Universita degli Studi di Milano - Corso di Laurea in Biotecnologie - I anno Interfacoltà Corso di Chimica Organica Linea 3 - Anna Bernardi\

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1 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 1 Nomenclatura degli alcani Assegnare il nome IUPAC alle seguenti strutture: Disegnare la formula di struttura dei seguenti prodotti 2,4-dimetil-eptano 3-etil-2-metil-nonano 4-propil-5,6-dimetil decano Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

2 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 2 DEFINIZINE DEGLI ENANTIMERI ED ESERCIZI DI NMENCLATURA STERECIMICA Utilizzare capitolo 6.2 del libro Chimica rganica di Schmid, pag Il libro e reperibile presso la Biblioteca Chimica Esercizi di stereochimica on line: The stereochemistry game- Universita dell Arizona Colby College: Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

3 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 3 Esercizi sui cicloalcani e sugli stereoisomeri: 1) Dai il nome hai seguenti prodotti, e scrivili nella conformazione a sedia più stabile Et Et a) C 3 b) Scrivi tutti gli stereoisomeri di a 2) Assegna le configurazioni (R) o (S) a ciascun stereocentro Me Cl Cl a) Cl b) I c) Assegna il nome IUPAC ad a e b 3) Quanti stereoisomeri ha il (-) mentolo (aroma di menta)? Disegnali 3 C Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

4 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ Stabilire la posizione dell equilibrio nelle seguenti reazione acido-base: 4 a) C 3 Na C 3 Na 2 b) C 3 NaN 2 C 3 Na N 3 c) C 3 Na 3 C C C 3 3 C CNa C3 C3 d) PhN 3 2 PhN 2 e) 3 C C 2 3 C C c) C 3 C 2 2 C 3 C 3 a. 2 PhC Na 2 C 3 2 PhC - Na 2 C 3 b. PhN 3 Cl - K KCl PhN 2 2 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

5 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 5 1) Completa le seguenti reazioni: C 3 - Na CN Cl C 3 C 2 C 3 2) Qual è l ordine di reattività di questi composti in una reazione SN 2 Cl Cl a) I b) c) Cl d) 3) Qual è l ordine di reattività di questi composti in una reazione SN 1 a) I b) Cl c) Cl 4) Assegna i nomi IUPAC ai substrati degli esercizi 2 e 3 Quanti stereoisomeri può avere 2b? e 2d? Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

6 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 6 Reazioni di ELIMINAZINE e SSTITUZINE 1) Cosa si forma nelle seguenti reazioni? Con quale meccanismo? C 3 EtNa C 3 Et BuK 2) Scrivere la struttura di tutti i possibili prodotti di eliminazione. Na 3) 2-bromo butano 4) C 3 2 S 4 conc. 5) Spiegare perché si formano prodotti diversi nelle reazioni seguenti. Scrivere il meccanismo. a) 2 C C-C-C 3 Me - Na 2 C C-C-C 3 Me b) 2 C C-C-C 3 Me 2 C C-C-C 3 C 2 -C=C-Cl Me Me c) 2 C C-C-C 3 BuK C 2 =C-C=C 2 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

7 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 7 A) Assegna il nome ai seguenti alcol (C 3 ) 3 C Me Quali di questi sono alcool secondari? B) Scrivi la formula di struttura di: 2,2-dimetil-1-propanolo trans-2-etossi ciclopentanolo (R)-5-metil-2-esanolo 2-metil-2-propil-1,3-propandiolo cis-1,4-cicloesandiolo C) Sistema i seguenti composti in ordine di acidità crescente: C 3 C 2 C 2 -S C 3 C 2 C 2 - C 3 C 2 -C (C 3 ) 2 C D) Scegli la base più forte nell ambito di ogni coppia e scrivi il suo acido coniugato: 1) C 3 C 2 e C 3 C 2 S 2) C 3 C 2 e N 2 E) Completa le seguenti reazioni: 1) Cr 6 2) NaB 4 C 3 I 3) C 3 C 2 C 2 NaN 2 A B 4) C 3 C 2 S -- 5) 2 / Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

8 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 8 1) Scrivi le formule dei seguenti prodotti: a) 5-bromo-1.3-pentadiammina b) cis-4-amminocicloesanolo c) un ammina secondaria d) N-etilcicloesanammina e) N,N-dimetilbutanammina 2) Assegna il nome alle seguenti strutture: a. C 3 NC 2 C 2 C 3 3 C b. C 3 N C3 C 3 c. N 2 3) Classifica i composti degli esercizi 1 e 2 come ammine 1, 2, 3. 4) Completa le seguenti reazioni acido/base e prevedi per ognuna la posizione dell equilibrio usando la tabelle della pk a : Me N Me C 3 C Me N 2 N 3 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

9 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 9 1) Assegna il nome IUPAC a questi composti: a) C 3 b) 3 C C c) d) C 2) Disegna le formule di struttura dei seguenti composti: a) 1-cloropropanone b) 4-idrossi-4-metil-2-pentanone c) 1,3-ciclopentandione 3) Completa le seguenti reazioni: a) C NaCN b) 2 c) C 3 C 2 d) 2 S 4 N e) N 2 4) Scrivi le formule di tutti i possibili enoli dei seguenti composti: a) 2- butanone b) 2,4-pentandione c) C Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

10 CARBIDRATI Universita degli Studi di Milano - Corso di Laurea in Biotecnologie - I anno Interfacoltà Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 10 Problema: Quali dei seguenti composti sono D- e quali L- monosaccaridi C C C 2 C a) C 2 b) C 2 c) C 2 assegnare il nome ad a) e a b) - Scrivi l enantiomero di a) Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

11 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 11 A) Scrivere il (D)-glucosio in proiezione di Fischer, di aworth e nella. conformazione a sedia. B) Scrivere il D-ribosio in proiezione di aworth. C) Il D-mannosio è l isomero al C 2 del D.glucosio. Scrivere il β-d- mannopiranoside in proiezione a sedia Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

12 Glicosidi Universita degli Studi di Milano - Corso di Laurea in Biotecnologie - I anno Interfacoltà Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 12 vanillina NAD NAD NAD Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

13 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

14 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 13 1) Assegna il nome IUPAC dei seguenti acidi: C 3 C C 2 C ClC 2 C 2 C 2. Disegna le formule di struttura di: a) Acido 2,3-diidrossipropanoico b) Acido 4-amminobutanoico c) Acido 3-oxopentanoico d) Acido formico 3. Disponi i seguenti prodotti in ordine di acidita crescente S C C C 4. Completa e bilancia le seguenti reazioni a. C 3 -C-C 2 NaC 3 c. ClC 2 -C 2 K b. C 3 -C 2 -C 2 Et 3 N d. C2 Ca() 2 5. Scrivere le formule di struttura dei seguenti composti a) acetato di sodio b) formiato di ammonio c) 2-clorobutanoato di potassio d) acetato di etile e) metil 3-idrossibutanoato f) ottanoil cloruro g) dodecanammide h) N-etil-2-idrossiacetammide i) propanoato di 2-propile l) N.N-dimetilformammide Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

15 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 6) C 2 Me Na 7) X NMe NMe Ac 2 8) Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

16 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 14 ESERCIZI RELATIVI ALLA CIMICA DEGLI AMMINACIDI: Indicare da che parte sono spostati i seguenti equilibri: C 3 C 3 1) N 2 C 3 N C - N 2 N 3 2) 3 N C - 2 N C - C - C 3) 3 N C 3 N C - 4) Disegnare al punto isoelettrico Arg, Trp, is 5) Disegnare e classificare come polari/apolari e idrofili/idrofobi i residui laterali di: Ser Phe Lys Met Val Gln Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

17 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 6) Disegnare Tyr a p 12 7) Disegnare Arg a p 1 8) Indicare quale dei tre azoti del gruppo basico di Arg si protona e spiegare perchè 9) Disegnare il dipeptide Ala/Arg al pi 10) Disegnare il dipeptide Lys/Glu al pi Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

18 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ Scrivi le formule di struttura dei seguenti ammino acidi 1) Phe 2) Ser 3) D 4) N 5) ys 6) Tyr 7) W La treonina ha 2 stereocentri. L isomero presente nelle proteine è il (2S.3R) disegnalo in una rappresentazione tridimensionale. Scrivi la sua abbreviazione a 3 caratteri e a 1 carattere. Scrivi la formula di struttura del tripeptide Lys-Val-Phe Scrivi il tripeptide usando il codice monolettera. Scrivi la forma zwitterionica dell alanina e mostra la sua reazione con 1) 1 mole di Na 2) 1 mole di Cl Stabilite qual è il protone più acido nelle seguenti specie, e scrivete la formula di Struttura del prodotto che si forma per azione con un equivalente di base ( - ) C C N 3 1) N 3 2) C - 3) N 3 C 4) 2 N N2 N N 2 C - Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

19 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ Siti da consultare per la visualizzazione e l animazione di amminoacidi e derivati Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

20 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ PRBLEMI: 15 1) 2 C 3 -C 2 -C 2 -C - Scrivere il meccanismo della reazione 2) 3 C- 2 C- C Na 3) Scrivere le formule di tutti gli enoli possibili dei seguenti composti: a) 2 butanone b) fenilacetaldeide c) 2,4 -pentandione 4) Mettere in ordine di acidità i seguenti acidi al carbonio: 3 C C 3 C C C 3 Ph-C 2 C Ph C C 2 -C 2 C 3 5) Scrivere gli enolati dei prodotti dell esercizio 3. 6) C 3 2 C C C 2 -C 2 -C 2 Me Me - 3 Me 7) Realizzare la seguente trasformazione. X 3 C CMe Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

21 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 16 ALCENI A) Disegna le strutture dei seguenti composti: 1) E-2metil-3-esane 4) 1.4-cicloesadiene 2) Z-1-cloropropene 5) 2-metil butadiene 3) 1-isopropil-4-metilcicloesene 6) 3-metil-2-butenale B) Scrivi il nome IUPAC dei seguenti composti: 1) 2) Me Me Me Me 3) C 4) 5) 6) C) Per il 3-penten-2-olo esistono quattro stereoisomeri, disegnali: D) Mettere in ordine di reattività i seguenti composti in una reazione SN1: I E) Completare la seguente reazione: C 3 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

22 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ REAZINI DEGLI ALCENI 17 1) 2 2) 2 3) KMn 4 4) Me 2 cat. 2 5) Me cat. 2 6) cat. C 2 Me RC 3 7) C 2 Me 8) s 4 9) KMn 4 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

23 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 18 A) Assegna il nome ai seguenti composti: 1) C 3 2) 3) Ph 4) Cl 5) Cl B) Disegna le formule di struttura dei seguenti composti: 1) 1-bromo-2-cloro-4-etilbenzene 4) acido 2-fenilacetico 2) m-bromofenolo 5) 3-fenil-2-butanone 3) 2.4-dimetilalanina C) Sistema in ordine di acidità crescente: 1) 2) ClC 2 --C 2 3) C 3 -C 2 4) 5) C 3 C 2 D) Sistema in ordine di basicità crescente: 1) N Me 2) C 3 -C 2 -N 2 3) N 2 4) Et 3 N E) Completa le seguenti reazioni: NaC 3 N 2 CF 3 -C 2 Na A C 3 B Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

24 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 19 SE Ar : SSTITUENTI ATTIVANTI DISATTIVANTI 1) Disponi ognuna delle serie seguenti in ordine di reattività crescente nei confronti di N 3 in 2 S 4 : a) Nitrobenzene, benzene, clorobenzene b) Fenolo, acido benzensolfonico, toluene c) Benzoato di etile, acetato di fenile, benzene d) Toluene, piridina, anilina 2) Scrivi le strutture di reagenti e prodotti delle seguenti reazioni di monosostituzione a) Toluene acido solforico fumante b) Clorobenzene N 3 / 2 S 4 c) Benzaldeide 2 / Fe 3 d) Acido benzoico N 3 / 2 S 4 e) C 3 C3CCl / AlCl3 f) Benzoato di etile Cl 2 / FeCl 3 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

25 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ BASI NUCLEICE 20 Scrivere la formula di struttura di: a) una base purinica b) una base pirimidinica Scrivete una struttura che mette in evidenza i legami a idrogeno tra adenina e uracile. Scrivere una struttura che metta in evidenza i legami a idrogeno nella coppia C-G Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

26 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 21 ESERCIZI SULLE FRME DI RISNANZA Scrivere tutte le forme di risonanza principali per i seguenti composti: N Me 1) 2) Me - 3) 4) 5) 6) Me 7) Me 8) Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

27 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ ESERCIZI DI RICAPITLAZINE 22 Scrivere il meccanismo delle seguenti reazioni: A) NaCN CN Me Me B) C 3 -C-C Me C 3 - C- C C 3 C 3 C) Me Me Me D) Na C 2 Na Et E) MeN 2 N Me 2 F) Me 2 C 2 Me a caldo Scrivi il prodotto della seguente reazione: C 2 Na Cl Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

28 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ ESERCIZI DI RICAPITLAZINE 23 CMPLETA LE SEGUENTI REAZINI: 1) C 3 -C 2 -S - Na C 3 Et Ph-C-Cl 2) Ph 3) C C 3 Na 4) C 3 Na 5) Ph C 2 Me 6) - (NaB 4 ) Quanti stereoisomeri si ottengono in questa reazione? 7) C Cr 3 8) N 3 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

29 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 9) PhC 2 10) N Me Me 11) N Me Me 12) Glucosio Me Dipartimento di Chimica rganica e Industriale

30 Corso di Chimica rganica Linea 3 - Anna Bernardi\ 24 ESERCIZI LABRATRI A. Si hanno a disposizione i seguenti reagenti e solventi: Na 1M; Cl 1M; NaB4; Na2S4 anidro; acetone; acqua distillata; etile acetato; etanolo; esano; lastrine per TLC. Descrivere in dettaglio una procedura di laboratorio che permetta di separare una miscela composta da 1.54 g di difenile (PM 154 g/mol) e 2 g di acido 3-bromo-benzoico (PM 200 g/mol), calcolando con gli opportuni calcoli stechiometrici anche la quantità di reagenti necessaria (N.B.: non tutti i reagenti e solventi sono necessari). B. Indicare l ordine di eluizione atteso in una separazione cromatografica fra il difenile e l acido bromobenzoico, giustificando la risposta C) Descrivere una procedura di laboratorio che permetta di ridurre il benzoilformiato di metile 1 (PM 164 g/mol) all alcol 2 con NaB 4. Come è possibile verificare l avvenuta reazione? Tenendo presente il meccanismo della reazione, calcolare la quantita di NaB 4 necessaria per ridurre 164 mg di 1 Me Me 1 2 Dipartimento di Chimica rganica e Industriale