Chimica organica
Cosa testa la prova
La prova valuta ibridazione e aromaticità, stereochimica, meccanismi di sostituzione, eliminazione e addizione, reattività dei carbonili e sintesi multifase. Il candidato deve prevedere il prodotto e giustificare la regio- e la stereoselettività.
Regole e concetti chiave
- Un anello è aromatico se è ciclico, planare, completamente coniugato e possiede 4n+2 elettroni π.
- SN1 favorisce substrati terziari e solventi polari protici; SN2 richiede un buon nucleofilo e un attacco posteriore, quindi è sfavorita da ingombro sterico.
- La stereochimica R/S si assegna con priorità CIP e rotazione del sostituente a priorità minima lontano dall'osservatore.
- I carbonili reagiscono per addizione nucleofila; la basicità del nucleofilo e l'elettrofilia del carbonile guidano la scelta.
- I gruppi protettivi si usano quando una funzione interferirebbe con la trasformazione desiderata.
Esempio svolto
Il 2,3-dibromobutano ha due centri stereogeni. L'isomero con configurazioni (2R,3S) possiede un piano di simmetria interno: è meso, quindi otticamente inattivo nonostante i due stereocentri. L'isomero (2R,3R) non ha piano di simmetria ed è chirale. La conseguenza pratica è che una sintesi non stereoselettiva può dare una miscela di enantiomeri e un composto meso, con attività ottica complessiva non prevedibile senza analisi della composizione.
Trappole che costano punti
Confondere chiralità e attività ottica; dimenticare che un centro stereogeno può essere presente in una molecola meso; prevedere SN2 su substrati terziari; trascurare il solvente; non considerare la protonazione del carbonile in ambiente acido.