Laurea Magistrale in Scienze Chimiche

      Stereochimica (Stereochemistry), 6 CFU

La chiralità: dal riconoscimento molecolare alla vita di tutti i giorni (lezione introduttiva)

Elementi di simmetria e chiralità: molecole asimmetriche, dissimmetriche. Elementi ed operazioni di simmetria: asse di rotazione semplice o asse proprio, piano di simmetria, asse di roto-riflessione o asse improprio, centro di inversione. Gruppi puntuali.

Elementi stereogenici: centri di chiralità o stereogenici, assi stereogenici e piani stereogenici. Chiralità inerente, eliceni. Descrittori per centri, assi e piani stereogenici e per la chiralità inerente.

Enantiomeria assiale: adamantani disostituiti, alleni, spirani, alchilidencicloesani. Difenili 2,2’,6,6’-tetrasostituiti: atropisomeria. Barriera rotazionale e stabilità enantiomerica nei difenili. Altri esempi di atropisomeria.

Enantiomeria planare: trans-cicloottene, [n]paraciclofani (composti ad ansa) e [n.m]paraciclofani, metalloceni. [n]Eliceni.

Molecole con centri stereogenici diversi dal C (N, P, S, Si).

Molecole con più centri stereogenici. Proiezione di Fischer, enantiomeri, diastereoisomeri, composti meso, epimeri. Descrittori di configurazione relativa (cis, trans, sin, anti, eritro, treo, endo, exo, R*,S*). Relazione tra rappresentazione di Fischer e quella ciclica (di Haworth e a sedia) negli zuccheri.

Stereochimica dei cicloalcani sostituiti.

Topicità. Gruppi e facce omotopici, enantiotopici e diastereotopici. Prochiralità e prostereogenicità. Descrittori Re, Si, pro-R, pro-S. Descrittori r,s per atomi pseudo-asimmetrici.

Relazione tra topicità ed NMR. Relazione tra topicità e reagenti chirali ed enzimi: desimmetrizzazione di composti achirali con gruppi enantiotopici e molecole meso (meso-trick).

Chiralità ed attività ottica: rotazione ottica specifica.

Racemati e composti racemici, conglomerati racemici, soluzione solide racemiche. Processi di racemizzazione e di epimerizzazione.

Separazione di enantiomeri (risoluzione racemica): cristallizzazione, formazione di diastereoisomeri, metodi cromatografici,  risoluzioni cinetiche. Risoluzioni cinetiche enzimatiche, risoluzioni cinetiche dinamiche.

Determinazione della purezza ottica (eccesso enantiomerico): polarimetria, metodi NMR (Derivati: esteri di Mosher. Additivi chirali: reagenti di shift chirali, agenti solvatanti chirali), metodi cromatografici.

Chiralità ed attività ottica. Dicroismo circolare ed applicazione alla determinazione della configurazione assoluta di molecole organiche (casi studio) e della struttura secondaria di peptidi e proteine.

Metodi RX per la determinazione della configurazione assoluta (cenni).