Scienze Chimiche

Anioni Enolato ed Enammine (8 ore). Condensazione aldolica. Meccanismo. Reazione aldolica incrociata e reazione aldolica intramolecolare. Reazione aldolica orientata: controllo cinetico e termodinamico nella formazione di enolati. Condensazione di Claisen e Dieckmann. Condensazioni di Claisen incrociate. Enammine. Alchilazione ed acilazione di enammine. Sintesi acetoacetica e sintesi malonica. Addizione di Michael (addizione coniugata). Anellazione di Robinson. Composti eterociclici (5 ore). Anelli penta atomici: Furano, tiofene e pirrolo. Sintesi di Paal-Knorr. Sostituzioni elettrofile aromatiche. Benzoderivati. Sintesi dell’indolo secondo Fisher. Piridina. Sintesi di Hantsch. Sostituzioni nucleofile aromatiche. Reazione di Chichibabin. Piridina N-ossidi. Equilibri tautomerici nelle idrossipiridine. Chinolina. Sintesi di Skraup. Pirimidina. Purina. Carboidrati (10 ore). Classificazione dei carboidrati. Configurazione dei monosaccaridi: le proiezioni di Fischer e di Haworth. Zuccheri D,L. Configurazioni degli aldosi. Strutture cicliche dei monosaccaridi: formazione di emiacetali. Anomeri e mutarotazione. Reazioni dei monosaccaridi: formazione di glicosidi, enolizzazione, tautomeri e isomerizzazione; sintesi di eteri, acetali e esteri. Alditoli. Zuccheri riducenti. Reazioni di ossidazione. Reazione con acido periodico. Ossazoni, Sintesi di Kiliani-Fisher. Degradazione di Ruff e di Wohl. Stereochimica del glucosio: la prova di Fischer. Disaccaridi. Polisaccaridi. Ammino acidi, peptidi e proteine (7 ore). Nomenclatura, struttura e classificazione. Proprietà acido-base. Il punto isoelettrico. Sintesi da α-alogenoacidi, da esteri acilamminomalonici e secondo Strecker. Risoluzione di α-ammino acidi. Sintesi asimmetrica. Peptidi e proteine. Analisi degli ammino acidi dei peptidi. Sequenziamento dei peptidi: la degradazione di Edman. Sintesi dei peptidi. Struttura delle proteine. Lipidi (4 ore). Cere, grassi e oli. I saponi. I fosfolipidi. Le prostaglandine e gli altri eicosanoidi. I terpenoidi. Gli steroidi. Acidi Nucleici (2 ore). Nucleotidi e acidi nucleici. Appaiamento delle basi del DNA Reazioni Pericicliche (4 ore). Orbitali molecolari e reazioni pericicliche dei sistemi pi coniugati. Reazioni elettrocicliche. Simmetria degli orbitali e stereochimica delle reazioni elettrocicliche. Reazioni di cicloaddizione. Reazione di Diels Alder: stereochimica, regioselettività ed effetto dei sostituenti. Trasposizioni sigmatropiche. Riduzioni (6 ore). Idrogenazione con catalizzatori omogenei ed eterogenei. Riduzione con idruri di metalli del III e IV gruppo. Riduzione con donatori di atomo di idrogeno. Riduzioni mediante dissoluzione di metalli: riduzione di composti carbonilici, riduzione di Birch, riduzioni promosse dal titanio, accoppiamento pinacolico. Deossigenazione riduttiva di composti carbonilici. Ossidazioni (6 ore). Ossidazioni di alcoli con metalli di transizione e altri ossidanti. Addizione di ossigeno al doppio legame C=C, sintesi di dioli, epossidi. Reazioni di alcheni con ossigeno singoletto, scissione ossidativa del doppio legame C=C, ozonolisi. Scissione ossidativa di glicoli. Ossidazione di aldeidi e chetoni. Decarbossilazione ossidativa.

Lo studente dovrà avere una buona conoscenza di argomenti insegnati nel corso fondamentale di Chimica Organica I e del corso di Chimica Generale della laurea triennale in Chimica. Requisito Indispensabile. Lo studente deve avere una adeguata conoscenza della lingua inglese in quanto uno dei libri di testo adottati (F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part B; V Edition, Springer, 2007) è in lingua inglese. Requisito Importante. Lo studente dovrà avere disporre di strumenti informatici quali PC, tablet o smartphone per accedere al materiale didattico disponibile nel sito web del Corso (https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=14443). Requisito Utile.

B. Botta “Chimica Organica” II Edizione, edi-ermes, Milano, 2019 F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part A-B; V Edition, Springer, 2007

Lezioni Frontali della durata di 2 ore con intervallo di 15 minuti.

La partecipazione alle lezioni è consigliata ma non obbligatoria

Prova scritta con esercizi da svolgere della durata di circa 2 ore Interrogazione orale della durata di circa 45 min con domande secondo programma.

J. McMurry “Chimica Organica” VIII Edizione, Piccin, Padova, 2013

Le lezioni vengono svolte in aula con l'ausilio della lavagna e di sistema di videoproiezione

Anioni Enolato ed Enammine (6 ore). Condensazione aldolica. Meccanismo. Reazione aldolica incrociata e reazione aldolica intramolecolare. Reazione aldolica orientata: controllo cinetico e termodinamico nella formazione di enolati. Condensazione di Claisen e Dieckmann. Condensazioni di Claisen incrociate. Enammine. Alchilazione ed acilazione di enammine. Sintesi acetoacetica e sintesi malonica. Addizione di Michael (addizione coniugata). Anellazione di Robinson. Composti eterociclici (4 ore). Anelli penta atomici: Furano, tiofene e pirrolo. Sintesi di Paal-Knorr. Sostituzioni elettrofile aromatiche. Benzoderivati. Sintesi dell’indolo secondo Fisher. Piridina. Sintesi di Hantsch. Sostituzioni nucleofile aromatiche. Reazione di Chichibabin. Piridina N-ossidi. Equilibri tautomerici nelle idrossipiridine. Chinolina. Sintesi di Skraup. Pirimidina. Purina. Carboidrati (10 ore). Classificazione dei carboidrati. Configurazione dei monosaccaridi: le proiezioni di Fischer e di Haworth. Zuccheri D,L. Configurazioni degli aldosi. Strutture cicliche dei monosaccaridi: formazione di emiacetali. Anomeri e mutarotazione. Reazioni dei monosaccaridi: formazione di glicosidi, enolizzazione, tautomeri e isomerizzazione; sintesi di eteri, acetali e esteri. Alditoli. Zuccheri riducenti. Reazioni di ossidazione. Reazione con acido periodico. Ossazoni, Sintesi di Kiliani-Fisher. Degradazione di Ruff e di Wohl. Stereochimica del glucosio: la prova di Fischer. Disaccaridi. Polisaccaridi. Ammino acidi, peptidi e proteine (7 ore). Nomenclatura, struttura e classificazione. Proprietà acido-base. Il punto isoelettrico. Sintesi da α-alogenoacidi, da esteri acilamminomalonici e secondo Strecker. Risoluzione di α-ammino acidi. Sintesi asimmetrica. Peptidi e proteine. Analisi degli ammino acidi dei peptidi. Sequenziamento dei peptidi: la degradazione di Edman. Sintesi dei peptidi. Struttura delle proteine. Lipidi (3 ore). Cere, grassi e oli. I saponi. I fosfolipidi. Le prostaglandine e gli altri eicosanoidi. I terpenoidi. Gli steroidi. Acidi Nucleici (2 ore). Nucleotidi e acidi nucleici. Appaiamento delle basi del DNA Reazioni Pericicliche (8 ore). Orbitali molecolari e reazioni pericicliche dei sistemi pi coniugati. Reazioni elettrocicliche. Simmetria degli orbitali e stereochimica delle reazioni elettrocicliche. Reazioni di cicloaddizione. Reazione di Diels Alder: stereochimica, regioselettività ed effetto dei sostituenti. Trasposizioni sigmatropiche. Riduzioni (6 ore). Idrogenazione con catalizzatori omogenei ed eterogenei. Riduzione con idruri di metalli del III e IV gruppo. Riduzione con donatori di atomo di idrogeno. Riduzioni mediante dissoluzione di metalli: riduzione di composti carbonilici, riduzione di Birch, riduzioni promosse dal titanio, accoppiamento pinacolico. Deossigenazione riduttiva di composti carbonilici. Ossidazioni (6 ore). Ossidazioni di alcoli con metalli di transizione e altri ossidanti. Addizione di ossigeno al doppio legame C=C, sintesi di dioli, epossidi. Reazioni di alcheni con ossigeno singoletto, scissione ossidativa del doppio legame C=C, ozonolisi. Scissione ossidativa di glicoli. Decarbossilazione ossidativa. Ossidazione di aldeidi e chetoni. Ossidazione allilica.

Lo studente dovrà avere una buona conoscenza di argomenti insegnati nel corso fondamentale di Chimica Organica I e del corso di Chimica Generale della laurea triennale in Chimica. Requisito Indispensabile. Lo studente deve avere una adeguata conoscenza della lingua inglese in quanto uno dei libri di testo adottati (F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part B; V Edition, Springer, 2007) è in lingua inglese. Requisito Importante. Lo studente dovrà avere disporre di strumenti informatici quali PC, tablet o smartphone per accedere al materiale didattico disponibile nel sito web del Corso (https://www.chem.uniroma1.it/didattica/offerta-formativa/insegnamenti/chimica-organica-ii-con-laboratorio-al). Requisito Utile.

F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part B; V Edition, Springer, 2007

Lezioni Frontali della durata di 2 ore con intervallo di 15 minuti.

2 lezioni consecutive 3 volte a settimana

Prova scritta di due ore. Chi supererà la prova scritta sarà ammesso alla prova orale della durata di circa 20 min con domande secondo programma.

- F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part B; V Edition, Springer, 2007 - B. Botta “Chimica Organica” II Edizione, edi-ermes, Milano, 2019

lezioni frontali in classe di 45 minuti che possono essere seguite anche in remoto (modalità blended)

Anioni Enolato ed Enammine. Reattività di aldeidi e chetoni in posizione alfa al carbonile. Tautomeria cheto-enolica. Enoli e loro reattività. Alogenazione in alfa di chetoni e di acidi carbossilici. Razione di Hell Volhardt Zelinsky. Enolati e loro formazione. Scelta della base in base al pKa. Reatiività generale degli enolati: alchilazione e condensazione. Condensazione aldolica. Meccanismo. Reazione aldolica incrociata e reazione aldolica intramolecolare. Reazione aldolica orientata: controllo cinetico e termodinamico nella formazione di enolati. Condensazione di esteri, reazioni di Claisen e di Dieckmann. Condensazioni di Claisen incrociate. Reazione di Knoevenagel. Reazione di Mannich. Varianti della condensazione aldolica, reazione di Henry. Enolati da composti beta-dicarbonilici. Sintesi acetoacetica e sintesi malonica. Enammine. Alchilazione ed acilazione di enammine. Reazione di Stork. Reattività di sistemi alfa,beta-insaturi. Addizioni 1,2 e addizioni 1,4. Addizione coniugata di Michael. Addizione di composti organometallici. Anellazione di Robinson. Composti eterociclici. Eterocicli aromatici pentaatomici elettronricchi. Furano, tiofene e pirrolo. Struttura e aromaticità, energie di risonanza. Sintesi di Paal-Knorr. Reattività, reazioni acido-base, N-alchilazione del pirrolo. Sostituzioni elettrofile aromatiche. Benzoderivati di furano, tiofene e pirrolo. Reattività, reazioni acido base. Sostituzioni elettrofile aromatiche. Sintesi dell’indolo di Fischer. Eterocicli elettronpoveri. Piridina. Proprietà acido-base. Reattività. Sostituzioni elettrofile aromatiche. Piridina N-ossido. Sintesi e sua reattività. Sintesi di Hantsch. Sostituzioni nucleofile aromatiche. Reazione di Chichibabin. Benzoderivati della piridina. Chinolina e isochinolina. Sintesi della chinolina di Skraup. Eterocicli poliazotati. Imidazolo. Pirimidina. Purina. Lipidi. Acidi grassi saturi e insaturi. Proprietà chimico-fisiche. Relazione tra struttura e punto di fusione. Esteri di acidi grassi. Cere. Trigliceridi, grassi e oli. Saponificazione dei trigliceridi. Detergenti. Struttura dei tensioattivi e micelle. Fosfolipidi, e loro struttura. Modello a mosaico fluido della membrana cellulare. Vitamine liposolubili, Vitamine A, D e K. Prostaglandine ed eicosanoidi. I terpenoidi. Steroidi, colesterolo, cortisone, e acidi biliari. Acidi Nucleici. Nucleotidi, nucleosidi e loro struttura. D-ribosio e desossirobosio. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. Acidi nucleici, modello a doppia elica di Watson e Crick. Appaiamento delle basi del DNA. Carboidrati. Classificazione dei carboidrati.Rappresentazione di Fischer dei monosaccaridi. Monosaccaridi a stereochimica D e L. Stereochimica degli aldosi. Strutture lineari dei monosaccaridi a partire da eritrosio e treosio: gli aldopentosi e gli aldoesosi. Chetoesosi, fruttosio. Strutture cicliche dei monosaccaridi. formazione di emiacetali ciclici. Strutture furanosiche e piranosiche. Proiezioni di Fischer e di Haworth. Rappresentazione a sedia. Anomeri e mutarotazione. Reazioni dei monosaccaridi. Formazione di glicosidi, concetto di aglicone. Controllo stereochimico nella formazione dei glicosidi. Enolizzazione, tautomeri e isomerizzazione enediolica nel fruttosio. Protezione degli ossidrili negli zuccheri. Sintesi di eteri, acetali e esteri. Riduzione degli zuccheri. Formazione di alditoli. Ossidazione di zuccheri, concetto di zucchero riducente. Reazione con acqua di bromo, e saggi con i reattivi di Tollens e Benedict. Acidi aldonici. Ossidazione con acido nitrico. Acidi aldarici. Ossidazione enzimatica. Acidi glucuronici. Reazione con acido periodico, rottura del ciclo. Osazoni, Sintesi di Kiliani-Fisher. Degradazione di Ruff e di Wohl. Dimostrazione di Fischer della struttura del (D)-glucosio. Disaccaridi. Legame glicosidico. Cellobiosio, maltosio, lattosio e saccarosio. Polisaccaridi. Amido, amilosio e amilopectina. Cellulosa, chitina, pectina, acido ialuronico. Ammino acidi, peptidi e proteine. Amminoacidi. Nomenclatura, struttura e classificazione degli amminoacido proteogenici. Esempi di amminoacidi non proteogenici. Proprietà acido-base degli amminoacidi. Comportamento degli amminoacidi in un campo elettrico, elettroforesi, punto isoelettrico di un amminoacido. Reazione degli alfa-amminoacidi con la ninidrina. Sintesi da α-alogenoacidi, sintesi da esteri acilamminomalonici e sintesi di Strecker. Risoluzione di α-ammino acidi. Cenni di sintesi asimmetrica di alfa-amminoacidi. Peptidi e proteine. Legame peptidico. Analisi della composizione amminoacidica dei peptidi. Idrolisi di un peptide. Struttura primaria, e sequenziamento dei peptidi. Degradazione di Edman. Reazione con bromuro di cianogeno. Scissione enzimatica selettiva della catena di un peptide. Sintesi dei peptidi. Protezione del gruppo amminico e del gruppo carbossilico di un amminoacido. Reazione di costruzione del legame peptidico. Condensazione promossa da carbodiimmidi. Sintesi dei peptidi in fase solida. Resine di Merrifield e Wang e loro struttura. Cenni di struttura delle proteine. Struttura secondaria e terziaria delle proteine. Alfa-elica e foglietto ripiegato. Struttura quaternaria. Reazioni Pericicliche. Classificazione delle reazioni pericicliche. Orbitali molecolari e reazioni pericicliche dei sistemi pi coniugati. Reazioni elettrocicliche. Simmetria degli orbitali e stereochimica delle reazioni elettrocicliche. Reazioni di cicloaddizione. Reazione di Diels Alder, stereochimica, regioselettività ed effetto dei sostituenti. Trasposizioni sigmatropiche. Trasposizione [3,3]. Trasposizione di Claisen. Reazioni 1,3-dipolari. Reazione di Click. Riduzioni. Addizione di idrogeno a legami multipli C-C. Idrogenazione con catalizzatori omogenei ed eterogenei. Riduzione parziale di alchini. Trasferimento di idrogeno da diimmidi. Idrogenazione catalitica di Gruppi carbonilici e altri gruppi funzionali. Riduzione di gruppi funzionali con idruri di metalli del III gruppo. Idruri di boro e di alluminio. Donatori di idruro del IV gruppo. Riduzione con donatori di atomo di idrogeno. Riduzioni mediante dissoluzione di metalli. Riduzione di composti carbonilici, riduzione di Birch. Rimozione riduttiva di gruppi funzionali. Riduzioni promosse dal titanio. Accoppiamento riduttivo di carbonili. Accoppiamento pinacolico. Deossigenazione riduttiva di composti carbonilici. Riduzione di carbonili a metileni e ad alcheni. Ossidazioni. Ossidazioni di alcoli ad aldeidi, chetoni e acidi carbossilici. Ossidazioni con metalli di transizione e altri ossidanti. Addizione di ossigeno al doppio legame C=C, sintesi di dioli, epossidi. Trasformazioni successive di epossidi. Ossidazione allilica. Reazioni di alcheni con ossigeno singoletto, scissione ossidativa del doppio legame C=C, ozonolisi. Scissione ossidativa di glicoli. Ossidazioni di chetoni e aldeidi. Ossidanti a base di metalli di transizione, altri reagenti. Decarbossilazione ossidativa.

Lo studente dovrà avere una buona conoscenza di argomenti insegnati nel corso fondamentale di Chimica Organica I e del corso di Chimica Generale della laurea triennale in Chimica. Requisito Indispensabile. Lo studente deve avere una adeguata conoscenza della lingua inglese in quanto due dei libri di testo adottati (F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part A and Part B; V Edition, Springer, 2007) sono in lingua inglese. Requisito Importante. Lo studente dovrà avere disporre di strumenti informatici quali PC, tablet o smartphone per accedere al materiale didattico reso disponibile dal Docente sul sito Google Classroom del corso. Requisito Utile.

Botta, B. "Chimica Organica", II edizione, Ed Edises. Brown, W.H. "Chimica Organica, V edizione, Ed. Edises F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part A; V Edition, Springer, 2007 F. A. Carey, R. J. Sundberg “Advanced Organic Chemistry”, Part B; V Edition, Springer, 2007

Lezioni Frontali della durata di 2 ore con intervallo di 15 minuti.

Frequenza facoltativa

Prova scritta preliminare, basata sulla risposta a 5 domande su vari argomenti del programma. Una valutazione positiva della prova scritta, preluderà a un'Interrogazione orale della durata di circa 40 minuti con domande secondo programma.

Lezioni Frontali della durata di 2 ore con intervallo di 15 minuti.