Esercitazione chimica organica

Universit degli Studi di Perugia Facolt di Medicina e Chirurgia Chimica e Propedeutica Biochimica Esercitazione 3

Non usare la barra spaziatrice ma cliccare con il mouse la risposta che si ritiene giusta

N

N N

N

H2N

CH2

CH2

CH CH2 CH3

O

CO

CH2

O

C O

CH2

Famciclovir un profarmaco (anti-herpes e anti-citomegalovirus); un inibitore della sintesi del DNA virale

Nella struttura della molecola

presente una

Guanina Nessuna

delle due Adenina


Ganciclovir un antivirale (blocca la sintesi del DNA del virus, inibendone la DNA polimerasi)

N

N N

N

O

H2N

CH2

O

C

CH2OH

CH2OHH

Nella struttura di questo farmaco presente una

Citosina Timina Guanina Uracile Adenina


FALSO VERO

HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

Questo composto unammide


FALSO VERO

HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

Questo composto la base di Schiff che si forma facendo

reagire propanone e cis-4-metil-cicloesanammnina


FALSO VERO

HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

Questo composto la base di Schiff che si forma facendo

reagire 2-propanammina e cis-4-metil-metanoilbenzene


Indometacina

( un antiinfiammatorio non steroideo

utilizzato in patologie croniche dolorose

quali artrosi e artrite reumatoide)

In questa formula presente la

struttura aromatica dellindolo

FALSO VERO

N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl


FALSO VERO

la base di Schiff che si forma facendo

reagire il 4-cloro-metanoilbenzene con un

derivato dellindolo.

Indometacina

N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl


FALSO VERO

lammide dellacido 4-cloro-benzencarbossilico con unammina secondaria

N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl

Indometacina


FALSO VERO

N

H

CH2

COOH

Cl

Cl

Diclofenac (antiifiammatorio non steroideo)

Questo composto una base pi forte della benzenammina.


FALSO VERO

N

H

CH2

COOH

Cl

Cl

Diclofenac (antiifiammatorio non steroideo)

Il punto isoelettrico di questo composto

(Ka < 1x10-4; Kb < 1x10-15) fortemente basico.


N

N N

N

H2N

CH2

CH2

CH CH2 CH3

O

CO

CH2

O

C O

CH2

ADENINA GUANINA Torna alla

domanda

N

N N

N

NH2

H

N

N N

N

H

H2N

O

H

NO!


N

N N

N

O

H2N

CH2

O

C

CH2OH

CH2OHH

Ganciclovir un antivirale (blocca la sintesi del DNA del virus, inibendone la DNA polimerasi)

ADENINA GUANINA

N

N N

N

NH2

H

N

N N

N

H

H2N

O

H

CITOSINA URACILE TIMINA

N

NO

H

H

O

N

NO

H

NH2

N

NO

H

H

O

CH3

Torna alla

domanda


HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

N C H

CH3

CH3

H

O

Questa unammide! ( lammide della 2-propanammina con lacido cis-4-metil-cicloesancarbossilico)

NO! Questa non unammide

Torna alla

domanda


HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

NO!

questa la base di Schiff che si forma facendo

reagire propanone e cis-4-metil-cicloesanammina!

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

HN

CH3

CH3

C

Torna alla

domanda


HCH3

CH3

HCN

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

H

C

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

H

O

CH3

CH3

HCN

H

H

CH3

CH3

HCN

H

H

O

H

H

H

H

H

CH3

H

H

H

H

H

C

H

H2O E invece si! Questa la base di Schiff che si

forma facendo reagire

2-propanammina e

cis-4-metil-metanoilbenzene

Torna alla

domanda


N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl

Indometacina

In questa formula presente la

struttura aromatica dellindolo

N

HIndolo

(2,3-benzopirrolo)

Torna alla

domanda


N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl

Questa non una base di Schiff.

N

CH3O

CH2

COOH

H

CH3

Peraltro,

questo derivato dellindolo (come il pirrolo e lo stesso indolo)

non pu dare basi di Schiff,

a) perch non unammina primaria

b) perch il lone pair dellazoto delocalizzato nella struttura

aromatica

N

H

HH

H H

N

H

pirrolo indolo Torna alla

domanda


N

CH3O

CH2

COOH

C O

CH3

Cl

Lacido 4-cloro-benzencarbossilico legato ad un azoto il cui lone pair

delocalizzato nel sistema p dellindolo (non quindi lazoto di unammina secondaria).

N

H

N

H

INDOLO Torna alla domanda


N

H

CH2

COOH

Cl

Cl

Questo composto una base pi debole della benzenammina.

NO!

a) Il lone pair dellazoto pi delocalizzato che nella benzenammina

b) In uno degli anelli aromatici sono presenti due clori,

il cui alto valore di elettronegativit riduce ulteriormente

la presenza del doppietto sullatomo di azoto. Torna alla domanda


N

H

CH2

COOH

Cl

Cl

Considerati i valori delle due costanti di dissociazione

(Ka < 1x10-4 ; Kb < 1x10-15), risulta che pKa+pKb > 19, il

che implica che pI > 9,5

Torna alla

domanda


Gli amminoacidi derivanti dalla idrolisi delle proteine sono tutti a-amminoacidi

FALSO VERO


Gli amminoacidi proteici sono tutti a-amminoacidi;

Inoltrem eccetto uno (la glicina),

sono tutti L-amminoacidi

L

Carbonio a

Torna alla

domanda


La cisteina lunico dei due amminoacidi solforati la cui catena laterale pu reagire con iodioacetammide,

FALSO VERO

C

O NH2

C HH

I


Reagisce con iodoacetammide o con acido iodoacetico sia

la cisteina libera che la cisteina contenuta in una sequenza

amminoacidica.

C

O OH

C HH2N

CH2

S H

C

O

OH

C

H

NH2

CH2S

H

H

C

H2N

O

C

C

O NH2

C HH

I

+

HI

Torna alla

domanda


Nella catena laterale del triptofano presente il gruppo aromatico dellimidazolo

FALSO VERO


Questo eterociclo

si chiama pirrolo

Questo si chiama indlo

Torna alla

domanda


Il gruppo alcolico presente nella catena laterale della lisina ha debole carattere acido

FALSO VERO


La lisina uno dei tre amminoacidi con catela laterale basica.

E dov il gruppo alcolico?

Torna alla

domanda


Una reazione endotermica pu essere esoergonica, purch nel processo aumenti lentropia del sistema e il valore assoluto del DH sia maggiore del valore assoluto del DS.

FALSO VERO


Torna alla

domanda

DG = DH - TDS Perch una reazione endotermica sia spontanea deve verificarsi che DG 0 (nella reazione il sistema si disordina) b) in valore assoluto, deve aversi che TDS > DH

Non ha senso confrontare i valori di Entropia ed Entalpia!!!

(hanno dimensioni diverse).

Il confronto va fatto fra variazione di entalpia e il prodotto

della variazione di entropia x la temperatura alla quale

avviene il processo


0

7

12

pKa1 = 2.34

pKa2 = 9.60

pI = 5.97 pH

A 200 ml di soluzione acquosa 0.02 M di glicina viene aggiunta 1 mmole di

HCl. Il pH della soluzione risultante (o compreso fra )

2.34 5.97 9.60 >2.34 5.97 9.6


Il pH della soluzione risultante non quello indicato

A 200 ml di soluzione acquosa 0.02 M di glicina ( 4 mmoli)

viene aggiunta 1 mmole di HCl. La miscela finale contiene

quindi 1 mmole di amminoacido nella forma cationica e 3

mmoli di amminoacido nella forma anfionica.

Il pH si calcola applicando lequazione di Henderson-

Hasselback.

Torna alla

domanda


A + B C + D

[A] [B] velocit mM mM mmoli/litro/min

20 100 400

30 100 600

30 50 150

La reazione di 1ordine rispetto al reagente A

Per la reazione sono stati ottenuti i

seguenti dati sperimentali

La reazione di 2ordine rispetto al reagente A


A + B C + D


20 100 400

30 100 600

30 50 150



Perci la reazione non

di 2ordine rispetto al reagente A

Aumentando del 50% la concentrazione della specie A e

mantenendo invariata la concentrazione di B si ha un aumento del

50% della velocit di reazione. Ci implica una relazione lineare fra

[A] e velocit di reazione.

Torna alla

domanda


A + B C + D


20 100 400

30 100 600

30 50 150

La reazione di 1ordine rispetto al reagente B



La reazione di 2ordine rispetto al reagente B


A + B C + D


20 100 400

30 100 600

30 50 150



Perci la reazione non di

1ordine rispetto al reagente B

Raddoppiando la concentrazione della specie B e mantenendo

invariata la concentrazione di A, la velocit di reazione si

quadruplica. Ci implica una relazione geometrica fra [B] e velocit

di reazione.

Torna alla

domanda


A + B C + D


20 100 400

30 100 600

30 50 150

La reazione, essendo di 1 ordine rispetto al reagente A e di 2 ordine rispetto al reagente B, di terzo ordine



La reazione di 2 ordine



20 100 400

30 100 600

30 50 150

Lordine di reazione la somma degli esponenti dei termini di concentrazione che compaiono nella equazione cinetica.

Essendo

V = k1 x [A]

V = k2 x [B]2

Lequazione cinetica della reazione : V = K x [A] x [B]2

La somma degli esponenti 3.

La reazione quindi . Torna alla

domanda


Data la reazione redox:

aA + bB cC + dD

DG = DG + ln [C]c.[D]d

[A]a.[B]b

RT

nF La relazione :

corretta

sbagliata


Per una generica reazione aA + bB cC + dD

DE = DE - ln [C]c.[D]d

[A]a.[B]b

RT

nF

DG = DG + ln [C]c.[D]d

[A]a.[B]b RT

Applicando lequazione 1, si pu sapere se, note le concentrazioni di reagenti e prodotti, la reazione spontanea verso destra (DG < 0) o verso

sinistra (DG > 0) o allequilibrio (DG = 0).

Se, come in questo caso, la reazione di ossidoriduzione, si pu anche

calcolare la differenza di potenziale fra semielemento ossidante e

semielemento riducente.

Eq. 1

Ricordando che DG = - nF DE, dallequazione 1 si pu ricavare lequazione di Nernst (equazione 2) per la stessa reazione

Eq. 2 Torna alla

domanda


R

C N

H

C O H

H

H O H

O C

H

N C

R

Nel legame peptidico giacciono sullo stesso piano tutti e soltanto gli atomi contenuti allinterno della linea tratteggiata

FALSO VERO


R

C N

H

C O H

H

H O H

O C

H

N C

R

NO!

Nel legame peptidico giacciono sullo stesso piano tutti e soltanto gli atomi contenuti allinterno della linea tratteggiata gli atomi contenuti nellarea colorata

Torna alla

domanda


Pirazina, piridina e pirimidina sono aromatiche ma non basiche

FALSO VERO


Pirazina, piridina e pirimidina sono aromatiche e basiche

N

N

N

N

N

Tutti gli atomi di azoto presenti nei tre composti hanno

ibridazione sp2 degli orbitali di valenza.

La basicit dovuta al fatto che uno dei tre orbitali sp2 dellazoto un lone pair.

In ciascuno dei tre composti sono delocalizzati sei elettroni; i tre

composti sono quindi aromatici (ogni atomo di azoto partecipa alla aromaticit

con un elettrone che abita lorbitale p non ibridato)

Torna alla

domanda


In ciascuna delle strutture di pirrolo, tiofene, furano, benzene, piridina, pirimidina sono delocalizzati sei elettroni

FALSO VERO


N

H

O SN

N

N

Leteroatomo partecipa alla aromaticit con due elettroni che

abitano lorbitale non ibridato (ortogonale al piano della ibridazione

sp2).

Ogni eteroatomo

partecipa alla

aromaticit con un

elettrone che abita un

orbitale sp2.

Torna alla

domanda

In tutti questi composti sono delocalizzati 6 elettroni nella struttura ciclica


Il Kb dell'imidazolo influenzato dalla risonanza

FALSO VERO


Torna alla

domanda

Il Kb dell'imidazolo (Kb=1,6x10-7) influenzato dalla risonanza.

Limidazolo protonato stabilizzato dalla risonanza fra due forme limite

H+ N

N

H

N

N

H

H

N

N

H

H

Stabilizzazione per risonanza


Limidazolo e il tiazolo hanno carattere sia aromatico che basico

FALSO VERO


NNH NS

Ambedue le molecole sono aromatiche.

Ad eccezione dellazoto 1 dellimidazolo e dello zolfo del tiazolo, che contribuiscono alla aromaticit con due elettroni p,

gli altri quattro atomi di ciascuna delle due molecole

partecipano con un solo elettrone alla aromaticit.

Ambedue le molecole hanno carattere basico, contenendo

un azoto che dispone di un lone pair in un orbitale sp2

Torna alla

domanda


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3

Questa la formula di un cerebroside

FALSO VERO


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3

Questo un cerebroside; in particolare, un glucocerebroside Torna alla

domanda

Legame fra una molecola di glucosio e la funzione

alcolica primaria della sfingosina

Legame di un acido

esadecanoico con la trans-

D-eritro-sfingosina


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3

Nella formula di questo glucocerebroside sono presenti un legame b-glicosidico e un legame ammidico

FALSO VERO


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3Nella formula sono presenti un legame b-glicosidico e un legame ammidico

Torna alla

domanda


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3

Nelle soluzioni acquose di questo composto il glucosio in equilibrio con la sua forma anomerica a

FALSO VERO


O

O

H HC

(CH2)14CH3

O

C

C

H OHC

H NHC

CH2

CH2 OH

HO

HOHO

H

H

H

H

(CH2)12

CH3

Nella forma acetalica, il carbonio anomerico del glucosio non presenta mutarotazione!

NO!

Torna alla

domanda


C

C

C

C

NH

OHH

C

CH2)12

HH

HH

OH

H

C

O

(CH2)16CH3

CH3

(

Di questa molecola esistono altri sette stereoisomeri

FALSO VERO


eritro

D

trans

La sfingosina del ceramide pu

C

C

C

C

NH

OHH

C

CH2)12

HH

HH

OH

H

C

O

(CH2)16CH3

CH3

(

Torna alla

domanda

a) avere configurazione cis o trans del doppio legame.

b) appartenere alla serie D o alla serie L.

c) essere treo o eritro.

Questo quindi uno degli otto possibili stereoisomeri: quello in cui lacido stearico legato con legame ammidico alla trans-D-eritro-sfingosina


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