QUIZ DI "CHIMICA ORGANICA" - REGIONALI CATEGORIA C

La risposta corretta è la C, che corrisponde al prodotto di reazione (3S,4S)-3,4-esandiolo. Nella reazione tra il (3S,4R)-4-cloro-3-esanolo e l'OH^‒, si verifica una sostituzione nucleofila SN2, dove il gruppo cloro viene sostituito dal gruppo idrossile (OH^‒).

La molecola risultante, il (3S,4S)-3,4-esandiolo, è una molecola chirale in quanto possiede due atomi di carbonio stereogenici, i quali determinano due centri stereogenici distinti. La designazione (3S,4S) indica la configurazione assoluta degli atomi di carbonio, che sono entrambi orientati in conformazione S (sinistra) rispetto alla sequenza prioritaria degli atomi legati ad essi.

Si può notare che il composto risultante non è un composto meso, in quanto non possiede un piano di simmetria interno, poiché la configurazione (S,S) non è speculare alla sua immagine riflessa (non è la stessa configurazione se la si ruota o riflette). Inoltre, non è un composto eritro perché non presenta una disposizione in cui la testa è diversa dalla coda e non possiede centri stereogenici speculari, poiché entrambi gli atomi di carbonio sono in configurazione S.

Pertanto, la risposta corretta è il composto (3S,4S)-3,4-esandiolo, risultante dalla reazione del (3S,4R)-4-cloro-3-esanolo con l'OH^‒.

Il monomero per la sintesi del nailon-6 è ε-caprolattame D. Si prepara facendo reagire il cicloesanone con idrossilammina per ottenere l’ossima. Questa, trattata in ambiente acido, si disidrata formando un intermedio instabile che subisce un riarrangiamento chiamato trasposizione di Beckmann che dà origine ad un anello a 7 termini con un triplo legame CN. Questo reagisce velocemente con acqua formando un’ammide ciclica (lattame) che può polimerizzare con una poliaddizione per apertura di anello formando nylon-6.

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La risposta corretta è la "C," e la spiegazione coinvolge sia la presenza del gruppo ammidico che l'ingombro sterico dei due gruppi metilici sull'anello aromatico nella lidocaina. Per capire meglio come queste caratteristiche influenzino la resistenza della lidocaina all'idrolisi, è utile scomporre la spiegazione in due parti:

1. La presenza del gruppo ammidico:

- Le ammidi contengono un legame ammidico (legame tra carbonio e azoto con un doppio legame al carbonile) che è più stabile e resistente all'idrolisi rispetto a un legame estereo (legame tra carbonio e ossigeno, come in un'estere). Questo è dovuto alle proprietà chimiche degli ammidi, che comportano una minore reattività verso l'idrolisi rispetto agli esteri. Pertanto, la presenza del gruppo ammidico nella lidocaina contribuisce alla sua maggiore resistenza all'idrolisi.

2. L'ingombro sterico dei gruppi metilici sull'anello aromatico:

- L'ingombro sterico si riferisce al fatto che i gruppi metilici legati all'anello aromatico della lidocaina rendono difficoltosa l'accessibilità del nucleofilo idrossido (OH^-) che è coinvolto nell'idrolisi dell'ammide. Questo perché gli spazi tra i gruppi metilici sono limitati, il che ostacola l'attacco del nucleofilo all'atomo di carbonio nel gruppo ammidico. Di conseguenza, l'ingombro sterico contribuisce ad aumentare la resistenza dell'ammide alla reazione di idrolisi.

Inoltre, si ricordi che l'orbitale LUMO rappresenta l'orbitale molecolare con l'energia più alta disponibile per la reazione. Nel caso della lidocaina, a causa dell'ingombro sterico dei gruppi metilici, il gruppo carbonilico non rimane nel piano dell'anello aromatico. Questo comportamento influisce sulla coniugazione dell'azoto con il sistema π dell'anello, mantenendo così l'ammide più resistente all'idrolisi.

In sintesi, la configurazione strutturale della lidocaina, che include il gruppo ammidico stabile e l'ingombro sterico dei gruppi metilici sull'anello aromatico, spiega la sua maggiore resistenza all'idrolisi rispetto alla procaina.