STEREOCHIMICA ORGANICA

Obiettivi formativi

Gli obiettivi formativi che il corso si pone sono l’acquisizione dei concetti di base di stereochimica e della sintesi stereoselettiva, conoscere i possibili elementi stereogenici di una molecola, la nomenclatura stereochimica, i concetti di stereoselettività relativa e assoluta. Dovranno saper applicare le conoscenze acquisite, riconoscere le relazioni spaziali tra i gruppi di una molecola, riconoscere gli elementi stereogenici di una molecola, e riconoscere quali reazioni asimmetriche potrebbero essere applicate con successo e discutere in modo critico le problematiche connesse. Gli studenti dovranno saper identificare tutti i possibili stereoisomeri di una molecola complessa e descrivere in modo corretto le relazioni stereochimiche tra loro.

Canale 1
MARCO BELLA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Molecole chirali. Elementi stereogenici. Sostanze bioattive chirali: talidomide, metorfano, aminoacidi. Macchine molecolari. Molecole che presentano un piano come elemento stereogenico. Esempi di molecole chirali. Nomenclature delle molecole che presentano un asse stereogenico: alleni, biarili alchilidencicloesani. Composti spiro e composti biciclici. Definizione di stereoisomeri. Diastereoisomeri. Molecole che presentano un piano come elemento stereogenico. Determinazione del numero di stereoisomeri di una molecola. Molecole complesse con più stereocentri. Problema del triolo. Centri pseudochirali. Eccesso enantiomerico. Stereocentri diversi dal carbonio: N, P, S. Alcaloidi della Cinchona. Nomenclatura p, m. Eliceni. Descrittori R, S, eritro, treo, syn e anti. Cicloesani disostituiti. Descrittori Re e Si. Il decorso stereochimico di una reazione asimmetrica con la formazione di uno stereocentro addizionale: descrittori Re e Si. Induzione asimmetrica 1,2. Disegno di uno stato di transizione per una reazione asimmetrica. Induzione asimmetrica. Il decorso stereochimico di una reazione asimmetrica: descrittori, l (like) e ul (unlike). Reazioni stereoselettive e stereospecifiche. Omochiralità. Omochiralità degli aminoacidi proteinogenici. Esercizi su cicloesani trisostituiti. Potere ottico rotatorio: applicazioni e limiti della tecnica. Metodi analitici per la determinazione della purezza ottica delle molecole chirali, Polarimetro, HPLC e GC su fase stazionaria chirale. Metodi per la determinazione della configurazione assoluta: confronto del potere ottico rotatorio con molecole note, raggi X (diffusione anomala). Cristallizzazione di una miscela di enantiomeri. Concetto di eccesso enantiomerico e rapporto enantiomerico. Chiral pool. Strategie di sintesi asimmetriche di prima, seconda, terza, quarta generazione. Risoluzione cinetica. Considerazioni meccanicistiche. Sintesi di Aztreonam. Sistemi biciclici. Metodi di prima generazione: sintesi di avenaciolide. Principio di Horeau. Induzione asimmetrica: sintesi di alcoli secondari dalla riduzione di chetoni su sistemi ciclici. Regola di Cram. Modello di Cram con chelazione. Modello di Felkin Ahn. Angolo di Bürgi-Dunitz. Ossazolidinoni di Evans come ausiliari chirali. Modello di Zimmerman Traxler con ossazolidinoni. Metodi di terza generazione: ausiliari chirali di Seebach. Condensazione aldolica: modello di Zimmerman Traxler. Sintesi IDU carbociclico. Metodi di quarta generazione: Introduzione all’organocatalisi. Articolo List su attivazione via enammina. Organocatalisi: articoli List e Jorgensen su diversi elettrofili che possono essere impiegati nelle reazioni con composti carbonilici. Cenni su epossidazione di Sharpless. Articolo MacMillan su attivazione via ione imminio. Alcalodii della Cinchona e sali di ammonio quaternari Applicazioni industriali organocatalisi.
Prerequisiti
Aver sostenuto gli esami di chimica organica del triennio
Testi di riferimento
Organic Chemistry Jonathan Clayden, Nick Greeves and Stuart Warren https://doi.org/10.1093/hesc/9780199270293.003.0014 Published in print: 15 March 2012 (only the chapter of stereochemistry) Asymmetric Synthesis Copertina flessibile – 30 dicembre 1992 Edizione Inglese di Alan Aitken (a cura di), S. N. Kilenyi (a cura di) Editore ‏ : ‎ CRC Press; 1° edizione (30 dicembre 1992) Lingua ‏ : ‎ Inglese Copertina flessibile ‏ : ‎ 248 pagine ISBN-10 ‏ : ‎ 0751401900 ISBN-13 ‏ : ‎ 978-0751401905
Frequenza
frequenza facoltativa, ma fortemente consigliata
Modalità di esame
la valutazione sarà basata sulla rsoluzione di un breve esercizio (esonero) e un discussione orale degli argomenti del corso.
Modalità di erogazione
didattica frontale ed esercitazioni con i modelli molecolari
  • Codice insegnamento1020451
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoChimica
  • CurriculumChimica Organica e Biomolecolare
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDCHIM/06
  • CFU6