Οργανική Χημεία. Πέτρος Ταραντίλης Επίκουρος Καθηγητής Εργαστήριο Χημείας, Γενικό Τμήμα, Τηλ.: , Fax:

Transcript

1 Πέτρος Ταραντίλης Επίκουρος Καθηγητής Εργαστήριο Χημείας, Γενικό Τμήμα, Ιερά Οδός 75, Αθήνα, Τηλ.: , Fax:

2 Θεωρία -Ύλη μαθήματος Ανθρακας-ταξινόμηση και ονοματολογία (Σύγχρονες απόψεις δεσμού - Θεωρία δομής οργανικών ενώσεων - Γενικοί μηχανισμοί πολικών αντιδράσεων, αντιδράσεις νουκλεοφίλου και πυρηνοφίλου υποκαταστάσεως, αντιδράσεις απόσπασης - Εμπειρική και συστηματική ονοματολογία) Στοιχεία στερεοχημείας και φασματοσκοπίας (Εναντιομέρεια, μρ διαστερεομέρεια, ρακεμικά μίγματα, ασύμμετρες συνθέσεις - Φασματοσκοπία υπεριώδους/ορατού, υπέρυθρου, πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού και μάζης) Κορεσμένοι, ακόρεστοι υδρογονάνθρακες και παράγωγα (Αλκάνια, αλκένια, προσθήκη στο διπλό δεσμό, αλκοόλες, αιθέρες, αλκυλαλογονίδια) Καρβονυλικές ενώσεις και εστέρες (Γενικές ιδιότητες καρβονυλίου - Aντιδράσεις καρβονυλίου, αλδεΰδες, κετόνες, εστέρες, σάπωνες, απορρυπαντικά) Αζωτούχες και αρωματικές ενώσεις (Αμίνες, αμινοξέα, πρωτεΐνες, πρωτεϊνική σύνθεση ύθ - Αρωματικός χαρακτήρας βενζολίου, αρωματική υποκατάσταση - Πουρίνες, πυριμιδίνες, νουκλεϊκά οξέα) Σάκχαρα (Μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες, πολυσακχαρίτες) Βιταμίνες - Ορμόνες - Τερπένια - Στεροειδή 2

3 Προτεινόμενα βιβλία ββ «Οργανική ή Χημεία» τόμος I & II, J. McMurry, 6η έκδοση, (Απόδοση στα ελληνικά: Α. Βάρβογλης, Μ. Ορφανόπουλος, Ι. Σμόνου, Μ.Στρατάκης), Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο 2007 «Οργανική Χημεία» Ν. Ε. Αλεξάνδρου, Α. Γ. Βάρβογλη, Εκδόσεις ΖΗΤΗ 3

4 Οργανικές Ενώσεις - Σχεδίαση Χημικών ομών Ταξινόμηση & Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων Στερεοχημεία Προσδιορισμός της ομής Οργανικών Μορίων Φασματοσκοπία - Φασματοσκοπικές τεχνικές ανάλυσης Βιομόρια: υδατάνθρακες Βιομόρια: Λιπίδια Κηροί, Λίπη και έλαια, Σάπωνες, Φωσφολιπίδια, Προσταγλανδίνες, Τερπένια, Στεροειδή 4

5 ίνονται τα φάσματα UV-Vis των α) 1,3-βουταδιενίου και β-καροτενίου. Να αντιστοιχίσετε τα φάσματα στις ενώσεις και να αιτιολογήσετε την αντιστοίχιση. 5

6 Οργανική ένωση περιέχει μόνο CxHy 2. Παρακάτω δίνεται το φάσμα IR της ένωσης. Να καταγράψετε τους κυματαριθμούς που αντιστοιχούν στις ζώνες απορρόφησης Α, Β, C, και να αποδώσετε τις απορροφήσεις σε δονήσεις χαρακτηριστικών ομάδων. Α=2900 cm -1 C-H B=1750 cm -1 C= C=1250 cm -1 C- 6

7 Οργανική ένωση περιέχει C 3 H 8. Παρακάτω δίνεται το φάσμα IR της ένωσης. Να καταγράψετε τους κυματαριθμούς που αντιστοιχούν στις ζώνες απορρόφησης Α, Β, C, και να αποδώσετε τις απορροφήσεις σε δονήσεις χαρακτηριστικών ομάδων. Α=3300 cm -1 H B=2900 cm -1 C-H Α B C C= cm -1 C- 7

8 Παρακάτω δίνεται το φάσμα IR Οργανικής ένωσης. Να καταγράψετε τους κυματαριθμούς που αντιστοιχούν στις ζώνες απορρόφησης Α, Β, C, και να αποδώσετε τις απορροφήσεις σε δονήσεις χαρακτηριστικών ομάδων. Α B C Α= B= C= 8

9 Ποια από τις παρακάτω ενώσεις αναμένεται να δώσει το ακόλουθο φάσμα 1 H NMR 9

10 ίνονται τα φάσματα 1 H NMR UV-Vis των α) βενζολίου και β) φαινόλης. Να αντιστοιχίσετε τα φάσματα στις ενώσεις και να αιτιολογήσετε την αντιστοίχιση PPM H PPM PPM

11 Ποια από τις παρακάτω ενώσεις αναμένεται να δώσει το ακόλουθο φάσμα MS; Α) Θυμόλη Β) Φαινόλη (ΜΒ: 150) (ΜΒ: 94) Γ) Νιτροβενζόλιο (ΜΒ: 123) Δ) Καρβακρόλη (MΒ: 150) 11

12 Χρησιμοποιώντας τις παρακάτω πληροφορίες να σχεδιάσετε τη σακχαρόζη: (1) η υδρόλυσή της σακχαρόζης δίνει μίγμα D- γλυκόζης και D-φρουκτόζης, (2) δεν ανάγει το διάλυμα Fehling και δεν εμφανίζει πολυστροφισμό, (3)με μεθυλίωση και υδρόλυση δίνει μίγμα 2,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-α-D-γλυκόζης (Α) και 1,3,4,6-τετρα-Ο- μεθυλο-β-d-φρουκτόζης D (Β). Αναγνωρίστε το είδος του γλυκοζιτικού δεσμού της σακχαρόζης και εξηγείστε γιατί αυτή δεν είναι αναγωγικό σάκχαρο. H 3 C CH 2CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 H H 3 C CH 2 CH 3 CH 3H A 2346-τετρα-Ο-μεθυλο-α-D-γλυκόζης 2,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-α-D-γλυκόζης CH τετρα-Ο-μεθυλο-β-D-φρουκτόζης 1,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-β-D-φρουκτόζης B 12

13 Μονοσακχαρίτες: Αντιδράσεις Σχηματισμός αιθέρων Επίδραση αλκυλαλογονιδίου παρουσία βάσης σύνθεση αιθέρων κατά Williamson Χρήση οξειδίου του αργύρου ως βάση κατάλληλη για ευαίσθητες ενώσεις 13

14 Χρησιμοποιώντας τις παρακάτω πληροφορίες να σχεδιάσετε τη σακχαρόζη: (3) με μεθυλίωση και υδρόλυση δίνει μίγμα 2,3,4,6- τετρα-ο-μεθυλο-α-d-γλυκόζης α D (Α) και 1,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-β-D- Ο β CH φρουκτόζης (Β). 2 H H H H μεθυλίωση CH 2 H H H 3 C H 3 C CH CH CH 2 CH 2 3 CH 2H 3 H H CH 3 CH 3H + A 2346-τετρα-Ο-μεθυλο-α-D-γλυκόζης 2,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-α-D-γλυκόζης CH 2 CH 3 CH 3 1,3,4,6-τετρα-Ο-μεθυλο-β-D-φρουκτόζης B 14

15 Δισακχαρίτες Σακχαρόζη Ο πλέον όμως γνωστός δισακχαρίτης είναι η σακχαρόζη, το μόριο της οποίας αποτελείται από τους μονοσακχαρίτες α-d-γλυκόζη και β-d-φρουκτόζη, οι οποίοι συνδέονται μέσω ενός (1α, 2β) γλυκοζιτικού δεσμού H H CH 2 H α-d-γλυκόζη H CH 2 H σακχαρόζη H β-d-φρουκτόζηd CH 2 H α-d-gp-(1 2)-β-D-Fru f H Υδρόλυση της σακχαρόζη δίνει ένα ισοδύναμο γλυκόζης και ένα ισοδύναμο φρουκτόζης. Ισομοριακό μίγμα γλυκόζης και φρουκτόζης ονομάζεται ιμβερτοσάκχαρο. 15

16 Δισακχαρίτες Σακχαρόζη β-d-φρουκτόζη α-d-γλυκόζη Σακχαρόζη: δεν είναι αναγωγικό σάκχαρο Σακχαρόζη: ειδική στροφή [α] D =+66,5 o Ιμβερτοσάκχαρο: ειδική στροφή [α] D =-22,0 o Ιμβερτάσες: ένζυμα ιμβερτοποίησης (στη μέλισσα) Μέλι: κυρίως μίγμα γλυκόζης φρουκτόζης 16

17 ίνονται οι δομές και τα φάσματα UV-Vis του β-καροτενίου και της ρετινόλης. Α) Να αντιστοιχίσετε τις δομές με τα φάσματα UV-Vis. Β) Είναι και οι δύο ενώσεις έγχρωμες. Γ) Που οφείλεται η αντηλιακή προστασία έναντι της υπεριώδους ακτινοβολίας των κρεμών προσώπου που περιέχουν ρετινόλη; Το β-καροτένιο προσφέρει αντηλιακή προστασία. 17

18 The End Καλό Κ λ ί Καλοκαίρι18