PAS , Classe di insegnamento A60 Chimica Organica Docente: Ines Mancini ( e.mail: ines.mancini@unitn.it) Crediti formativi : 1.5 CFU; 1.0CFU in Aula (8 ore) + 0.5 CFU (4 ore in Lab, 1 Esp. di Laboratorio)

Prerequisiti: conoscenza di base di matematica e fisica; conoscenza di chimica generale con particolare

riferimento a: teoria del legame chimico, geometrie molecolari, forze intermolecolari, numero di ossidazione, equazioni red-ox, equilibrio chimico, significato della costante di equilibrio, principio di Le Chatelier, definizione di acido e base.

Contenuti del corso: GRUPPI FUNZIONALI IN COMPOSTI ORGANICI. Classificazione . Numero di ossidazione del C. Nomenclatura. Proprietà chimico-fisiche. Reazioni red-ox e acido-base. Interconversione di gruppi funzionali. Definizione di nucleofilo ed elettrofilo e loro reattività. Saggi qualitativi e riconoscimento strutturale. STEREOCHIMICA IN CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA. Definizioni. Conformazioni e configurazioni. Enantiomeri e diasteroisomeri. Risoluzione racemica. Attività ottica. Chiralità in natura. Amminoacidi naturali, peptidi e proteine, enzimi. Carboidrati. DNA. Prodotti naturali e di sintesi. Lezioni in Aula Gruppi funzionali in composti organici (4 ore) 29 maggio, aula A214 Stereochimica in chimica organica e biochimica (4 ore) 20 giugno, aula A211 Esperienze di Laboratorio (Chimica, Malga) La sicurezza nel laboratorio chimico; svolgimento e monitoraggio di una reazione ( 4 ore) 12 giugno

Lezione 1

Povo, 29 maggio 2014

Un approccio alla chimica organica attraverso i

Gruppi Funzionali

PAS- Classe di insegnamento A60

Contenuti Ruolo e immagine della chimica organica

Definizione di gruppo funzionale

Classificazione

Numero di ossidazione del C

Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Proprietà acido-base

Ossidazione/riduzione

Nucleofili/Elettrofili

Caratterizzazione strutturale dei gruppi funzionali

Saggi qualitativi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche

Organic

“La Chimica oggi ha un'immagine molto spesso negativa. Nei media fa notizia solo quando si parla di disastri ecologici, inquinamenti, sofisticazioni. L'opinione dominante, anche fra persone di una certa cultura, è che la Chimica, oltre ad essere una materia scolastica astrusa, è un qualcosa da cui stare alla larga.

Qualche anno fa una ben nota marca di prosciutto ha inserito sui maggiori quotidiani un annuncio pubblicitario nel quale era scritto a caratteri cubitali:

"Purezza sì, Chimica no". Da messaggi di questo tipo e da tante altre notizie insensate che ci arrivano dalla stampa e dalla televisione, il cittadino comune è indotto a pensare che “chimico” sia l'opposto di “naturale” e che la Chimica sia qualcosa di cui si può, e in ogni caso si dovrebbe, fare a meno.

Prof. Vincenzo Balzani, università di Bologna Lettera ai membri della Società Chimica Italiana

giugno 2008

• Perché l’immagine del chimico è così negativa? Perché c’è così grande ignoranza di essa fra i non addetti? Una ragione è forse nel fatto che all’inizio del secolo nessuna nuova grande teoria concettuale è emersa, che fosse paragonabile a quella di Planck, Einstein e Bohr in Fisica o di Freud in Psicologia? Oppure la chimica è meno integrata con la nostra storia culturale poiché non è riuscita a sollevare alcun interesse filosofico? Oppure ciò è dovuto al fatto che la prima immagine di creazione di beni materiali sostenuta da libri ed annunci pubblicitari è stata drammaticamente messa in discussione da disastri come quello di Bhopal? Le due facce della Chimica possono essere esaminate e discusse a partire da eventi storici importanti: così la prima guerra mondiale, la guerra del chimico, segna il passaggio da una chimica, quella vittoriana, dedicata ai problemi della fame del mondo, della fissazione dell’azoto atmosferico ad una chimica che prepara esplosivi e armi chimiche, innescando all’interno della disciplina una serie di drammatici dilemmi: creazione o distruzione, promesse o minacce, mito o realtà, napalm in Vietnam o crescita della produzione alimentare, inquinamento o disinquinamento? Dal blog della SCI

http://ilblogdellasci.wordpress.com/ «I due volti della chimica».

L.Campanella, ex presidente SCI Ottobre 2013

Oggi è assolutamente necessario spiegare alla gente, ed in particolare agli studenti, che tutto, attorno a noi ed in noi, è Chimica: è attorno a noi nei fenomeni naturali essenziali per la vita sulla terra come la fotosintesi e nei prodotti artificiali di uso quotidiano come i farmaci, i fertilizzanti, le materie plastiche, i semiconduttori, i detergenti; è in noi perché l'uomo "funziona" o "non funziona" tramite reazioni chimiche.

La vita è chimica in azione: tutte le sue manifestazioni, comprese quelle che chiamiamo categorie mentali (apprendimento, la memoria, il pensiero), sono, in ultima analisi, il risultato di reazioni chimiche, sia pure così complesse da non poter essere per ora interpretate”.

Prof. Vincenzo Balzani, università di Bologna Lettera ai membri della Società Chimica Italiana

giugno 2008

Spesso “sostanze chimiche” viene utilizzato come sinonimo di “sostanze nocive”. Il termine “chimico”viene spesso utilizzato come equivalente di “sintetico” e soprattutto come l’opposto di ‘naturale’! Sono numerosi i luoghi comuni in cui la parola “chimica” non è usata come sostantivo e con riferimento ad una scienza, ma riferito a qualcosa che si reputa nocivo, tossico, o nel migliore dei casi “non-naturale”: Si trascura anche il fatto che molti composti naturali sono estremamente tossici, come alcune tossine prodotte da cianobatteri o le aflatossine prodotte da funghi che contaminano le derrate alimentari.

Chimico, Sintetico, Naturale

Prodotti naturali e prodotti di sintesi

Sono considerati: naturali tutti i composti che derivano da fonti naturali: estratti da animali e piante, metaboliti secondari prodotti tramite processi

fermentativi (biotecnologie). natural-identici i composti che sono uguali ai prodotti

naturali, ma di origine sintetica;

artificiali i composti sintetici prodotti per via chimica e non precedentemente identificati in natura.

Ragionando in termini di molecole è evidente che:

Scrive il premio Nobel (1981) Roald Hoffmann nel suo libro, La chimica allo specchio (2005) , a proposito del contrasto naturale-innaturale: “... (i chimici) si sentono a volte assillati dalla società in quanto producono materiali «innaturali». Aggettivi come «esplosivo», «velenoso», «tossico» sono così strettamente associati a nomi e vocaboli chimici da essere diventati espressioni ricorrenti. ... a tutto ciò che è «naturale», «coltivato biologicamente», «non adulterato» e via dicendo si riconoscono connotazioni positive. Eppure si producono e si vendono molte sostanze sintetiche. Grazie a esse possiamo abitare in case più confortevoli, curare meglio la nostra salute... ”

Non esistono gli additivi "chimici“, esistono gli additivi. L’aggettivo “chimico” privo di senso accostato ad “additivo”, perché tutto è chimico, ogni cosa è composta da atomi e molecole. Il termine “chimico” è usato in senso negativo, come sinonimo di sintetico contrapposto a “naturale” ma questo è frutto di una serie di pregiudizi.

La parola "chimico" spesso fa la differenza tra un’ accusa e una promozione

?

Tipico è l’uso per indicare gli additivi alimentari indicati come ‘chimici’, anziché col termine corretto ‘sintetici’ anche se vi sono molti additivi naturali al 100%, (es: vitamine C ed E , colorante rosso ricavato dal peperoncino).

I composti naturali nella storia della chimica

E’ un’idea errata il fatto che la chimica non abbia niente a che fare con la

Natura.

Secondo alcuni autori, l’origine stessa della parola ‘chimica’ - collegata alla

parola alchimia e all’antico termine khemeia - deriverebbe dal greco

‘khumos’, cioè ‘succo di piante’.

La chimica altro non sarebbe che l’arte di estrarre i succhi dalle piante, ovvero

la materia di cui si occupano i moderni ‘chimici delle sostanze naturali’.

Oggi e in futuro: Applicazioni della chimica nel campo della nanotecnologia «La nanotecnologie consistono nell'usare con mentalità ingegneristica le molecole sintetizzate dai chimici per costruire dispositivi e macchine di dimensioni nanometriche» (R. Hoffmann)

Richard Feynman:

il Padre della Nanotecnologia

Chimica Organica e Biologia

Approccio molecolare struttura/funzione

(Biologia molecolare)

Contenuti Ruolo e immagine della chimica organica

Definizione di gruppo funzionale

Classificazione

Numero di ossidazione del C Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Nucleofili-Elettrofili

Proprietà acido-base

Caratterizzazione strutturale dei gruppi funzionali

Saggi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche

17

La struttura delle molecole organiche

CHIMICA ORGANICA:

composti del carbonio

(C,H,O,N, P, S, Alogeni)

MOLECOLE:

aggregati di atomi tenuti insieme

da legami a cui partecipano gli

elettroni di valenza

C-C : legame covalente puro

C-O : legame covalente polare

Polarità delle molecole

1A

2A

3A

4A

5A

6A

7A

8A

1 H

1s1

2 He 1s2

3 Li

1s2

2s1

4 Be 1s2

2s2

5 B

1s2

2s22p1

6 C

1s2

2s22p2

7 N

1s2

2s22p3

8 O

1s2

2s22p4

9 F

1s2

2s22p5

10 Ne 1s2

2s22p6

11 Na [Ne

] 3s1

12 Mg [Ne

] 3s2

13 Al

[Ne] 3s23p1

14 Si

[Ne] 3s23p2

15 P

[Ne] 3s23p3

16 S

[Ne] 3s23p4

17 Cl

[Ne] 3s23p5

18 Ar

[Ne] 3s23p6

Finora sono noti oltre 50 milioni di composti organici e il numero sta crescendo con il passare del tempo Riportati in Chemical Abstracts identificati univocamente con il CAS registry number Il 90% dei composti scoperti o sintetizzati ogni anno sono composti organici

Perché esistono così tanti composti organici?

Definizione di gruppo funzionale (GF)

Un GF determina tutte le seguenti proprietà di una molecola:

Legame e forma

Tipo e forza delle interazioni intermolecolari

Proprietà fisiche

Nomenclatura

Reattività chimica

Attenzione però ai gruppi funzionali coniugati ( es. dieni, enoni..)

• Esistono circa 100 gruppi funzionali

• Sono stati utilizzati per raggruuppare l’elevato numero di composti organici

(famiglie o classi di composti organici)

Il metile è un gruppo funzionale?

Riconoscimento strutturale di gruppi funzionali Esempio Acetale ( IUPAC: non più chetale come nomenclatura )

Peculiarità dei composti organici alogenati RX Ottenibili per sintesi di laboratorio Naturali solo in metaboliti marini

Alga rossa Laurencia sp. Esempio di metabolita secondario alogenato

scheletri nuovi senza precedenti in ambiente terrestre presenza di alogeni con abbondanza relativa: bromuri > cloruri > ioduri >> fluoruri anche se in mare cloruri inorganici sono più abbondanti dei bromuri, Br- ha maggior tendenza ad ossidarsi e lo ione bromonio dà facilmente addizioni elettrofile agli alcheni

La aloperossidasi e’ l’enzima in grado di ossidare cloruri, bromuri e ioduri in ambiente marino.

Peculiarità strutturali dei metaboliti marini

Relazione tra

tipo di organismo e bioattività

da spugne

il maggior numero di composti bioattivi

da spugne

il maggior numero di composti a potenziale attività antitumorale

1976: disastro di Seveso (Lombardia) dovuto a un incidente avvenuto nell'azienda ICMESA che provocò la fuoriuscita di una nube tossica di diossina

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin

Direttiva Seveso per lo smaltimento dei rifiuti alogenati

Numero di ossidazione del C

31

Aumento di legami con O

Aumento di legami con H

esempio 2:

I tioli ( o mercaptani, RSH) come gruppi funzionali Ossidazione dei tioli

Contenuti Definizione

Classificazione

Numero di ossidazione del C

Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Nucleofili-Elettrofili

Proprietà acido-base

Caratterizzazione strutturale dei gruppi funzionali

Saggi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche

37

Alcani

Porzione alchilica in diversi composti

Esempio di nomenclatura di alcani

Esempio di nomenclatura di alogeno alcani ( o alogenuri alchilici)

Esempio di nomenclatura di alcheni

Possibilità di isomeri configurazionali ( cis-trans, o meglio E, Z) ( vd lezione 2)

Esempio di nomenclatura di alcoli

Esempi di nomenclatura di acidi carbossilici

Esempi di nomenclatura di aldeidi e chetoni

Nomenclatura

SOFTWARE (Chem Draw)

Da nome a struttura

Da struttura a nome

1 C 2 C C(1) 1.5103 3 C C(2) 1.3469 C(1) 123.6424 4 C C(3) 1.4868 C(2) 124.2777 C(1) 179.6863 5 O C(4) 1.2252 C(3) 120.1277 C(2) 177.9028 6 C C(4) 1.5172 C(3) 119.4533 O(5) 120.4125 7 C C(1) 1.5288 C(2) 111.8247 C(3) -124.2630 9 Br C(7) 1.9448 C(1) 110.7873 C(2) -175.0582 8 C C(7) 1.5250 C(1) 112.3709 Br(9) 110.5643 11 H C(1) 1.1164 C(2) 106.9899 C(7) 110.3431 15 H C(6) 1.1133 C(4) 110.5951 C(3) 63.5763 19 H C(8) 1.1137 C(7) 111.2579 C(1) -60.2660 12 H C(2) 1.1016 C(1) 115.7463 C(3) 120.6111 13 H C(3) 1.1030 C(2) 118.8948 C(4) 116.8274 10 H C(1) 1.1148 C(2) 110.4656 C(7) 109.8394 14 H C(6) 1.1135 C(4) 110.5268 H(15) 109.8037 18 H C(8) 1.1143 C(7) 111.7828 H(19) 106.5654 20 H C(8) 1.1139 C(7) 111.5295 H(18) 108.0424 16 H C(6) 1.1135 C(4) 110.7634 H(14) 107.4453 17 H C(7) 1.1156 C(1) 109.4779 C(8) 109.2029

OBr

(E)-6-bromohept-3-en-2-one

Valore di minima energia ( 5.31)

Riepilogo

Contenuti

Definizione

Classificazione

Numero di ossidazione del C

Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Nucleofili-Elettrofili

Proprietà acido-base

Caratterizzazione strutturale dei gruppi funzionali

Saggi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche

49

46

Nota: piu’ la polarità di una molecola aumenta, piu’ aumenta

la forza delle sue interazioni intermolecolari

Proprietà chimico-fisiche

48

Proprietà fisiche: Punto di ebollizione

• The boiling point of a compound is the temperature at which liquid

molecules are converted into gas.

• In boiling, energy is needed to overcome the attractive forces in

the more ordered liquid state.

• The stronger the intermolecular forces, the higher the boiling

point.

• For compounds with approximately the same molecular weight:

A parità di numero di C, gli alcani ramificati hanno Teb inferiore dei lineari

Serie C2: etano (gas), etanolo ( liq, Teb=78°C), acido acetico ( liq, Teb=118°C

51

• Solubility is the extent to which a compound, called a solute,

dissolves in a liquid, called a solvent.

• In dissolving a

compound, the

energy needed to

break up the

interactions between

the molecules or

ions of the solute

comes from new

interactions between

the solute and the

solvent.

Solubilità

Solubilità di alcoli in acqua. Esempi.

1.

etanolo/acqua

Per gradazione alcolica si intende il numero di ml di

alcool contenuti in 100 ml di vino;

indicato con %V/V o %vol;

con volume misurato a T= 20

C

2. petrolio/acqua

Il petrolio (=miscela di idrocarburi) è immiscibile in acqua e galleggia sui mari

3. Olio /acqua

Acido oleico (= acido cis-9-ottadecenoico)

Rappresenta circa il 75% degli acidi grassi

presenti nell’olio di oliva

Liquido o solido?

Acido oleico ( oli)

Acido stearico ( grassi)

Idrogenazione (indurimento degli oli, MARGARINA)

4. Come agisce un sapone

Struttura del sapone : catena apolare idrofobica e testa polare idrofilica

Sapone naturale= sale di acidi grassi

Detergente sintetico

Lo sporco è grasso e non si scioglie in acqua perciò ci laviamo usando acqua e sapone. La parte idrofoba della molecola di sapone si lega allo sporco mentre quella idrofila resta rivolta all'esterno. Lo sporco viene così completamente circondato dalle parti idrofile e può essere lavato via dall'acqua.

(Il sapone aumenta la bagnabilità fra l’acqua e i tessuti che devono essere lavati)

Meccanismo dell’azione dei saponi

Il grasso è una molecola idrofobica,

insolubile in acqua

densità = 0,66 g/cm3 a 20°C

Densità= = 1,33 g/cm3

Acqua (H2O) Esano (C6H14)

densità = 1 g/cm3

Acetone (C3H6O)

Strutture molecolari

Alcol etilico (C2H6O)

Solubile in acqua 95: 5 EtOH/ACQUA, azeotropo

Nota: solventi alogenati (es. cloroformio CHCl3 ) hanno densità maggiore dell’acqua

59

• The size of an organic molecule with a polar functional group

determines its water solubility.

A low molecular weight alcohol like ethanol is water soluble since it

has a small carbon skeleton of five C atoms, compared to the size

of its polar OH group.

Cholesterol has 27 carbon atoms and only one OH group. Its

carbon skeleton is too large for the OH group to solubilize by

hydrogen bonding, so cholesterol is insoluble in water.

Contenuti Definizione

Classificazione

Riconoscimento strutturale

Numero di ossidazione del C

Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Proprietà acido-base

Nucleofili-Elettrofili Caratterizzazioen strutturale dei gruppi funzionali

Saggi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche 64

ESPANSIONE DEL CONCETTO DI ACIDO/BASE DELLA CHIMICA GENERALE Acidità di H legati al C ( IONE ACETILURO)

Quale base è così forte da strappare il protone ?

Ammoniaca come acido

Scala generalmente fatta in DMSO come solvente Keq =f(solvente, T)

METILAMMINA (ALCHILICA) CH3NH2 4.5 x 10-4 10.6

ANILINA (AROMATICA) -NH2 4.2 x 10-10 4.6

PIRROLO NH 2,4 x 10-14 1

PIRROLIDINA NH 1 x 10-3 11

PIRIDINA N 2.3 x 10-9 5.3

PIPERIDINA NH 2 x 10-3 11.3

BASICITA’ DELLE AMMINE (Kb - pKa)

Esempio di Interconversione di Gruppi Funzionali

Ossidazione

Riduzione

Electrophile/ Nucleophile

In 1934, in a Chemical Society Chemical Reviews paper entitled “Principles of an electronic theory of organic reactions”, Ingold introduced the terms electrophilic and nucleophilic into chemistry. Since then they have become basic concepts used to explain electrophile-nucleophile combinations. Physical organic chemists have developed scales/equations to quantify these effects based on model reactions; electronic factors have been considered; more recently density-functional theory (DFT) was used to create indices or descriptors of electrophilicity and nucleophilicity.

“Forza” dei nucleofili

Nucleofili al C Reattivi organometallici

Es: reattivi di Grignard

Reazione condotta in in condizioni anidre

C-Met δ- δ+

Reagenti elettrofili

• sono poveri di elettroni e caratterizzati da una carica

positiva totale o parziale

• sono attratti da molecole (o parti di esse) con alta densita’

elettronica

• attirano a sé il doppietto elettronico del substrato

• sono acidi di Lewis

Esempi

H+ , Cl+, Br+ , NH4+, RNH3

+

NO2+ HSO3

+

ioni dei metalli di transizione Ag+, Cu2+, Cr3+, ...

Elettrofili Nucleofili

Un acido di Lewis chiamato anche elettrofilo (attratto dall’elettrone) una base di Lewis, quando reagisce con un elettrofilo diverso dal protone, è definita anche nucleofilo (attratto dal nucleo). Il carbocatione è un acido di Lewis.

Riepilogo

70

Influence of Functional Groups on Reactivity

• Functional groups create reactive sites in molecules.

• Electron-rich sites react with electron poor sites.

All functional groups contain a heteroatom, a bond or

both, and these features create electron-deficient (or

electrophilic) sites and electron-rich (or nucleophilic)

sites in a molecule. Molecules react at these sites.

Using functional goups to predict reactivity

Reazioni di chimica organica

Classificabili in 4 grandi categorie

1. ADDIZIONI

2. SOSTITUZIONI

3. ELIMINAZIONI

4. RIARRANGIAMENTI

Nucleofila es: Elettrofila es: SE aromatica

Elettrofila es: al C=C Nucleofila es: al C=O

78

72

• An electron-deficient carbon reacts with a

nucleophile, symbolized as :Nu¯.

• An electron-rich carbon reacts with an electrophile,

symbolized as E+.

For example, alkenes contain an electron rich double

bond, and so they react with electrophiles E+.

Significato delle frecce: SEMPRE indicano spostamenti di elettroni

Addizione elettrofila ad alcheni ed alchini

Reattività: Sostituzione elettrofila aromatica

Composti aromatici Struttura del benzene

Nota. Formalismo delle frecce

75

Alkyl halides possess an electrophilic carbon atom, so

they react with electron-rich nucleophiles.

SOSTITUZIONE NUCLEOFILA ALCHILICA

CH3CH2Nu + Cl -

76

Acidi carbossilici e derivati hanno un carbonio

elettrofilo che puo’ reagire con nucleofili

SOSTITUZIONE NUCLEOFILA ACILICA

Esempio: ESTERIFICAZIONE DI UN ACIDO CARBOSSILICO

C sp 2 C sp 2

Questa reazione è di equilibrio e quindi reversibile e si puo’ aumentare la conversione nel prodtti applicando il principio dell’equilibrio mobile di Le Chatelier. Se l’acido o l’alcol sono poco costosi e facilmente disponibili, si può usare uno di questi in eccesso per spostare l’equilibrio verso la formazione dell’estere e quindi aumentarne la resa. E’ possibile agire anche togliendo dall’equilibrio uno dei prodotti, per esempio sottrae l’acqua formatasi

Competizione eliminazione/sostituzione Ione OH- come base e come Nu

Es 1: competizione SN/E

Es 2: come base in condensazioen aldolica come Nu in aldeidi senza H acidi ( reazione di Cannizzaro)

Contenuti

Definizione

Classificazione Riconoscimento strutturale

Numero di ossidazione del C

Nomenclatura

Proprietà chimico-fisiche

Reattività dei gruppi funzionali

Proprietà acido-base, Ossidazione/riduzione

Nucleofili-Elettrofili

Caratterizzazione strutturale dei gruppi funzionali

Saggi qualitativi

Cromatografia liquida

Tecniche spettroscopiche

SAGGI QUALITATIVI di riconoscimento di gruppi funzionali

Olefine

Aldeidi

A) 2,4-DNF

Precipitato rosso scuro

FENILIDRAZONE, PRECIPITATO GIALLO O ARANCIO

FENILIDRAZINA

B)

RCH

O

+ 2Ag(NH3)2

NH3, H2ORCO-

O

+ 2Ag + 4NH3

Quando si aggiunge il reattivo di Tollens ad un’aldeide, questa si ossida ad anione carbossilato e lo ione Ag(I) si riduce ad argento metallico. Se la reazione è condotta in modo opportuno, l’argento precipita come deposito liscio come uno specchio, da cui il nome della prova dello specchio d’argento.

+

C)

Zuccheri riducenti: Danno saggio allo specchio positivo ( es. glucosio) Zuccheri non riducenti: saggio negativo (Es. saccarosio)

CROMATOGRAFIA LIQUIDA

Thin Layer Chromatography (TLC)

Esempio: alcol e aldeide

Visualizzazione di TLC mediante lampada UV

VISUALIZZAZIONE DELLE MACCHIE IN TLC

Se la molecola ha struttura con insaturazioni coniugate ( C=C, C=O), per irraggiamento UV Se non ci sono insaturazioni, si carbonizza dopo aver nebulizzato con un agente ossidante

Per trattamento con specifici reatttivi selettivi per i vari grppi funzionali

Tecniche di analisi strumentale

L’interazione della luce (radiazione elettromagnetica) con le molecole fornisce informazioni sulla loro struttura. Su questo principio si basano le tecniche spettroscopiche di analisi, tra cui le piu’ usate nello studio delle molecole organiche sono: l’ ultravioletto-visibile, l’ infrarosso, la risonanza magnetica nucleare, la spettrometria di massa

ΔE = hν = h c / λ

Spettroscopia UV-Visibile

L’assorbimento della luce a questi valori

di frequenza determina transizioni elettroniche, come quelle riportate in

figura.

Spettri di assorbimento di

alcune sostanze chimiche

Bande si assorbimento

intense per molecole

che hanno nella loro

struttura sistemi

insaturi coniugati

(es. C=C-C=C, C=C-C=O)

Licopene

Carotenoidi

L’assorbimento della luce da parte di una molecola a questi valori di

frequenza determina transizioni vibrazionali

(stretching e bending di legami). La tecnica fornisce informazioni sui

gruppi funzionali presenti in una molecola.

Vibrazioni IR per la molecola di

acqua

Condizione per avere assorbimento IR è che la molecola abbia momento di dipolo diverso da zero ( es. CO2 è inattiva in IR)

Spettroscopia IR

101