27707 - CHIMICA ORGANICA II L

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di programmare la metodologia più opportuna in una sequenza sintetica sulla base delle conoscenze acquisite sulle principali classi di reazioni. Conosce la reattività di composti polifunzionali e le metodologie per la loro preparazione e modificazione. Temi centrali del corso sono selettività ed efficienza sintetica in una prospettiva di industrializzazione.

Contenuti

Parte del corso svolta dal Professor Alfredo Ricci

Gruppi protettori: Concetti guida nell' individuazione, nel design e nell' utilizzazione dei gruppi protettori in sintesi organica. Descrizione dei reagenti per la protezione delle funzionalità più comuni. Applicazioni sintetiche.

Reazioni di ossidazione: Definizione dei processi ossidativi delle molecole organiche. Inserzione ossidativa di Baeyer-Williger. Ossidazione di alcheni: formazione di epossidi, ossidazione demolitiva, processo Wacker, ossidazione di polioli. 

Reazioni di riduzione: Definizione dei processi riduttivi delle molecole organiche. Principali classi di reagenti per la riduzione. Applicazioni sintetiche esemplificative di riduzioni di molecole organiche.

Carboidrati:Origine, definizione classificazione chimica e stereochimica dei carboidrati. Modificazioni strutturali e derivatizzazione dei carboidrati. I monosaccaridi e i loro diretti derivati come "building blocks" sintetici.

 Composti elemento-organici di zolfo e fosforo: confronto generale, analogie e differenziazioni tra classi di semplici derivati ossigenati, solforati e fosforilati. Il legame multiplo nei composti organici solforati. Sintesi di derivati chirali allo zolfo. Ilidi dello zolfo: sintesi ed usi sintetici e differenziazioni rispetto alle ilidi al fosforo. Derivati organici del fosforo. Composti del fosforo come nucleofili. Chimica ‘biologica' del fosforo. Derivati solforati e fosforilati di interesse applicativo (accenni).

Sintesi organica mediata da sistemi organometallici: Principi generali dell' utilizzazione dei sistemi organometallici nella formazione di legami C-C. Reagenti organometallici polari ed a bassa polarità. Il principio della transmetallazione organometallica e le sue applicazioni in sintesi organica. Reazioni stechiometriche. Utilizzazione sintetica dei cuprati. La modulazione della reattività del legame C-Cu. Impiego nelle reazioni di sostituzione e di addizione. Sintesi di molecole organiche polifunzionali complesse di interesse applicativo nella chimica medicinale.Reazioni catalitiche. Catalisi da parte di metalli. Formazione selettiva di legami C-C mediata da Palladio: i complessi Pd(II)-olefina e le loro reazioni con nucleofili all'ossigeno. Processi di addizione ossidativa di Pd(0). La reazione di Heck: meccanismo ed applicazione in sintesi organica.

Parte del corso svolta dal Professor Piero Spagnolo

Stereochimica: Chiralità nelle molecole organiche. Enantiomeri e diatereoisomeri. Composti meso. Proiezioni di Fischer. Stereochimica delle reazioni di addizione ad alcheni e composti carbonilici (aleidi e chetoni) achirali e chirali. Sintesi enantioselettive e diastereoselettive. Chiralità di azoto, fosforo e zolfo. Prochiralità: prochiralità di composti planari e tetraedrici. Atomi e facce prochirali. Atomi, gruppi e facce omotopici, enantiotopici e diastereotopici. Chiralità in natura ed in ambienti naturali.

Composti azotati: Ammine e loro classificazione. Struttura. Forza basica. Sali d'ammonio. Alchilazione ed acilazione. Ammidi. Reazioni di solfonazione, nitrosazione e reazioni con aldeidi e chetoni. Condensazioni, ossidazioni, eliminazione di Hoffman e di Saytzev. N-Ossidi. Immine. Reazione di Mannich. Enammine ed isocianati. Nitrili ed Azidi.

Molecole eteroaromatiche: Valutazione del carattere aromatico nei sistemi eteroaromatici penta- ed esatomici con riferimento ai sistemi benzenoidi. Metodi generali di sintesi. Reazioni di sostituzione e di addizione relative ai capostipiti pentatomici (furano, pirrolo e tiofene) ed esatomici (piridina). Applicazioni sintetiche di alcuni sistemi eteroaromatici.

Reattività di composti carbonilici polifunzionalizzati: Condensazioni aldoliche, di Claisen, alchilazioni di composti dicarbonilici, condensazioni di Dieckman, reazioni inter- ed intra-molecolari. Estere malonico e consimili. O-alchilazione e C-alchilazione. Composti β-dicarbonilici ed α-dicarbonilici.

Radicali liberi: Generazione, reattività e struttura. Reazioni radicaliche (o omolitiche) a catena e non a catena; iniziatori di reazioni radicaliche. Radicali in sintesi organica: polarità, chemioselettività, regioselettività e stereoselettività; traformazioni di gruppi funzionali, reazioni di formazione di legami carbonio-carbonio e carbonio-azoto intermolecolari ed intramolecolari, reazioni a multistadio. Radicali cationi ed anioni in processi a trasferimento elettronico. Differenze fondamentali fra processi radicalici e processi non radicalici (eterolitici); applicazioni di metodologie radicaliche nella sintesi organica.

Orbitali e chimica organica: Reazioni di cicloaddizione di dieni coniugati ad alcheni (cicloaddizioni di Diels Alder) .

Orario di ricevimento

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