Chimica organica

ALCOLI E FENOLI

Formula generale R-OH, Ar-OH

Alcoli e fenoli sono accomunati da un gruppo funzionale -OH.

Alcoli: R = gruppo alchilico

Fenoli: Ar = gruppo arilico

Alcoli e fenoli li teniamo separati perché non hanno la stessa reattività. I fenoli sono leggermente acidi, gli alcoli invece non sono acidi e hanno le stesse proprietà acido-base dell'acqua (il fenolo no: tende a dissociarsi e a lasciare andare il suo protone in soluzione).

Entrambi questi composti si possono pensare formalmente derivati dall'acqua sostituendo un atomo di H con un gruppo alchile oppure con un gruppo aromatico. È importante classificare gli alcoli in primari, secondari e terziari. Alcol primario se il gruppo OH è legato a un C il quale a sua volta è legato solo a un altro atomo di C; alcol secondario se il gruppo OH è legato a un atomo di C il quale a sua volta è legato a due atomi di C; alcol terziario se il gruppo OH è legato a un atomo

di C il quale a sua volta è legato a tre atomi di C. Gli alcoli hanno un punto di ebollizione molto più alto rispetto agli alcani con lo stesso numero di atomi di carbonio. 19→grazie Formano legami a idrogeno come nell'acqua al gruppo OH. I legami a H sono un particolare tipo di interazione dipolo-dipolo e sono particolarmente forti e quindi il fatto che ci siano delle forze intermolecolari così elevate fa alzare il punto di ebollizione e li fa condensare a temperatura ambiente (l'etanolo è liquido a temperatura ambiente, l'etano è un gas a temperatura ambiente). Diffusissimi in natura e negli alimenti. →I fenoli hanno la capacità di stabilizzare i radicali liberi i polifenoli riescono a prendere l'elettrone spaiato e formano un radicale ma che è talmente stabile che non reagisce con niente.

ETERI Formula generale: R-O-R R un qualsiasi gruppo alchilico o arilico (i due R non devono essere necessariamente uguali).

Gli eteri non sono diffusissimi in natura ma sono importanti per le analisi gas-massa di alcol. Gli eteri sono molecole polari, sono anche ottimi solventi e non hanno più l'atomo di idrogeno attaccato a quello di ossigeno e quindi perdono la capacità di donare legami a idrogeno, possono solo accettare un legame a idrogeno per esempio da una molecola di acqua motivo per cui gli eteri, se R è piccolo, si mescolano benissimo con l'acqua. Tra le molecole esistono solo deboli interazioni dipolo-dipolo. Molto meno solubili in acqua degli alcoli, più solubili in acqua degli idrocarburi di peso molecolare simile. Molto più volatili degli alcoli corrispondenti. L'atomo di O può fungere da accettore di legame a H ma di fatto un etere non può mai donare un legame a idrogeno perché manca l'atomo di H corrispondente. Punti di ebollizione: - Etanolo: 78 °C - Etere etilico: 35 °C Il punto di ebollizione è una misura di

Possono considerare dei lontani parenti del ciclopropano in cui al posto di un atomo di C c'è un atomo di O. Eteri ciclici in cui l'ossigeno è uno degli atomi di un anello a tre termini. Sono trattati a parte a causa della loro eccezionale reattività e quindi tossici. In particolare l'ossido di etilene lo ritroviamo nella sanificazione dei silos utilizzati per contenere grano/mais/cereali sterilizzazione (favorevoli all'insorgenza di Aspergillus che sintetizza aflatossine). Si formano per ossidazione degli alcheni con peracidi. A causa della tensione di anello, gli epossidi sono molto più reattivi degli eteri l'anello si apre molto facilmente e nell'aprirsi reagisce con altri gruppi funzionali. Alcune specie di questo tipo si possono formare anche durante la frittura dei cibi (in presenza di perossoacidi un doppio legame può formare strutture di questo tipo.

14-10AMMINEDerivati organici

dell'ammoniaca (NH₃)

Le ammine, come gli alcoli, si dividono in primarie, secondarie e terziarie a seconda che l'atomo di H sia legato a un atomo di N che a sua volta è legato a uno, due o tre atomi di C.

Le ammine primarie e secondarie formano legami a idrogeno in modo del tutto simile all'acqua solo che i legami a idrogeno che si formano tra i gruppi NH sono generalmente più deboli rispetto a quelli che si formano tra i gruppi OH. A temperatura e pressione standard l'ammoniaca è un gas, a differenza dell'acqua (liquido).

Punti di ebollizione più alti di quelli di composti non polari con lo stesso peso molecolare.

Le ammine a basso peso molecolare sono in genere solubili in acqua. Hanno odori caratteristici (pungenti), si formano per degradazione degli amminoacidi ed altri composti azotati. (Degradazione dell'aroma di carne e pesce)

Nomenclatura delle ammine

Suffisso: -ammina

Per quanto riguarda le ammine semplici o si usa la

nomenclatura IUPAC in cui l'ammina è un derivato dell'alcano corrispondente (nome in alto) ma in generale non vengono nominate in questo modo denominare i gruppi legati all'azoto.

Metilammina = la si vede come una molecola di ammoniaca con attaccato un gruppo metile (nel primo caso).

Dimetilammina = due metili attaccati

Dietilammina = due etili attaccati

Trimetilammina = tre gruppi metilici attaccati.

Etil metil ammina = i gruppi sono diversi (in generale i gruppi vengono elencati in ordine alfabetico).

Anilina (composto colorato e abbastanza tossico) = al posto del gruppo R c'è un anello aromatico.

ALDEIDI E CHETONI

Sono caratterizzati dal gruppo funzionale C=O chiamato carbonile.

La differenza tra aldeidi e chetoni è che mentre i chetoni hanno il gruppo C=O con due gruppi alchilici attaccati, nelle aldeidi uno dei gruppi alchilici è sostituito da un atomo di H.

Il carbonio è ibridizzato sp. C'è un orbitale pz

Odori caratteristici

Gli odori delle molecole possono essere piuttosto gradevoli. Ad esempio, il citrale conferisce il profumo di limone.

Nomenclatura di aldeidi e chetoni

Aldeidi: suffisso -ale

Come sostituente: -CHO, prefisso formil-

Metanale: secondo la IUPAC questa molecola è formalmente derivata dal metano: ha un unico atomo di C che è stato ossidato a gruppo carbonile (metan-ale). Viene chiamata formaldeide perché è la versione ridotta dell'acido formico (prodotto dalle secrezioni delle ghiandole delle formiche).

Etanale: secondo la IUPAC questa molecola è derivata dall'etano: due atomi di C con un gruppo ossidato. In realtà, se al posto dell'H mettiamo un OH otteniamo l'acido acetico e per questo questa molecola viene chiamata acetaldeide.

Benzaldeide: aldeide derivata dall'acido benzoico: è un anello benzenico a cui è legato un gruppo carbonile. Questa molecola ha una importanza

Notevole nell'ambito della chimica degli alimenti perché ha un profumo di mandorle dolci.

Chetoni: suffisso -one

Come sostituente: -COCH, prefisso acetil-

2-propanone/acetone/dimetilchetone: molecola di propano (tre atomi di C) ossidata in posizione 2 pertanto chiamata 2-propanone. È conosciuta come acetone perché è un chetone derivato formalmente dall'acido acetico.

3-pentanone: secondo la IUPAC si chiama 3-pentanone perché ci sono 5 atomi di C e in posizione 3 c'è un atomo di C ossidato a gruppo carbonile.

Metil fenil chetone (ha gruppi diversi) comunemente detto acetofenone.

Reazioni di aldeidi e chetoni

Il carbonile dà reazioni di addizione. Ricordiamo che sul C c'è un difetto di carica negativa, quindi appena questo C incontra una molecola che ha un eccesso di carica negativa reagisce.

Addizione di acqua

La molecola di acqua ha due doppietti elettronici non condivisi che sono quelli che formano il legame a H.

idoppietti elettronici non condivisi dell'acqua costituiscono un eccesso di carica negativa che può andare a complementare il difetto di carica negativa che c'è sull'atomo di C. Il risultato è che la molecola di acqua si somma, il doppio legame si apre (avanza un atomo di H che si trasferisce dall'altra parte). È una reazione di equilibrio cioè può andare in un verso e tornare indietro. Questa reazione dà una molecola che si chiama gem-diolo (-olo è la desinenza dell'alcol, gem- sta per geminale i due gruppi OH stanno attaccati allo stesso atomo di C).

Addizione di alcoli Aldeidi e chetoni reagiscono molto bene con gli alcoli. L'ossigeno con eccesso di carica negativa si avvicina al C che ha un difetto di carica negativa, il doppio legame si rompe, l'atomo di H si sposta sopra e si forma l'emiacetale (questa molecola