Chimica organica

ALTRI DUE ESEMPI:

- acroleina

- benzaldeide

Proprietà

- Con n° di atomi di carbonio < 2 sono idrosolubili

- Con n° di atomi di carbonio > 4 sono idrofobi con densità minore dell’acqua

- Infiammabili

- Le aldeidi sono profumate

I composti carbonilici hanno punti di ebollizione più alti degli idrocarburi

La solubilità in acqua c’è ma deriva dal fatto che come gli eteri possono accettare idrogeno dall’acqua. Poiché non sono

in grado di formare il legame ponte a idrogeno sono anche volatili.

Se il bagaglio di idrocarburi è basso sono un pochino solubili in acqua. Le aldeidi insieme agli esteri sono il terreno della

profumeria, sono sostanze che vengono utilizzate per i profumi. Una risposta olfattiva molto notevole (quelle

aromatiche)

(SLIDE12) REATTIVITÀ di questi si manifesta attraverso quelle che sono le reazioni di idratazione o addizione.

L’idratazione è l’addizione di acqua. Prima si sciolgono nell’acqua e poi la addizionano trasformandosi in questi pioni(?)

con due gruppi ossidrilici che sono legati allo stesso atomo di carbonio. 38

(SLIDE 13) Lo stesso lo possono fare con le alcoli: reazione di addizione che formano queste molecole in cui abbiamo

atomo di carbonio al centro (togliere O-O, l’atomo di C deve essere legato ai due gruppi R).

l’addizione di alcol porta ad avere un gruppo ossidrilico e un gruppo etereo(OR). Quando

sono presenti su uno stesso atomo di carbonio un gruppo ossidrilico ed etereo si parla di

EMIACETALI. Questi a loro volta possono dare una reazione di sostituzione quando reagisce

con una molecola di alcool-> sostituzione di un gruppo ossidrilico con un etereo. Quando

l’atomo di carbonio porta due legami eterei (anche qua c’è un errore) si parla di ACETALI.

(SLIDE 16) Struttura dell’alfa e beta glucosio, se lo mettiamo in acqua abbiamo un equilibrio

tra una struttura chiusa a ciclo e una forma aperta. Se guardiamo la forma aperta abbiamo un gruppo aldeidico che si

affaccia con un gruppo ossidrilico è come se fosse un alcol che reagisce con un’aldeide (primo stadio della reazione vista

prima)

La seconda reazione (con l’alcool) corrisponde alla reazione ad esempio di due beta glucosi con cui si forma la cellulosa.

Gli acetali sono più stabili degli emiacetalici, per questo la cellulosa è un polimero robusto, poiché dal punto di vista

della reattività generali gli acetali sono molecole più stabili.

DAL PUNTO DI VISTA DELLA REATTIVITÀ: importante la reazione addizione che può essere di acqua(idratazione) o di

addizione di alcoli. Quest’ultima, porta alla formazione degli emiacetalici che sono instabili e degli acetali che sono stabili.

ACIDI CARBOSSILICI E LORO DERIVATI

SLIDE 19-20->

Gli acidi carbossilici sono composti organici caratterizzati dal gruppo funzionale carbossilico costituito da due gruppi

funzionali: il gruppo carbonile( CO) e il gruppo ossidrile (-OH)

La presenza del gruppo ossidrile( -OH) conferisce agli acidi carbossilici la possibilità di formare legami a idrogeno

intermolecolari per cui i punti di ebollizione sono più alti di quelli degli idrocarburi e degli alcoli aventi massa molecolare

corrispondente. Gli acidi carbossilici possono formare legami a idrogeno intermolecolari anche con acqua e di

conseguenza i primi quattro termini della serie sono solubili in acqua.

In questo caso abbiamo il gruppo carbonilico, tipicamente c’è un residuo idrocarburico R; legato al gruppo carbonilico

poi trovo l’atomo di ossigeno legato con legami semplici al gruppo carbonilico che a sua volta può essere legato a un

atomo di H (allora parliamo di acidi carbossilici) oppure ad un altro gruppo idrocarburico ( in questo caso di parla di

Esteri) oppure può essere legato a un altro gruppo carbonilico (e si tratta di Anidridi).

Prima il gruppo carbonilico l’abbiamo legato solo all’H o al carbonio, adesso lo leghiamo all’ossigeno, però possiamo

avere gli acidi carbossilici, eteri o Anidridi.

Un esempio è quello dell’acido acetico, cioè quella sostanza che sciolta in acqua da soluzione acida→ aceto. L’aceto si

forma anche attraverso la pastorizzazione. Un può di acido acetico c’è sempre un po' nei vini, il grado di acidità distingue

i vari vini. L’ingestione di prodotti acidi spesso è legata a prodotti non commestibili, noi abbiamo una certa sensibilità

nella percezione. C’è una reazione istintiva nel riconoscerle.

(SLIDE 20) struttura dell’acido acetico, che ricorda la struttura dell’etanolo, che contiene un gruppo ossidrilico

esattamente come nel come nel caso degli alcoli, però la sostanza diventa acida nel momento in cui il gruppo ossidrilico

risulta essere legato al carbonile. Entrambi sono legati al gruppo ossidrilico che in un caso è legato al carbonio, nel caso

di un alcool è legato a un etilene.

L’acido acetico ha una acidità particolarmente spiccata. Si tratta di una sostanza corrosiva. Acido solforico, acido nitrico

si tratta di sostanza estremamente corrosive, di acidi forti. Ecco cosa succede quando un gruppo funzionale risulta essere

legato a qualcos’’altro’’. così il gruppo ossidrilico dell’etanolo ha una acidità minore dell’acqua.

Più il PKA è grande più la forza dell’acido è minore; Più il PKA è piccolo più la forza dell’acido è grande. Che spiegazione

si dà del fatto che l’etanolo non è acido e l’acido l’acetico si? perché se si studia l’equilibrio acido-base, l’etanolo che si

comporta da acido debole da una base coniugata chiamata ione tossido che ha una molecola negativa ( nasce dal fatto

che dalla rottura di un legame, l’ossigeno essendo più elettronegativo porta con sé una coppia di elettroni), lo stesso

succede con l’acido acetico in cui il legame con il gruppo ossidrilico si rompe e si forma la base che si chiama in generale

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ione carbossilato , ma nel caso specifico dell’acido acetico si chiama acetato, questa base coniugata dell’acido acetico è

più stabile dello ione tossido per la RISONANZA→ in questo caso abbiamo formalizzato la carica di ossigeno sull’atomo

di ossigeno, ma perché la coppia di elettroni va su questo atomo a parità di elettronegatività? Allora si può scrivere

un’altra struttura di risonanza dove la carica negativa viene formalizzata(?) . Il fatto che questa base coniugata sia più

stabile rispetto quella dell’etanolo fa sì che l’equilibrio si sposti verso di essa, l’equilibrio è spostato verso lo ione acetato(

base carbossidata) più di quanto non succeda all’equilibrio degli alcoli.

Può esserci una domanda aperta su questo, basta sapere che: la maggiore acidità degli acidi carbossilici rispetto agli

alcoli è dovuta alla maggiore stabilità della base coniugata corrispondete agli acidi. La base coniugata che si forma dagli

acidi è più stabile della base coniugata che si forma dagli alcoli.

Ci sono ancora due casi in cui al gruppo carbonilico anziché esserci l’ossigeno può essere legato il cloro-> questo si

chiamano cloruri acilici, diversi dai cloruri achilici dove il cloro è legato all’alcano. Essendo questo cloro legato al

carbonile si parla di acilici ( sono dei lacrimogeni) . Se c’è l’atomo di azoto legato al carbonilico abbiamo le ammidi ( p

necessario distinguere le ammine, dagli ammidi. Le ammidi presentano un atomo di azoto legato al gruppo carbonilico;

le ammine invece sono legate solo all’acido carburico quindi un alcano, alchene ecc..). ATTENZIONE ci sono domande

così-> saper distinguere i nomi. NONA LEZIONE 18 Febbraio

Ripasso

A livello di emiacetali (quando si ha la chiusura dell’anello) si parte da una struttura aperta (come illustrato nell’alfa e

beta glucosio). Nella forma aperta abbiamo il gruppo carbonilico ( che in questo caso è esplicitato nel gruppo aldeidico)

A livello nutrizionale spesso si sente parlare di Carboidrati aldosi e chetosi: si riferisce a quando uno prende il

carboidrato e se nella struttura aperta c’è il gruppo aldeidico si parla i aldosi, se invece il gruppo carbonilico è impegnato

in una struttura chetonica si parla di chetosi.

Negli acidi carbossilici e dei loro derivati si può individuare una più STRUTTURA GENERALE: legato al gruppo carbonilico,

oltre al esserci un residuo idrocarburico o un atomo di idrogeno, abbiamo un generico gruppo indicato con la Y: può

essere un gruppo ossidrilico, un gruppo OR ( ossigeno legato a un idrocarburo) oppure può esserci un O a sua volta

legato a un gruppi carbonilico. A seconda di cosa è identificato come Y abbiamo diverse classi: (da riconoscere come

gruppi funzionali)

- Acidi carbossilici (capostipiti)

- Esteri

- Amminici

Parlando degli acidi carbossilici dobbiamo considerare l’origine di questi nome: Perché davanti al nome del composto si

mette ‘’acido’’?( ad esempio acido acetico, acido formico..) perché quando il gruppo ossidrilico è legato al gruppo

carbonilico( quindi non è legato direttamente a un idrocarburo) acquista acidità→ vale a dire l’equilibrio che nasce dalla

dissociazione del legame O-H nel caso di questi composti risulta essere spostato verso la formazione della base

coniugata; l’equilibrio perciò risulta spostato perché questa base coniugata è particolarmente stabile. A differenza degli

alcoli che non sono acidi, anzi addirittura sono addirittura meno acidi dell’acqua( PKA dell’acqua è 16)→ perciò non si

parla assolutamente di acidità nel caso degli alcoli.

Reazione di sostituzione

La reazione di sostituzione nucleofila acilica consiste nella sostituzione del gruppo -OH dell’acido con un agente

nucleofilo, rappresentato dal gruppo alcossido -OR degli alcoli e dal gruppo amminico -NH2 dell’ammoniaca. I prodotti

della reazione sono composti chiamati derivati degli acidi carbossilici, tra i quali i più diffusi sono gli esteri e le ammidi.

I derivati degli acidi carbossilici sono composti nei quali l’ossidrile del gruppo carbossile è sostituito da un altro gruppo

funzionale. →è

(SLIDE 21) Possiamo ora sintetizzare la reattività che li caratterizza una reattività di sostituzione e ciò che sostituiamo

è il gruppo Y con qualcos’altro. questa specie sarà con certi nuclei carichi positivamente (si tratta di una specie chiamata

NUCLEOFILA) che va a cercarsi il carbonio. Ed ecco che il nome è reazione di sostituzione nucleofila acilica 40

Questo schema indica come gli acidi carbossilici e i derivati sono

interconver