME IUPAC:

1. IDENTIFICARE LA CATENA PIU’ LUNGA DOVE E’ PRESENTE IL LEGAME CARBOSSILICO
2. IDENTIFICARE E NOMINARE I SOSTITUENTI
3. NUMERARE LA CATENA PRINCIPALE E ASSEGNARE LA POSIZIONE AD OGNI

SOSTITUTENTE (DARE ALLA CATENA CONTENENTE IL LEGAME CARBOSSILICO IL NUMERO PIÙ BASSO POSSIBILE e ANCHE AI SOSTITUENTI IL NUMERO PIÙ BASSO POSSIBILE)

4) DARE IL NOME INDICANDO I SOSTITUENTI IN ORDINE ALFABETICO.

REATTIVITÀ DEL DOPPIO LEGAME: LA REATTIVITÀ DEL DOPPIO LEGAME NELLE ALDEIDI e NEI CHETONI È MOLTO IMPORTANTE, QUANDO SUBISCE UN ATTACCO DI UN NUCLEOFILO, IL GRUPPO ALDEIDICO NON SI STACCA, QUESTO PERCHÉ L'ACIDO CONIUGATO HA UNA pKa MOLTO ALTA e DA UNA BASE MOLTO FORTE NON ESCE UN BUON GRUPPO USCENTE. LO STADIO LENTO È QUELLO CHE PORTA ALLA FORMAZIONE DELL'INTERMEDIO. CONFRONTANDO ALDEIDI e CHETONI, POSSIAMO DIRE CHE LE ALDEIDI SONO PIÙ REATTIVE IN QUANTO SONO COMPOSTI PRIMARI e REAGISCONO DI PIÙ IN CONFRONTO AI CHETONI CHE SONO COMPOSTI SECONDARI. ANDANDO A CONFRONTARE LA STABILITÀ, BASTA VERIFICARE CHE NEL CASO DELLE ALDEIDI, SI FORMA UN CARBOCATIONE SECONDARIO MENTRE NEI CHETONI UN CARBOCATIONE TERZIARIO.

TRA I DUE SICURAMENTE QUELLO DEI CHETONI È PIÙ STABILE. CONTINUANDO IL DISCORSO DI STABILITÀ, SICURAMENTE LA BENZALDEIDE È PIÙ STABILE DI UN'ALDEIDE NORMALE, PERCHÉ CON LA BENZALDEIDE SI SCRIVONO PIÙ FORME DI RISONANZA E COSÌ LA CARICA È PIÙ DELOCALIZZATA E IL TUTTO RENDE LA BENZALDEIDE ANCORA PIÙ STABILE.

METODI DI PREPARAZIONE DI ALDEIDI E CHETONI: DICIAMO FIN DA SUBITO, PER NON CONTINUARE A RIPETERLO, CHE SE UTILIZZIAMO UN COMPOSTO PRIMARIO COME REAGENTE OTTERREMO SEMPRE UNA ALDEIDE, MENTRE SE USIAMO UN COMPOSTO SECONDARIO COME REAGENTE OTTERREMO SEMPRE UN CHETONE.

• OSSIDAZIONE DI UN ALCOL: QUESTA È UNA REAZIONE BANALISSIMA, SI PASSA DA UN ALCOL PRIMARIO/SECONDARIO AD UN ALDEIDE/CHETONE GRAZIE ALL'UTILIZZO DI H₂CrO₄ CHE FA SÌ CHE L'ALCOL SI OSSIDI E CI SIA LA FORMAZIONE DI UN ACIDO CARBOSSILICO.

• FORMAZIONE DI ALCOL DA ALDEIDI/CHETONI GRAZIE AI NUCLEOFILI DEL CARBONIO IN AMBIENTE.

ACIDO: IN AMBIENTE ACIDO AVVIENE CHE, IL GRUPPO CARBOSSILICO VIENE PROTONATO DALL'IDROGENO IN MODO DA FORMARE IL CARBOCATIONE (IN QUESTO CASO DETTO CARBONILE PROTONATO). A QUESTO PUNTO VA AD AGIRE UN NUCLEOFILO DEBOLE CHE VA A FORMARE L'ALCOL.

USANDO IL REATTIVO DI GRIGNARD: L'ALDEIDE/CHETONE VIENE PROTONATA DAL REATTIVO DI GRIGNARD CHE FA IN MODO CHE SI CREI UN LEGAME C-C e CI SIA LA PERDITA DI H3O+ IN MODO DA FORMARE UN ALCOL, CHE PUO' ESSERE PRIMARIO/SECONDARIO/TERZIARIO.

FORMAZIONE DI CIANIDRINE: QUANDO NON CI SI TROVA IN UN AMBIENTE ACIDO, UNO DEI NUCLEOFILI DEL CARBONIO UTILIZATI E' L'Na. IN QUESTO CASO IL NOSTRO ALDEIDE/CHETONE VIENE PROTONATO DAL C DEL CIANURO QUESTO GENERA UNA CIANIDRINA, O+ CHE POI TRATTATA CON H E CALORE, FORMA UN NUOVO GRUPPO CARBOSSILICO SUL 3 CARBONIO DOVE C'ERA IL TRIPLO LEGAME CON L'AZOTO.

IDRATAZIONE CON CATALISI ACIDA: PER QUESTO TIPO DI REAZIONE VIENE UTILIZZATO UN NUCLEOFILO DEBOLE (ES.

ATTACCARE ANCORA UN ALCOL IN MODO DA FORMARE L'ACETALE DOPO CHE E' STATO DEPROTONATO NUOVAMENTE.

• FORMAZIONE DI EMIACETALI STABILI: DURANTE IL PROCESSO DI FORMAZIONE DI UN ACETALE, SI FORMA UN PRODOTTO INTERMEDIO DETTO EMIACETALE CHE DI SOLITO NON E' STABILE ed E' DIFFICILE DA ISOLARE; TUTTAVIA PERò LA PRESENZA DI UN GRUPPO CARBOSSILICO e UN GRUPPO OSSIDRILICO PUO' DARE VITA AD UN PRODOTTO EMIACETALICO CICLICO CHE SI PUO' ISOLARE.
• FORMAZIONE DI UN'IMMINA (NON SOSTITUITA): QUESTO E' UN ALTRO PROCESSO MOLTO IMPORTANTE CHE GARANTISCE LA FORMAZIONE DI UN'IMMINA PARTENDO DA UN'ALDEIDE/CHETONE. INIZIALMENTE BISOGNA PROTONARE IL GRUPPO CARBOSSILICO IN MODO CHE POSSA ATTACCARE L'AMMONIACA. UNA VOLTA ATTACCATASI L'NH, IL DOPPIETTO DELL'OSSIGENO STRAPPA UN H ALL'AMMONIACA IN MODO DA FORMARE LO IONE OSSONIO CHE POI SI STACCA. UNA VOLTA STACCATO LO IONE OSSONIO, SI FORMA UN CARBOCATIONE CHE PUO'

ESSERE STABILIZZATO DALLA RISONANZA, LA FORMA PIÙ STABILE È QUELLA CON IL DOPPIO LEGAME TRA C e N CHE POI ANDRÀ A PERDERE UN H IN MODO DA FORMARE LA IMMINA.

FORMAZIONE DI UN'IMMINA SOSTITUITA: IL PROCEDIMENTO È LO STESSO USATO PER LA FORMAZIONE DI UN'IMMINA SOLO CHE COME REAGENTE ANDREMO AD USARE NH CH e2 3 COME PRODOTTO FINALE POSSIAMO OTTENERE DUE TIPI DI IMMINA SOSTITUITA; L'IMMINA Z E L'IMMINA E (QUELLA DEL TIPO E, SARÀ QUELLA PIÙ STABILE E DI CONSEGUENZA QUELLA CHE SI FORMA CON PIÙ FACILITÀ)

FORMAZIONE DI IDRAZONI: PARTENDO SEMPRE DA UN'ALDEIDE/CHETONE, POSSIAMO ANDARE A FORMARE UN IDRAZONE (TIPO E e Z) SE ADDIZIONIAMO UN'IDRAZINA (NH -NH ).2 2

FORMAZIONE DI UN'OSSIMA: PARTENDO SEMPRE DA UN'ALDEIDE/CHETONE, POSSIAMO FORMARE UN'OSSIMA SE ANDIAMO A LEGARE AL NOSTRO PRODOTTO INIZIALE L'IDROSSILAMMINA (NH -OH)2

FORMAZIONE DI SEMICARBAZONI: PARTENDO DA

ALDEIDE/CHETONE e FACENDO ATTACCAREUN SEMICARBAZIDE (NH -NH-CO-NH ) POSSIAMO FORMARE UN SEMICARBAZONE.2 2ACIDI CARBOSSILICI e DERIVATI: COME ABBIAMO GIA’ VISTO PRECEDENTEMENTE GLI ACIDICARBOSSILICI NON SONO ALTRO COMPOSTI FORMATI DAL LEGAME CARBOSSILICO (R-CO-OH). DAQUESTI COMPOSTI DERIVANO ALTRI COMPOSTI SIMILI COME:
▪ R-CO-Cl, IL CLORURO ACILICO
▪ R-CO-OR, L’ESTERE
▪ R-CO-N-R , L’AMMIDE2
▪ ≡R-C N, IL NITRILE (CHE PUO’ FORMARE UN ACIDO CARBOSSILICO PER IDROLISI)
PER QUANTO RIGUARDA LA NOMENCLATURA, TROVIAMO LA SOLITA DIFFERENZA NEL SUFFISSO DEICOMPOSTI, QUI SI USA “-OICO”. MENTRE LE REGOLE, RESTANO INVARIATE:
REGOLE PER DETERMINARE IL NOME IUPAC:
1) IDENTIFICARE LA CATENA PIU’ LUNGA (SE PIU’ DI UNA SCEGLIERE QUELLA CON PIU’SOSTITUENTI)
2) IDENTIFICARE E NOMINARE I SOSTITUENTI
3) NUMERARE LA CATENA PRINCIPALE E ASSEGNARE LA POSIZIONE AD OGNI SOSTITUTENTE (DAREAL PRIMO SOSTITUENTE IL NUMERO PIU’ BASSO POSSIBILE, NEL CASO

UN'ANIDRIDE: PARTENDO DA 2 ACIDI CARBOSSILICI, (IN GENERE DIFFERENTI) E TRATTANDO CON H₂SO₄, POSSIAMO FORMARE UN'ANIDRIDE MEDIANTE LA DISIDRATAZIONE.

2. RIDUZIONE DI UN ALCOL AD ALDEIDE/ACIDO CARBOSSILICO: PARTENDO DA UN ALCOL E TRATTANDO CON H₂CrO₄ (o Na₂CrO₄ + HCl) POSSIAMO FAR SI CHE MEDIANTE UNA RIDUZIONE SI FORMI UN ALDEIDE, SE I REAGENTI USATI SONO ANIDRI oppure FORMEREMO UN ACIDO CARBOSSILICO SE TRATTIAMO CON H₂O.

3. FORMAZIONE DI ACIDO BENZOICO, TRATTANDO CON IL REATTIVO DI GRIGNARD: PARTENDO DA UN BENZENE POSSIAMO ARRIVARE ALLA FORMAZIONE DI UN ACIDO BENZOICO, TRATTANDO INIZIALMENTE CON Br₂ e FeBr₃ COME CATALIZZATORE IN MODO CHE SI VADA A FORMARE IL 3-BROMOBENZENE, A QUESTO PUNTO SE ANDIAMO A TRATTARLO CON Mg METALLICO, FORMEREMO IL REATTIVO DI GRIGNARD AVENTE COME SOSTITUENTE IL BENZENE. ORA TRATTANDO IL TUTTO CON ANIDRIDE CARBONICA e POI HCl RIUSCIAMO A FORMARE L'ACIDO BENZOICO.

4. SOSTITUZIONE NUCLEOFILA ACILICA: PARTENDO DA UN DERIVATO QUALSIASI

DEL ACIDOCARBOSSILICI (R-CO-X, DOVE X= Cl/NH2/O-R/OH…) POSSIAMO FAR SI CHE AVVENGA UNASOSTITUZIONE NUCLEOFILA, CON L’ATTACCO DEL NUCLEOFILO E L’USCITA DI UN ELEMENTOQUALSIASI “X”. LO STADIO LENTO E’ QUELLO DELL’ATTACCO DEL NUCLEOFILO.VALUTAZIONE DEI DIVERSI LIVELLI ENERGETICI: PARTENDO IN QUALSIASI CASO DA UN DERIVATODELL’ACIDO CARBOSSILICO, POSSIAMO CONFRONTARE TRA LORO LE DIVERSE FORME A SEPARAZIONE DICARICA: ✓ PARTENDO DAL CLORURO CARBOSSILICO, POSSIAMO VEDERE CHE SPOSTANDO LECARICHE AVREBBE POCO SENSO METTERE LA CARICA + SUL Cl e METTERE UNDOPPIO LE