SINTESI E MECCANISMI DI REAZIONE IN CHIMICA ORGANICA

Anno accademico 2019/2020 - 1° anno
Docente: Andrea PAPPALARDO
Crediti: 6
SSD: CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di approfondire le conoscenze di base della chimica organica. Saranno inoltre analizzate in dettaglio le strategie sintetiche più comuni di sintesi asimmetrica e i loro meccanismi di reazione. In questo corso lo studente imparerà i concetti base della “green chemistry” con riferimenti a reazioni organiche sostenibili dal punto di vista ambientale ed economico


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali


Prerequisiti richiesti

Conoscenza degli argomenti sviluppati nei corsi di Chimica Organica della Lauree Triennali di Chimica o Chimica Industriale


Frequenza lezioni

Fortemente consigliata


Contenuti del corso

RADICALI

Stabilità dei radicali – Alogenazione negli alcani – Probabilità e reattività nella formazione dei prodotti – principio della reattività-selettività – Formazione di perossidi – Addizione di radicali agli alcheni – Stereochimica delle reazioni radicaliche di sostituzione e addizione – Sostituzione radicalica degli idrogeni allilici e benzilici – reazioni radicaliche nei sistemi biologici.

COMPOSTI ORGANOMETALLICI E FORMAZIONE DI NUOVI LEGAMI C-C

Composti organolitio e organomagnesio – Transmetallazione – Organocuprati – Reazioni di accoppiamento catalizzate da palladio - Formazione di nuovi legami C-C: Suzuki, Stille, Heck, Sonogashira, Negishi. Formazione di nuovi legami C=C: Metatesi; Click Chemistry.

CATALISI NELLE REAZIONI ORGANICHE E NELLE REAZIONI ENZIMATICHE

Catalisi nelle reazioni organiche – Catalisi acida, basica, nucleofila, con ioni metallici – Catalisi intramolecolare – Catalisi in reazioni biologiche – Reazione enzimatica di idrolisi di ammidi acido/base catalizzate - Reazione enzimatica di trasposizione enediolica base catalizzata - Reazione enzimatica di una reazione retro-aldolica

SINTESI ASIMMETRICA

Introduzione e principi – Addizione a composti carbonilici – a-sostituzione con enolati chirali – Reazioni aldoliche asimmetriche – Addizione a doppi legami C-C – Riduzione e ossidazione – Trasposizioni – Idrolisi ed esterificazione

GREEN CHEMISTRY

Definizione di green chemistry - I 12 principi della chimica verde - L'atom economy e gli altri parametri per valutare l’efficienza di un processo - L'uso dei solventi nei processi chimici – Limitazioni, normative e pericolosità delle diverse classi di solventi – Metalli pesanti, definizione, usi e normative – Poliuretani, isocianati e fosgene, alternative sostenibili al fosgene – Pericolosità del metilisocianato e disastri ambientali - IPA, diossine e furani: strutture, caratteristiche chimico-fisiche e tossicologia ed ecotossicologia di queste sostanze – Materie prime per un’industria sostenibile: polimeri da terpeni, il PLA, biocombustibili e biodiesel


Testi di riferimento

1) Appunti dalle lezioni

2) P. Y. BRUICE - Chimica organica - 3a Edizione EdiSES

3) W.H. BROWN e altri autori - Chimica Organica 5a Edizione EdiSES

4) STUART WARREN “Designing Organic Syntheses”, John Wiley &Sons

5) GARRY PROCTER “Sintesi Asimmetrica”, Edizione EdiSES

6) PAUL ANASTAS and JOHN WARN “Green chemistry theory and practice - Oxford University Press Inc.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1RADICALIChimica dei radicali 
2COMPOSTI ORGANOMETALLICI E FORMAZIONE DI NUOVI LEGAMI C-CComposti organometallici 
3CATALISI NELLE REAZIONI ORGANICHE E NELLE REAZIONI ENZIMATICHECatalisi 
4SINTESI ASIMMETRICASintesi asimmetrica di composti organici 
5GREEN CHEMISTRYGreen chemistry 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Radicali, composti organometallici, sintesi asimmetrica, green chemistry