CODICE 60822 ANNO ACCADEMICO 2019/2020 CFU 8 cfu anno 2 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (LM-13) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/06 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre PROPEDEUTICITA Propedeuticità in ingresso Per sostenere l'esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami: CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (CTF) (LM) 55401 2018 Propedeuticità in uscita Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti: CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA ORGANICA II (CTF)(LM) 60828 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) PRODOTTI COSMETICI (LM FAR) 67501 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA DEGLI ALIMENTI (CTF)(LM) 64194 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) FARMACOLOGIA GENERALE E TOSSICOLOGIA (CTF)(LM) 64200 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA II (LM CTF) 67558 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) FARMACOLOGIA E FARMACOTERAPIA (LM CTF) 67563 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) TECNOLOGIA E LEGISLAZIONE FARMAC. I (LM CTF) 67569 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) TECNOLOGIA E LEGISLAZIONE FARMAC. II (CON ESERC.)(LM CTF) 67615 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA FARMACEUTICA APPLICATA (LM) 67617 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) BIOLOGIA VEGETALE E COSTITUENTI BIOATTIVI DELLE DROGHE VEGETALI (C.I.) 80447 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) ANALISI DEI MEDICINALI II (CON ESERC.)(LM CTF) 80445 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA I (LM CTF) 80446 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) ANALISI STRUMENTALE DEI FARMACI (CON ESERC.) 80452 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) SINTESI DEI FARMACI (CON ESERC.) 80453 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) BIOCHIMICA E BIOCHIMICA APPLICATA (LM CTF) 80520 CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE 8451 (coorte 2018/2019) METODI FISICI IN CHIMICA ORGANICA (LM) 64193 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Insegnamento di Chimica Organica I per il Corso di Laurea in CTF Farmaceutiche tenuto dalla dottoressa Silvana Alfei ricercatore confermato a tempo indeterminato del gruppo di Chimica Organica (SSD CHIM/06) del DIFAR. Il corso si tiene nel primo semestre di ogni a.c dal primo giorno utile secondo calendario didattico sino all'ultimo giorno utile e secondo l'orario deciso dalla commissione orari. In caso di lezioni perse per qualsiasi motivo (comprese festività) è uso del docente recuperarle. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Il corso ha l'obiettivo di fornire strumenti logici e sistemici, curandone l'apprendimento, per consentire a tutti gli interessati di raggiungere una buona conoscenza di struttura, caratteristiche fisiche, reattività, azione meccanicistica, sintesi dei principali gruppi funzionali della chimica organica quale base per tutti gli studi futuri del settore e i loro approfondimenti teorici e applicativi. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Il corso si propone di descrivere i principi fondamentali della Chimica Organica facilitandone lo studio con l'introduzione delle teorie elettroniche e l'applicazione continua dei loro concetti, in modo da dare alla materia una certa coerenza. Senza questi presupposti, infatti, la Chimica Organica può apparire come un insieme non omogeneo di metodi e reazioni da apprendere in maniera mnemonica. Le principali conoscenze riguarderanno: - gli aspetti generali e dei fondamenti della reattività - le caratteristiche dei principali gruppi funzionali - la stereochimica, ovvero gli aspetti tridimensionali che possono caratterizzare una molecola organica - le basi per descrivere il meccanismo di una reazione. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: -identificare il modo in cui un gruppo funzionale può reagire -utilizzare le conoscenze acquisite per proporre la sintesi di una molecola organica MODALITA' DIDATTICHE L'insegnamento prevede 3 lezioni settimanali di 2 ore ciascuna durante le quali vengono trasmesse agli studenti tutte le nozioni inerenti il programma del corso in maniera dettagliata facendo uso di slides organizzate dal docente stesso.Le slides complete che ricoprono tutto il programma del corso vengono fornite agli studenti sin dal primo giorno di lezioni e sono sufficienti ad una preparazione esaustiva. Vengono comunque consigliati testi di supporto e per fare esercizi. Un giorno a settimana la lezione viene invece svolta alla lavagna per abituare lo studente al disegno delle molecole edegli schemi reattivi. Le lezioni vengono inoltre integrate con esercizi e esempi argomento per argomento. L'ultima parte del corso (circa 1 mese) viene invece dedicata esclusivamente ad esercizi e simulazioni. PROGRAMMA/CONTENUTO Organizzazione spaziale delle molecole organiche. Il carbonio. Isomeria strutturale, ottica e conformazionale. Proiezioni di Fischer. Miscele racemiche. Proiezioni di Newman. Alcani: alogenazioni radicaliche e preparazioni. Idrocarburi aliciclici: stabilità dei cicloalcani. Preparazioni di ciclopropani. Alcheni: il doppio legame etilenico. Isomeria geometrica. Reagenti elettrofili e nucleofili. Reazioni: idrogenazione catalitica; addizione di HX, X2, HClO, HBrO, H2SO4, H2O. Regola di Markovnikov e carbocationi. Isomerizzazione di olefine. Ossimercuriazione-demercuriazione. Idroborazione-ossidazione. Addizione anti-Markovnikov di HBr. Alogenazione allilica. Ossidazioni. Scissioni ossidative. Preparazioni. Alchini: il triplo legame acetilenico. Acidità dell’idrogeno acetilenico; formazione di derivati metallici. Reazioni: riduzioni ad alcani e ad alcheni cis o trans; addizione di X2, HX, H2O. Preparazioni. Struttura dei dieni isolati, coniugati, accumulati. I cumuleni. Risonanza nei dieni coniugati. Idrocarburi aromatici. Il benzene: reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Influenza orientante dei sostituenti. Effetto mesomerico e induttivo, Classificazione dei sostituenti. Gli areni: preparazioni e reazioni. Alogenuri alchilici: reazioni SN2, SN1, E2, E1. Reazioni con metalli. Riduzione ad alcani. Preparazioni. Alogenuri vinilici: reazioni di addizione elettrofila, deidroalogenazione, reazione con magnesio; inerzia verso le sostituzioni. Preparazioni. Alogenuri arilici: reazioni di sostituzione nucleofila aromatica (addizione-eliminazione, eliminazione-addizione); reazione con magnesio e litio alchili. Preparazioni. Alcoli: legami a idrogeno. Proprietà acido-basie. Formazione di Sali e eteri. Reazioni: ossidazione, disidratazione, trasformazione in alogenuri alchilici. Eliminazioni e sostituzioni. Preparazioni. Fenoli: proprietà acido-base. Formazione di eteri. Reazioni di Kolbe e Raimer-Tiemann. Preparazioni. Eteri: scissione acide. Proprietà basiche. Sali di trialchilossonio. Sintesi di Williamson. Preparazioni. Epossidi: addizione di acqua catalizzata, di HX, alcoli, ammoniaca, ammine, HCN, Grignard, idruri metallici. Preparazioni: ossidazione di olefine, deidroalogenazione di aloidrine. Composti organometallici: reattività. Preparazioni di organometalli di litio, magnesio, zinco, cadmio. Grignard: reazioni con acidi, acqua, ossigeno, alogeni, anidride carbonica, composti carbonilici, esteri, cloruri acilici, epossidi, ammidi disostituite, nitrili. Reazioni secondarie. Cadmio-organici e litio dialchilcuprati: reazioni. Reformatsky. Aldeidi e chetoni: il legame carbonio-ossigeno. Reazioni: riduzione catalitica; riduzione di Clemmensen. Ossidazione di aldeidi. Addizione nucleofila al carbonile. Amminazione riduttiva; riduzione di Wolff-Kishner; reazione di Cannizzaro. Acidità degli idrogeni in alfa al carbonile. Enolizzazione. Carbanioni-enolanioni. Alfa alogenazione catalizzata. Reazione aloformica. Introduzione alla condensazione aldolica. Reazione di Wittig. Preparazioni. Ossidazione di Oppenauer e riduzione di Meerwein-Pondorf-Oppenauer-Verley. Carbeni. Acidi carbossilici: acidità; formazione di sali. Riduzione con litio alluminio idruro. Formazione di alogenuri acilici. Reazione di Hell-Volhard-Zelinsky: equazione di reazione e prodotti. Derivati acilici. La funzione acilica. Sostituzione nucleofila acilica. Esterificazione di Fischer. Reazioni con Grignard e litio alluminio idruro. Alogenuri acilici e carbossilati, composti cadmio-organici e litio dialchilcuprati. Riduzioni di alogenuri acilici. Condensazione di Claisen. Sintesi nitrilica, sintesi malonica. Sintesi acetoacetica. Nitrili: addizione catalizzata di acqua e di alcoli, riduzione ad immine e ad ammine, Reazioni coi Grignard. Acidità degli idrogeni in alfa al CN. Alchilazione dell’acetonitrile. Preparazioni di nitrili. Ammine: stereochimica dell’azoto, proprietà acido-base. Reazioni con: metalli alcalini, Grignard, alogenuri acilici, anidridi, alogenuri alchilici, composti carbonilici, acido nitroso. Preparazioni di ammine: sintesi di Gabriel, degradazione di Hofmann, Curtius, Schmidt. Metilazione di Eschweiler-Clarke. Sali di diazonio: struttura e stabilità. Reazioni di sostituzione dell’azoto con -Cl, -Br, -CN, -I, -F, -OH, -H e di copulazione. Diazometano: struttura. Reazioni con: acidi inorganici, carbossilici, composti a idrogeno mobile, cloruri acilici. Reazione di Arndt-Eistert. Preparazione. Introduzione agli aminoacidi struttura generica e configurazione degli alfa aminoacidi naturali. TESTI/BIBLIOGRAFIA John McMurry, CHIMICA ORGANICA, Ed. Piccin Paula Yurkains Bruice, CHIMICA ORGANICA, Ed. EdiSES Botta et all, CHIMICA ORGANICA, Ed. Edi-Ermes Solomons Fryhle, CHIMICA ORGANICA, Ed. Zanichelli Brown, CHIMICA ORGANICA, Ed. EdiSES Fessenden & Fessenden, CHIMICA ORGANICA, Ed. Piccin M.V. D’Auria, O.T. Scafati, A. Zampella, GUIDA RAGIONATA allo SVOGIMENTO di ESERCIZI di CHIMICA ORGANICA, Ed. Loghia DOCENTI E COMMISSIONI SILVANA ALFEI Ricevimento: Il giorno dedicato ai ricevimenti è il venerdì dalle 11.00 in poi. Tuttavia incontri con studenti e/o laureandi possono essere fissati di volta in volta a seconda delle esigenze e i bisogni degli studenti stessi e su lora richiesta sia durante tutto il periodo del corso che oltre. Da anni ormai sempre su richiesta degli studenti il docente dedica all'interno di una giornata per settimana del tempo (variabile) ad incontri per fare/correggere/proporre esercizi in preparazione alle prove d'esame o a chiarire dubbi. Tali incontri salvo particolari esigenze si interromperanno dopo l'appello Pasquale. Commissione d'esame SILVANA ALFEI (Presidente) FRANCESCO LUCCHESINI PAOLO OLIVERI LEZIONI INIZIO LEZIONI Fine settembre 2016: primo giorno utile secondo il calendario didattico, salvo imprevvisti. Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME La prova scritta ha inizio con un test di nomenclatura in base al quale verrà concesso o negato l'accesso alla prova scritta vera e propia. Il test si compone di 10 quesiti di nomenclatura. Se vengono sbagliate più di cinque risposte non si viene ammessi allo scritto. Se ne vengono sbagliate 5 si viene ammessi allo scritto con una penalità di 2 punti. Se ne vengono sbagliate meno di cinque si viene ammessi senza penalità. Segue quindi lo scritto composto da cinque esercizi ai quali verrà attribuito un punteggio la cui somma sarà pari a 30. L'accesso all'orale è precluso ai candidati che non raggiugano la sufficienza ovvero il punteggio minimo di 18. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L’esame consiste di due parti che si svolgono nella stessa giornata: la prima parte prevede una prova scritta composta da un test preliminare di nomenclatura (30 minuti). Chi supera il test accede allo svolgimento dei 5 quesiti dello scritto vero e propio sui temi svolti a lezione (durata 60-90 minuti); la seconda parte (prevista solo per studenti che abbiano raggiunto nello scritto il punteggio minimo di 18) consiste di una prova orale che partendo dalla discussione dell’elaborato consegnato dallo studente intende acquisire un quadro più’ ampio e completo della preparazione del candidato (durata 40 minuti circa). Non sono previste prove in itinere. Non sono concessi pre-appelli o post-appelli o appelli straordinari. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 09/04/2020 09:30 GENOVA Scritto 15/06/2020 09:30 GENOVA Scritto 06/07/2020 09:30 GENOVA Scritto 27/07/2020 09:30 GENOVA Scritto 01/09/2020 09:30 GENOVA Scritto 14/09/2020 09:30 GENOVA Scritto 25/01/2021 09:30 GENOVA Scritto 08/02/2021 09:30 GENOVA Scritto