OBIETTIVI FORMATIVI

This unit aims to provide students with an in-depth knowledge on topics of chemistry, coordination chemistry and organic chemistry, focusing on the identification of the main classes of organic compounds, on explanation of reaction mechanisms with thermodynamics and kinetic considerations, and on the discussion of structure/properties relationship of synthetic and natural macromolecules.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di fornire un'approfondita conoscenza chimica su struttura, reattività e proprietà di molecole organiche complesse e composti di coordinazione. Si sviluppa attraverso tre livelli successivi: classificazione e struttura dei gruppi funzionali caratterizzanti le principali classi di composti in chimica organica e basi sulla chimica dei composti di coordinazione; reattività e meccanismi di reazione per la interconversione di tali classi di composti; descrizione di struttura, proprietà e reattività di macromolecole di interesse biologico e biomedico/tecnologico.

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrebbe essere in grado di:

• descrivere i principali gruppi funzionali e classi di composti in chimica organica in termini di struttura, nomenclatura e isomerie,
• descrivere i composti di coordinazione,
• descrivere, con esempi, (bio)macromolecole e strutture polimeriche naturali e di sintesi,
• descrivere e discutere i meccanismi generali delle reazioni in chimica organica,
• prevedere, in base alle funzionalità chimiche, il tipo di reazioni caratteristiche di un composto organico,
• valutare le proprietà macroscopiche di composti organici semplici e complessi in relazione alla loro struttura.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni con esercizi guidati e discussione di problemi specifici proposti come esempi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

I principali gruppi funzionali in Chimica Organica, classificazioni dei composti organici e nomenclatura IUPAC. Legami semplici: alcani, alcoli, eteri, ammine. Legami doppi: alcheni, composti carbonilici (aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati). Legami tripli: alchini e nitrili. Composti aromatici: il benzene e i suoi principali derivati. Cenni su composti organici dell’azoto, dello zolfo e del fosforo. Proprietà chimico-fisiche. Isomerie. Principali meccanismi di reazioni omolitiche ed eterolitiche: sostituzione nucleofila, addizione elettrofila, eliminazione, addizione nucleofila al carbonile, sostituzione nucleofila acilica, sostituzione elettrofila aromatica. Reazioni di ossidazione e riduzione. Polimeri di sintesi: poliaddizioni e policondensazioni, relazioni struttura/proprietà. Macromolecole di interesse biologico: carboidrati (monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi), amminoacidi e proteine, lipidi. Basi azotate e nucleotidi. Acidi nucleici. Composti di coordinazione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti dell'insegnamento, note ed esercizi risolti disponibili su aulaweb. Testi di consultazione: J.McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, Zanichelli; T.Poon, Introduzione alla Chimica Organica, EdiSES; J.G.Smith, Fondamenti di Chimica Organica, McGraw Hill