Obiettivi Formativi

Fornire le conoscenze di base attraverso lo studio della struttura, delle proprietà e delle reazioni di molecole semplici, al fine di poter affrontare lo studio di sistemi più complessi. Approfondire le conoscenze sulla struttura e le proprietà dei principali composti organici naturali (amminoacidi, proteine, carboidrati e lipidi) ed il loro ruolo nella catalisi enzimatica e nei processi metabolici

Learning Goals

Provide basic knowledge through the study of the structure, properties and reactions of simple molecules, in order to be able to tackle the study of more complex systems. Information about the structure and properties of the main natural organic compounds (amino acids, proteins, carbohydrates and lipids) and their role in enzymatic catalysis and metabolic processes will be deepened

Metodi didattici

Lezioni frontali con l'ausilio di diapositive e lavagna

Teaching Methods

Frontal lessons using slides and blackboard

Prerequisiti

Conoscenze su struttura atomica, legame chimico, proprietà periodiche, equilibri chimici

Prerequisites

Knowledge of atomic structure, chemical bond, periodic properties, chemical equilibri

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Assessment

Oral exam

Programma del Corso

Gruppi funzionali. Acidi e Basi. Stereoisomeria. Meccanismi di sostituzione nucleofila ed elettrofila. Meccanismi di eliminazione. Reazioni di ossidoriduzione. Chimica degli Alcani, Alcheni, Alchini, Alcoli, Eteri, Aromatici, Carbonili, Carbossili, Ammine. Carboidrati, Amminoacidi, Proteine, Lipidi, Acidi nucleici. Programma esteso Legame e geometria nelle molecole organiche. Alcani e cicloalcani: struttura, isomeria, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni. Acidi e Basi: secondo Bronsted-Lowry, secondo Lewis, equilibri, relazione struttura-acidità. Stereoisomeria: chiralità, nomenclatura dei centri chirali, Attività ottica, potere rotatorio specifico. Alcheni: struttura, isomeria, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni di addizione elettrofila, idroborazione-ossidazione, riduzione e relativi meccanismi. Alchini: struttura, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni di addizione elettrofila, riduzione. Alogenoalcani: struttura, nomenclatura, proprietà fisiche, sintesi via alogenazione degli alcani e meccanismo relativo, alogenazione allilica e benzilica, addizione radicalica agli alcheni. Sostituzione Nucleofila alifatica: meccanismi. β-Eliminazione di alogenoalcani, alcoli. Alcoli: struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche, reazioni di sintesi, reattività. Eteri: struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche. Composti aromatici: struttura, concetto di aromaticità, nomenclatura dei mono e polisostituiti derivati. Fenoli: caratteristiche acide ed effetti di altri gruppi sull’acidità. Reazione di Sostituzione Elettrofila Aromatica. Aldeidi e Chetoni: struttura e legami, nomenclatura, proprietà fisiche, metodi di sintesi, reattività, tautomeria cheto-enolica, ossidazione e riduzione. Acidi Carbossilici: struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche, metodi di sintesi. Reazione di Sostituzione Nucleofila Acilica: meccanismo e relazione gruppo entrante e uscente. Ammine, proprietà chimico-fisiche e reattività. Carboidrati, caratteristiche generali e ruolo biochimico. Amminoacidi e proteine, caratteristiche generali e ruolo biochimico. Lipidi, caratteristiche generali e ruolo biochimico. Acidi nucleici, caratteristiche generali e ruolo biochimico.

Course Syllabus

Functional groups. Acids and Bases. Stereoisomerism. Nucleophilic and electrophilic substitution mechanisms. Mechanisms of elimination. Redox reactions. Chemistry of Alkanes, Alkenes, Alkynes, Alcohols, Ethers, Aromatics, Carbonyls, Carboxyls, Amines. Carbohydrates, amino acids, proteins, lipids, nucleic acids. Extended contents Bonding and geometry in organic molecules. Alkanes and cycloalkanes: structure, isomerism, nomenclature, physical properties, reactions. Acids and Bases: according to Bronsted-Lowry, according to Lewis, equilibria, structure-acidity relationship. Stereoisomerism: chirality, nomenclature of chiral centers, optical activity, specific rotational power. Alkenes: structure, isomerism, nomenclature, physical properties, electrophilic addition reactions, hydroboration-oxidation, reduction and related mechanisms. Alkynes: structure, nomenclature, physical properties, electrophilic addition reactions, reduction. Halogenalkanes: structure, nomenclature, physical properties, synthesis via halogenation of alkanes and relative mechanism, allyl and benzyl halogenation, radical addition to alkenes. Aliphatic Nucleophilic Substitution: mechanisms. β-Elimination of halogenalkanes, alcohols. Alcohols: structure, nomenclature, physical and chemical properties, synthesis reactions, reactivity. Ethers: structure, nomenclature, physical and chemical properties. Aromatic compounds: structure, concept of aromaticity, nomenclature of mono and polysubstituted derivatives. Phenols: acid characteristics and effects of other groups on acidity. Aromatic Electrophilic Substitution Reaction. Aldehydes and ketones: structure and bonds, nomenclature, physical properties, synthesis methods, reactivity, keto-enol tautomerism, oxidation and reduction. Carboxylic acids: structure, nomenclature, physical and chemical properties, methods of synthesis. Nucleophilic Acyl Substitution Reaction: mechanism and relationship of entering and leaving group. Amines, physico-chemical properties and reactivity. Carbohydrates, general characteristics and biochemical role. Amino acids and proteins, general characteristics and biochemical role. Lipids, general characteristics and biochemical role. Nucleic acids, general characteristics and biochemical role.