Scuola Universitaria Interdipartimentale in Scienze Strategiche (SUISS)

 Gli Studenti avranno acquisito le nozioni basilari di Chimica Organica per completare la loro formazione culturale di tipo chimico. In particolare conosceranno i) le materie prime quali petrolio, carbone, oli e grassi; ii) gli elementi strutturali di base di composti organici di interesse tecnologico e medico-biologico. Saranno in grado di estrapolare relazioni fra la loro struttura e le loro proprietà fisiche. Conosceranno anche l'influenza dei principali gruppi funzionali sulle proprietà e sulla reattività e avranno rivisitato più dal punto di vista chimico sostanze specifiche della loro professione: esplosivi e aggressivi chimici e biologici.

Modulo I:

Richiami di Chimica Generale a supporto della Chimica Organica. Atomi e molecole. Sistema periodico degli elementi e configurazione elettronica degli elementi del sistema periodico più frequenti nei composti organici. La valenza. La risonanza. Il legame covalente puro e polare ed il legame ionico. Dipoli e momento dipolare, interazioni dipolo-dipolo, polarità ed apolarità di una molecola. Strutture di Lewis e Kekulé.
Fondamenti di Chimica Organica. Gli orbitali atomici del carbonio e la loro ibridizzazione (sp3, sp2, sp1). Orbitali molecolari di tipo s e p  di legame e di antilegame. Rappresentazione delle strutture molecolari: formule condensate, formule a linee di legame, notazione a segmenti tratteggiati e cuneiformi. Alcani e cicloalcani. Struttura. Proprietà fisiche, interazioni intermolecolari di tipo Van der Waals. Isomeria di struttura: isomeri di struttura. Nomenclatura. Stereoisomeria conformazionale; stabilità e tensioni dei cicloalcani. Reattività: sostituzione radicalica, combustione. Reazioni esotermiche ed endotermiche; reazioni esoergoniche ed endoergoniche; cinetica di reazione, catalisi e catalizzatori.
Alcheni e alchini. Struttura. Proprietà fisiche. Stereoisomeria geometrica degli alcheni: isomeri cis-trans. Nomenclatura. Polieni isolati, alternati e cumulati. Reattività: riduzione, addizione. I composti aromatici. Struttura, regola di Hückel. Proprietà fisiche. Isomeria di struttura: isomeri di posizione. Nomenclatura. Reattività: reazione di sostituzione elettrofila aromatica, meccanismo, confronto con la reattività degli alcheni, effetto dei sostituenti sull’orientamento e sulla reattività.
I principali gruppi funzionali. Introduzione ai gruppi funzionali. Classificazione e nomenclatura di base. Stereoisomeria ottica o configurazionale. Alogenuri alchilici e arilici, nitroderivati, alcoli e fenoli, eteri, composti carbonilici: aldeidi e chetoni, acidi carbossilici e loro derivati, ammine, composti bi e polifunzionali, eterocicli.

Modulo II:

Chimica Organica Applicata. Esplosivi, aggressivi chimici e biologici.

Modulo III:

Chimica Organica Applicata. Materie prime: petrolio, carbone, oli e grassi, biomolecole, fibre e polimeri, saponi e tensioattivi non ionici, anionici e cationici, clorofluorocarburi, farmaci, coloranti, la chimica organica e la sicurezza, biocatalizzatori.