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Chimica organica - gli amminoacidi Appunti scolastici Premium

Appunti di Chimica organica del professor Appendino sugli amminoacidie sui seguenti argomenti: amminoacidi lipofili, reazioni con fini analitici, proprietà acido-base, l'acidità, sintesi degli amminoacidi, sintesi assimetrica, condensazione controllata, sintesi peptidica, sequenziamento peptidi. Vedi di più

Esame di Chimica organica docente Prof. G. Appendino

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ESTRATTO DOCUMENTO

FATTORI CHE INFLUENZANO

L’ACIDITA’

EFFETTO INDUTTIVO

O pK =0

a

F C OH

3 O pK =4.7

H C OH a

3

PROPRIETA’ ACIDO/BASE

DEGLI A.A.

ACIDO FORTE BASE DEBOLE

pK =4.7

a -

COOH COO

+

H N H H N H

2 3

R R

BASE FORTE

pK =9-10 ACIDO DEBOLE

a

PROPRIETA’ ACIDO/BASE

DEGLI A.A.

FORMA ZWITTERIONICA (BETAINA): SPECIE ANFOTERA

“NEUTRA”, REAGISCE SIA CON ACIDI CHE CON BASI

-

COO

+

H N H

3 R +

+ -H

+H -

COOH COO

+

H N H H N H

3 2

R R

PROPRIETA’ ACIDO/BASE

DEGLI A.A.

= pH ISOELETTRICO: IL VALORE DI pH IN CUI E’

pH

i

PRESENTE SOLO LA FORMA BETAINICA E L’A.A.

PRESENTA IL MINIMO DI SOLUBILITA’

pK + pK 3+

COOH NH

pH = 6

i 2

• SE IL pH<pH MAGGIORMENTE PRESENTE LA

i

FORMA ANIONICA

•SE IL pH>pH MAGGIORMENTE PRESENTE LA

i

FORMA CATIONICA

SINTESI A.A.

NON ENANTIO-SELETTIVA

1. SINTESI DI STRECKER

O NH

2

+ NH + HCN

3

R H R C N

+ -

H /OH

-AMMINONITRILE NH

2

R C O

OH

Rac

SINTESI A.A.

NON ENANTIO-SELETTIVA

1. SINTESI DI STRECKER (MECCANISMO)

+

H

O NH

+ NH

3

R H R H

C N

NH

2 + - NH

H /OH 2

R C O R C N

OH

Rac

SINTESI A.A.

NON ENANTIO-SELETTIVA

2. SINTESI DI HELL-VOHLARDT- ZELINSKY

O O O

NH

P (ROSSO) 3

4

R R R

Br

OH OH OH

2 Br NH

2

PBr

P + Br 3

4 2 Rac

IN QUESTO CASO SI EVITA LA POLI-ALCHILAZIONE DEL

GRUPPO AMMINICO PER EFFETTO ELETTRON ATTRATTORE

DEL GRUPPO CARBOSSILICO

NON E’ UN BUON NUCLEOFILO, PER LA SINTESI DELLE

NH

3 3-

AMMINE MEGLIO UTILIZZARE IL GRUPPO AZIDICO (N )

SINTESI A.A.

NON ENANTIO-SELETTIVA

2. SINTESI DI HELL-VOHLARDT- ZELINSKY (MECCANISMO)

OH

O O

PBr

3 R

R R Br

OH Br Br

2 H

O O O

O

NH H O Br

R R

3 2 R

R

OH OH Br

Br

NH Br Br

2 Br

Rac SINTESI A.A.

NON ENANTIO-SELETTIVA

3. SINTESI DI ERLENMEYER (VIA AZA-LATTONI)

H

O O O

O R

HN CHC OH R H N O

N O

H

O B

ACIDO IPPURICO H O

2

H

O OH O H O

R 2

1) H

2

H N H

2 +

2) H /H O OH

O NH

2

R Rac

PRINCIPI DI SINTESI

ASSIMETRICA

1. PER RISOLUZIONE: SEPARO IL RACEMO NEI SUOI 2

ENENTIOMERI

2. SINTESI ASIMMETRICA:RICORSO AD AUSILIARI O A

CATALIZZATORI O A REATTIVI CHIRALI CHE

“TRASFERISCONO” LA CHIRALITA’ A COMPOSTI DI

PARTENZA ACHIRALI

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

REAZIONE DI IDROGENAZIONE: ADDIZIONE DI H AD UN

2

DOPPIO LEGAME CATALIZZATA DA UN METALLO DI

TRANSIZIONE H H REAZIONE IN FASE

H

2 ETEROGENEA NON

ENANTIOSELETTIVA

Pd (C)

R R R R

PER EFFETTUARE LA REAZIONE IN FASE OMOGENEA

USO DEI SALI DI METALLO CHE MI PORTANO IN

SOLUZIONE H

2

CATALIZZATORE PIU’ FAMOSO: CATALIZATORE DI

WILKINSON (TETRAKIS) + -

[Rh(PPh ) ] Cl

3 3

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

H

Rh-H Rh H Rh H

H H H

2

Rh-H 2 2

R R

C C

R R R R R R R R

ALTRI CATALIZZATORI CHIRALI

O PPh

2

P P PPh

2

O

(R,R)-DIPAMP (R)-BINAP

2+ [(R)-BINAP]Ru(OAc)

[DIPAMP]RhL 2

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

R R H R H

O O O

P P

H

HN HN P

HN

2

Rh Rh Rh

P P P

H

R R R

2 2 2

H

R R R

1 1 1

R O P

HN + Rh

H P

H R

2

R

1

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

HH

P

P H

P Ar

Ar

Ar Rh

Rh O

H O

O 2 H

N CO CH

N

N 2 3

H

H

H CO CH

CO CH P 2 3

2 3

LA LIMITAZIONE NELL’USO DI QUESTI CATALIZZATORI COL

RODIO E’ CHE RICHIEDEDONO SUBSTRATI PARTICOLARI

GRUPPO ELETTRON

R 2 ATTRATTORE

O

R X EW

ATOMO CON GRUPPO 1

CARBONILICO PER

COORDINARE IL METALLO

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

P HH

P H

P Ar

Ar

Ar Rh

Rh O

H O

O 2 H

N CO CH

N

N 2 3

H

H

H CO CH

CO CH P 2 3

2 3

VELOCE H P

H

PO H

P Ar

Ar Ar Rh

Rh H O

2 O H

NH N H CO C N

3 2

H H

H CO C

H CO C P

3 2

3 2 LENTA

SINTESI A.A.

ENANTIO-SELETTIVA

SINTESI DELL’(S)-NAPROSSENE H

H

COOH H

2 COOH

[(S)BINAP]Ru(OAc)

2

O O

SINTESI DEL CITRONELLOLO H

H

2

OH [(S)BINAP]Ru(OAc) OH

2

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

A SECONDA DEL NUMERO DI A.A. PRESENTI IN UNA

CATENA, LA STESSA VIENA DEFINITA IN MODO DIVERSO:

•A.A.<10 OLIGOPEPTIDI

•10<A.A. >50 POLIPEPTIDI

•A.A. <50 PROTEINE

DUE STRATEGIE PER L’ALLUNGAMENTO DELLA CATENA:

•SINTESI IN SOLUZIONE

•SINTESI SU FASE SOLIDA

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

A.A. SONO MOLECOLE BIDENTATE:

PROBLEMA DELLA DIREZIONALITA’ DELLA REAZIONE

PROBLEMA DELLA OLIGOMERIZZAZIONE SITO ELETTROFILO

COOH

SITO NUCLEOFILO H N H

2 R

SOLUZIONE: UTILIZZO DI GRUPPI PROTETTORI

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

O OH O OH

H H

O N H O N H

COOH R R

1

H N H H N H H N H

2 2 2

R R R

1

+ O OH

O OH

COOH H

H O N H

O N H

H N H

2 R

R

R 1

1 H N H

H N H 2

2 R

R

1

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

PROTEZIONE DEL GRUPPO AMMINICO COME URETANO O

CARBAMMATO

PERDE IL SUO CARATTERE NUCLEOFILO

PERDE LE SUE CARATTERISTICHE BASICHE

E’ NEUTRO

IL TALLONE D’ACHILLE E’ L’INSTABILITA’ INTRINSECA

DEL GRUPPO CARBAMMICO CHE PORTA ALLA

LIBERAZIONE DI CO E DEL GRUPPO AMMINICO

2

O O

R NH + R R R

2 1 1

X O N O

H

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

NH

O H N NH

H N NH 2 2

2 2 GUANIDINA

UREA

NH O

O R

1

H N OH Cl O

HO OH

2 CLOROFORMIATO

ISOUREA ACIDO CARBONICO O

O R R

1

N O

Cl Cl H

CARBAMMATO

FOSGENE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BOC= tert BUTILOSSICARBONIL

O O O O

O O O O O O N N N

BOC CARBONATO BOC AZIDE

BOC O

2 O O

S N R

X O N O

H

R NH

2

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BOC= tert BUTILOSSICARBONIL SBLOCCO

+

H H

O O

F C COOH

3

R R

N O N O

CH Cl

2 2

H H

E 1

CO

2 O

R NH R

2 N OH

H

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

FMOC= FLUORENILMETOSSICARBONILE

pK =20

a

H O LABILE IN BASI PER LA

PRESENZA DI UN PROTONE

O ACIDO CHE PUO’

Cl FACILMENTE DARE UNA

REAZIONE DI ELIMINAZIONE

DI TIPO 2

FMOC-Cl

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

FMOC= FLUORENILMETOSSICARBONILE SBLOCCO

N

H

H E

O 2 R NH

+ 2

O R

N

H CO

2

DIBENZOFULVENE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

CBZ= CARBOBENZILOSSI

LA DEPROTEZIONE AVVIENE PER

Cl IDROGENOLISI

O GRUPPO MENO SENSIBILE A

O CONDIZIONE ACIDE E BASICHE

CBZ-Cl R H /Pd (C)

2

NH H N R

+ 2

O O CO

2

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

Tert-BUTIL ESTERE: PROTEZIONE O O

COOH H SO

2 4

H N H + H N H

2 2

S 1

N

R R

SBLOCCO

O O COOH

TFA H N H

2

H N H E

2 1 R

R

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

BENZIL ESTERE:

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE GRUPPO CARBOSSILICO

• EX SITU: ATTIVAZIONE DEL GRUPPO CARBOSSILICO CON

UN GRUPPO USCENTE ABBASTANZA STABILE DA EVITARE

LA FORMAZIONE DI AZALATTONE, MA SENSIBILE

ALL’ATTACCO DA PARTE DI UN NUCLEOFILO: GRUPPO

AMMINICO

• IN SITU: MESCOLO CONTEMPORANEAMENTE LA

COMPONENTE AMMINICA CON QUELLA CARBOSSILICA IN

PRESENZA DI UN AGENTE CONDENSANTE CHE FACILITA

LA FORMAZIONE DEL LEGAME PEPTIDICO

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: AZIDE O N

3

O

COOH

H H

P N

COB N H COB N H

+ EtO 3

OEt

R R

O

R N N N

N OH

O

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: ANIDRIDE MISTA PIVALICA

O O

O

COOH

H S a H

N

COB N H COB N H O

+ Cl

R R

CARBONILE ATTIVATO VS

L’ATTACCO DA PARTE DEL

GRUPPO AMMINICO O O

H

COB N H O

R CARBONILE POCO REATTIVO PER

IMPEDIMENTO STERICO DOVUTO

AL GRUPPO tert-BUTILE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE EX SITU: CARBONATO MISTO

O

COOH O O O

H S a

N

COB N H + H

Cl O COB N H O

R R

IL GRUPPO AMMINICO NON ATTACCA IL CARBONILE

DELL’ISOBUTILE PER MOTIVI ELETTRONICI: NON VI E’

AMBIGUITA’ SUL SITO ELETTROFILO DA ATTACCARE

CONDENSAZIONE

CONTROLLATA A.A.

ATTIVAZIONE IN SITU:

AGENTI CONDENSANTI SONO COMPOSTI IN GRADO DI

ATTIVARE IL GRUPPO CARBOSSILICO ANCHE IN PRESENZA

DI UN NUCLEOFILO PERMETTENDO LA FORMAZIONE DEL

LEGAME PEPTIDICO

AGENTI CONDENSANTI CARBODIIMMIDICI

N C N

DCC

DICICLOESILCARBODIIMMIDE


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Chimica organica del professor Appendino sugli amminoacidie sui seguenti argomenti: amminoacidi lipofili, reazioni con fini analitici, proprietà acido-base, l'acidità, sintesi degli amminoacidi, sintesi assimetrica, condensazione controllata, sintesi peptidica, sequenziamento peptidi.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in scienze infermieristiche e ostetriche
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher valeria0186 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica organica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico delle Marche - Univpm o del prof Appendino Giovanni.

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