Chimica organica b

A.A. 2019/2020
9
Crediti massimi
88
Ore totali
SSD
CHIM/06
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'obiettivo dell'insegnamento e' di sviluppare nello studente una base fondamentale di conoscenza delle reazioni organiche nel contesto della sintesi organica di molecole organiche complesse.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso, lo studente dovrebbe essere in grado di analizzare in dettaglio una serie di reazioni utilizzabili per una particolare sintesi organica e di operare una selezione, basandosi sulla valutazione delle possibilità più efficaci tra quelle disponibili.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Programma
- Alchilazione degli enolati e di altri carboni nucleofili. Generazione e proprietà degli enolati e di altri carbanioni stabilizzati: generazione degli enolati per deprotonazione; regioselettivita' e stereoselettivita' della formazione degli enolati; altri metodi di generazione degli enolati; effetto solvente sulla struttura e reattività degli enolati. Alchilazione degli enolati: alchilazione degli enolati altamente stabilizzati; alchilazione al carbonio e all'ossigeno; alchilazione degli enolati dei chetoni; alchilazione di aldeidi, esteri, carbossilati, ammidi e nitrili; generazione ed alchilazione dei dianioni; reazioni di alchilazione intramolecolare degli enolati; controllo della enantioselettività nelle reazioni di alchilazione. Gli analoghi azotati degli enoli e degli enolati: enammine ed anioni delle immine. Problemi.

- Reazioni di nucleofili al carbonio con gruppi carbonilici. Le reazioni di addizione aldolica e condensazione aldolica: studio del meccanismo; le condensazioni aldoliche miste con aldeidi aromatiche; controllo della regiochimica e della stereochimica delle reazioni aldoliche miste di aldeidi e chetoni alifatici; controllo della regio- e stereoselettività di reazioni aldoliche di aldeidi e chetoni; reazioni aldoliche di enolati di esteri e di altri derivati carbonilici; la reazione aldolica di Mukaiyama; controllo della selettività facciale nelle reazioni aldoliche e di Mukaiyama; reazioni aldoliche intramolecolari ed anellazione di Robinson. Reazioni di addizione ad immine e a ioni imminio: la reazione di Mannich; le addizioni di addizione agli ioni N-acilimminio; le reazioni di condensazione catalizzate dalle ammine. Le reazioni di acilazione dei carbanioni: Claisen; Dieckmann; acilazione degli enolati e di altri carboni nucleofili. Reazioni di olefinazione: la reazione di Wittig e reazioni correlate; reazioni di composti carbonilici con alfa-silil carbanioni; la reazione di olefinazione di Julia. Reazioni che procedono per addizione-ciclizzazione: ilidi dello zolfo e nucleofili correlati; la reazione di Darzens. Reazione di addizione coniugata di nucleofili al carbonio: addizione coniugata degli enolati; addizione coniugata con alchilazione tandem; addizione coniugata di equivalenti di enolati (Mukaiyama-Michael); controllo della selettività facciale nelle reazioni di addizione coniugata; addizione coniugata di reagenti organometallici; addizione coniugata di ione cianuro. Problemi.

- Addizioni elettrofile a legami multipli C-C. Addizioni elettrofile agli alcheni: addizione di acidi alogenidrici, idratazione, ossimercuriazione, addizione di alogeni, reazioni con elettrofili a base di zolfo e selenio. Reazioni di ciclizzazione elettrofila: alociclizzazioni; sulfenilciclizzazioni e selenenilciclizzazioni; ciclizzazioni via ioni mercurinio. Reazioni di sostituzione elettrofila in alfa al gruppo carbonilico: alogenazione, sulfenilazione e selenenilazione in alfa a gruppi carbonilici. Addizioni ad alleni e ad alchini. Addizione a doppi legami attraverso intermedi di organoboro: idroborazione; reazioni degli organoborani (trasformazioni in alcooli, ammine, alogenuri); idroborazione enantioselettiva, idroborazione di alchini. Idroalluminazione, carboalluminazione, idrozirconazione e reazioni correlate. Problemi.

- Composti organometallici del I, II e III gruppo. Preparazione, proprietà e reazioni di composti di organomagnesio, di organolitio, di organozinco, di organocadmio, di organomercurio, di organoindio e di organocerio. Problemi. Carbanioni ed altre specie nucleofile al carbonio (acidita' degli idrocarburi; carbanioni stabilizzati da gruppi funzionali; enoli ed enammine; carbanioni come nucleofili nelle reazioni SN2; problemi).

- Esercitazioni alla lavagna sugli argomento del corso.
Prerequisiti
Buona conoscenza della chimica organica di base.
Metodi didattici
Lezioni frontali tradizionali. Esercitazioni alla lavagna.
Materiale di riferimento
- F. A. Carey, R. J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis, V Edition, 2007 Springer Science.
- F. A. Carey, R. J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part A: Structure and Mechanisms, V Edition, 2007 Springer Science.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Compiti scritti (3 compitini "in itinere") con esame finale orale. Ciascun compito scritto è tipicamente composto da 10-15 domande aperte prese dagli esercizi del libro adottato (Carey & Sundberg, Part B; vedi Materiale di riferimento). Gli esercizi sono simili o di difficoltà comparabile a quelli svolti durante le esercitazioni alla lavagna. Di norma i compiti scritti "in itinere" durano 3 ore. Il voto è in trentesimi e corrisponde ad una valutazione dettagliata delle competenze acquisite dallo studente. I risultati dei compiti "in itinere" sono affissi in bacheca in forma anonima (solo numero di matricola). L'esame finale orale (voto in trentesimi) è principalmente focalizzato su una discussione dei compiti scritti.
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 9
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 56 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
martedi 11.30-12.30/15.00-17.00
Studio del docente - via Camillo Golgi 19 - 20133 Milano (Settore B2 - II piano - stanza 2040)
Ricevimento:
Martedì dalle 10:30-12:30
Stanza 2025, secondo piano dell'edificio di Chimica (Corpo B)