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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
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