Stabilit dei composti aromatici Il Benzene stabilizzato dalla

Stabilità dei composti aromatici Il Benzene è stabilizzato dalla delocalizzazione elettronica. La stabilità aggiuntiva del benzene, rispetto ad un ipotetico cicloesatriene, è chiamata energia di delocalizzazione o energia di risonanza Prof. O. Taglialatela Scafati

Benzene: situazione orbitalica Prof. O. Taglialatela Scafati

Benzene: riepilogo • Molecola planare • I sei legami carbonio–carbonio hanno tutti la stessa lunghezza Composti non aromatici Prof. O. Taglialatela Scafati

Criteri per l’aromaticità 1. Un composto, per essere aromatico, deve essere ciclico, planare e ogni atomo dell’anello deve essere ibridato sp 2). 2. La nuvola p deve essere formata da un numero dispari di coppie di elettroni p (regola di Huckel). Regola del 4 n+2, (nota come regola di Hückel): un composto ciclico planare è aromatico se la sua nuvola p contiene (4 n+2) elettroni p, dove n è un qualsiasi numero intero, positivo, compreso lo zero Prof. O. Taglialatela Scafati

Altri composti aromatici Naftalene Eterociclici aromatici Furano Pirrolo Piridina Indolo Pirimidina Chinolina Purina Prof. O. Taglialatela Scafati

Sostituzione elettrofila aromatica Prof. O. Taglialatela Scafati

Sostituzione elettrofila aromatica: principali reazioni Prof. O. Taglialatela Scafati

Sostituzione elettrofila aromatica Acilazione di Friedel-Crafts Prof. O. Taglialatela Scafati

Nomenclatura benzeni monosostituiti Clorobenzene Nitrobenzene Anilina Fenolo Toluene Etilbenzene Anisolo Acido benzoico Prof. O. Taglialatela Scafati

Nomenclatura benzeni disostituiti Prof. O. Taglialatela Scafati

Alogenazione benzilica Br 2 hn L’alogenuro in posizione benzilica può poi subire reazione di sostituzione o di eliminazione, consentendo quindi di introdurre diversi gruppi funzionali Prof. O. Taglialatela Scafati

Ossidazione benzilica Preparazione dell’acido benzoico Prof. O. Taglialatela Scafati

Altre trasformazioni dei sostituenti Preparazione dell’anilina Preparazione del fenolo Preparazione degli eteri fenolici Preparazione alchilbenzeni Prof. O. Taglialatela Scafati

Seconda sostituzione: effetti orientanti Prof. O. Taglialatela Scafati

Seconda sostituzione: effetti orientanti Prof. O. Taglialatela Scafati

Per interpretare questi effetti dei sostituenti sull’andamento della sostituzione elettrofila aromatica, vanno analizzati effetti induttivi e effetti di risonanza. Prof. O. Taglialatela Scafati

Attivanti forti H H H Prof. O. Taglialatela Scafati H

Attivanti deboli Prof. O. Taglialatela Scafati

Disattivanti forti Prof. O. Taglialatela Scafati

1) Disporre i seguenti derivati aromatici in ordine di reattività crescente verso la sostituzione elettrofila aromatica. 2) Scrivere il prodotto (o i prodotti) principale delle seguenti reazioni. Prof. O. Taglialatela Scafati

1) Disporre i seguenti derivati aromatici in ordine di reattività crescente verso la sostituzione elettrofila aromatica. 2) Scrivere il prodotto (o i prodotti) principale delle seguenti reazioni. Prof. O. Taglialatela Scafati

Acidità dei fenoli Prof. O. Taglialatela Scafati

Acidità dei fenoli Ka = 10 -7 Il trinitrofenolo, o acido picrico, ha la forza acida di un acido inorganico forte Prof. O. Taglialatela Scafati

Reattività degli eterociclici Prof. O. Taglialatela Scafati

Reattività degli eterociclici Pirrolo, furano e tiofene reagiscono più velocemente nella posizione α Prof. O. Taglialatela Scafati

Reattività degli eterociclici La piridina dà reazioni di sostituzione elettrofila aromatica (più lentamente del benzene) La piridina dà reazioni di sostituzione elettrofila aromatica, molto più lentamente del benzene, nella posizione ß Prof. O. Taglialatela Scafati

Sostituzione nucleofila aromatica della piridina La piridina è talmente poco reattiva nella sostituzione elettrofila aromatica da dare reazioni di sostituzione nucleofila aromatica nella posizione α e γ Prof. O. Taglialatela Scafati

Pigmenti pirrolici: clorofilla Clorofilla a cloro Clorofilla b La catena laterale poli -isoprenica conferisce apolarità e consente l’ancoraggio nelle membrane. La clorofilla è presente nei cloroplasti delle cellule vegetali. È costituita da un anello tetrapirrolico (porfirinico) che coordina uno ione Mg. Assorbono la luce (rossa-violetta) riflettendo quella verde. La clorofilla ha la funzione di trasferire l’energia luminosa alla catena di trasporto di elettroni responsabile della fotosintesi. Prof. O. Taglialatela Scafati

Pigmenti pirrolici: clorofilla Clorofille Feofitine Nella degradazione della clorofilla si ha perdita del magnesio sostituito da due protoni. La reazione è più rapida in ambiente acido e viene indotta anche dall’acidità dei succhi cellulari liberati durante il riscaldamento. Le clorofille a, b sono trasformate in feofitine a, b di colore verde olivastro. Prof. O. Taglialatela Scafati

Pigmenti pirrolici: eme Nell’eme il sistema porfirinico coordina uno ione Fe(II). L’eme è presente in proteine come emoglobina o mioglobina ed ha la funzione di trasportare l’ossigeno, che si coordina al ferro. Conferisce il colore rosso al sangue. Il ferro ha numero di coordinazione 6. Oltre ai quattro atomi di azoto del sistema porfirinico, lega un’istidina e rimane una valenza per l’ossigeno. Prof. O. Taglialatela Scafati

Pigmenti pirrolici: eme La mioglobina viene denaturata dal calore della cottura. L’istidina viene spostata dal suo sito di legame al ferro e quest’ultimo è ossidato dall’ossigeno a Fe III. Per questo la carne cotta ha una colorazione marrone tranne che nella parte più interna dove l’ossigeno è assente. Prof. O. Taglialatela Scafati