TECNOLOGIE ALIMENTARI” - 5 CREDITI - AA 2013

MODULO DI “CHIMICA ORGANICA APPLICATA”, CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN “SCIENZE E
TECNOLOGIE ALIMENTARI” - 5 CREDITI - AA 2013-14
22 GENNAIO 2014
1
Se si esegue una clorurazione radicalica, un problema sperimentale è rappresentato dalla
policlorurazione. Servendosi di formule, spiegare di cosa si tratta, perché avviene e come
può essere limitata.
2a
Trasformare la seguente struttura piranosidica nella struttura aperta secondo Fischer.
OH
O
HO
HO
OH
2b
OH
Dire se è il D-mannosio, giustificando la risposta.
3
Servendosi di formule, descrivere il processo di autoossidazione dell’acido miristoleico
(nome IUPAC = Acido (Z)-9-tetradecenoico).
4
L’alitame è un dolcificante artificiale. Descrivere le analogie e i vantaggi che presenta rispetto all’aspartame.
5
A quale composto, di formula bruta C5H10O, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 0.93 (tripletto, 3H), 1.60 (multipletto, 2H), 2.13 (singoletto, 3H), 2.40 (tripletto, 2H) ppm.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
δ = 13.7, 17.4, 29.8, 45.7, 208.9 ppm.
m/z (Intensità) = 86 (M+, 20), 71 (11), 58 (10), 43 (100), 41 (12), 39 (6), 27 (11), 15 (5).
2
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
1)
Indicare la forma canonica di risonanza che contribuisce in misura maggiore
all’ibrido.
1
2)
.
.
2
A
Non sono forme canoniche di risonanza ma isomeri.
B
2.
C
Contribuiscono nello stesso modo.
D
1.
Descrivere il soforosio.
OH
HO
HO
O
HO
HO
OH
O
O
OH
HO
A
3)
È uno zucchero riducente, formato da due molecole di glucosio in giunzione 12.
B
È uno zucchero riducente, formato da due molecole di glucosio in giunzione 13.
C
È uno zucchero non riducente, formato da due molecole di glucosio in giunzione 1-3.
D
È uno zucchero non riducente, formato da due molecole di glucosio in giunzione 1-2.
Indicare l’amminoacido (4) sintetizzato con la seguente serie di reazioni.
Estere N-ftalimmidomalonico + CH3CH2O– Na+ → 1; 1 + Bromuro di
isopropile → 2; 2 + NaOH/H2O → 3; 3 + HCl/H2O/calore → 4
4)
5)
D,L-Valina.
B
D,L-Alanina.
A
C
D,L-Fenilalanina.
D
D,L-Isoleucina.
Indicare il tipo di reagente che consente la sintesi di un alditolo partendo da un aldosio.
A
Un acido.
B
Un riducente.
C
Un elettrofilo.
D
Un ossidante.
Indicare quale chetone isomero (PM = 100) presenta, nello spettro di massa, un
picco intenso a rapporto m/z = 58 (50%).
O
1
2
O
A
C
1 = Sì; 2 = Sì.
1 = No; 2 = Sì.
B
D
3
1 = Sì; 2 = No.
1 = No; 2 = No.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
12 FEBBRAIO 2014
1a
Trasformare la seguente struttura ciclica nella struttura aperta secondo Fischer.
CH2OH
O
H
OH
OH
HO
H
CH2OH
H
1b Dire se è il D-psicosio (epimero al C3 del D-fruttosio) o il D-tagatosio (epimero al C4 del Dfruttosio), giustificando la risposta.
2
Un aspirante chimico ha tentato di sintetizzare il peptide Gly-Lys-Ala con la sintesi di
Merrifield (sintesi in fase solida). Dopo aver legato l’alanina alla resina, ha utilizzato questo derivato della lisina (At = gruppo attivante; Pr = gruppo protettore).
H
Pr
O
N
O
At
(CH2)4
H
2a
N
Pr
Spiegare perché sono presenti due gruppi protettori.
Dopo l’accoppiamento, l’aspirante chimico deprotegge il dipeptide e lo fa reagire con questo derivato della glicina.
H
Pr
N
O
O
At
Successivamente alla deprotezione del peptide e al distacco dalla resina, l’aspirante chimico si
accorge di recuperare diversi tipi di peptidi; 1, 2 e 3.
1 e 2 sono tripeptidi; dall’idrolisi di una mole di 1 e di 2 si ha una mole di alanina, una mole di
glicina e una mole di lisina.
3 è un tetrapeptide; dall’idrolisi di una mole di 3 si ha una mole di alanina, due moli di glicina e
una mole di lisina.
2b Proporre, giustificando la risposta, una struttura per i 3 peptidi.
3
Servendosi di formule, descrivere due dolcificanti non derivati da zuccheri o da peptidi,
anche non più impiegati in campo alimentare.
4
Servendosi di formule, dare la definizione di reazione radicalica di propagazione.
4
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5
A quale composto, di formula bruta C4H7N, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 1.33 (doppietto, 6H), 2.72 (eptupletto, 1H) ppm.
δ = 19.9, 20.0, 123.8 ppm.
5
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
m/z (Intensità) = 69 (M+, 3), 68 (60), 54 (29), 42 (100), 41 (25), 39 (12), 28 (23), 27 (14).
1)
Indicare quale affermazione è corretta.
(1)
(2)
2)
3)
A
1 = Sì; 2 = Sì.
B
1 = Sì; 2 = No.
C
1 = No; 2 = Sì.
D
1 = No; 2 = No.
Indicare il numero di disaccaridi non riducenti formati da due molecole di Dglucopiranosio.
A
1.
B
2.
C
3.
D
4.
Indicare quale affermazione, riguardante la spettrometria di massa, è corretta.
(1)
(2)
4)
Tutti gli amminoacidi presenti nelle proteine sono di serie L.
Tutti gli amminoacidi presenti nelle proteine sono di serie S.
Il picco base corrisponde al peso molecolare del composto;
Sono comuni spettri di massa privi del picco base.
A
1 = Sì; 2 = Sì.
B
1 = Sì; 2 = No.
C
1 = No; 2 = Sì.
D
1 = No; 2 = No.
Indicare il segnale che appare come un tripletto nello spettro 1H NMR della seguente molecola.
Br
Br
CH3
CH2CH3
H
A
CH3Ph-.
B
CH aromatici.
H
C
6
-CH2CH3.
D
-CH2CH3.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5)
Indicare quale affermazione sul licopene è corretta.
(1)
(2)
A
C
È intensamente colorato;
È un triterpene.
1 = Sì; 2 = Sì.
1 = No; 2 = Sì.
B
D
1 = Sì; 2 = No.
1 = No; 2 = No.
26 FEBBRAIO 2014
1a Scrivere la struttura del trioleato di glicerile (1) e illustrare la procedura necessaria per
trasformarlo in tristearato di glicerile (2).
Acido oleico = acido cis-9-ottadecenoico; acido stearico = acido ottadecanoico.
1b Giustificando la risposta, scrivere le conseguenze della reazione sul punto di fusione di
1 e 2.
1c
Giustificando la risposta, indicare, tra 1 e 2, il composto più facilmente ossidabile.
2
Dare la definizione di radicale, indicando i fattori che possono influenzarne la stabilità,
servendosi di formule.
3
Servendosi di formule, illustrare le reazioni di ossidazione degli amminoacidi solforati.
4
Gli aldopentosi sono, in tutto, 8. In figura ne sono riportati 4; scrivere la formula a catena
aperta degli altri 4, specificando il nome.
CHO
CHO
H
OH
H
H
OH
HO
H
OH
H
CH2OH
D-Ribosio
CHO
OH
HO
CHO
H
HO
H
H
OH
HO
OH
H
OH
H
CH2OH
CH2OH
D-Xilosio
D-Arabinosio
7
H
H
OH
CH2OH
D-Lixosio
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5
A quale composto, di formula bruta C8H10S, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 1.29 (tripletto, 3H), 2.91 (quartetto, 2H), 7.31-7.14 (multipletto, 5H) ppm.
δ = 14.4, 27.6, 125.7, 128.8, 129.0, 136.7 ppm.
8
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
m/z (Intensità) = 138-140 (M+, 100; M+2+, 5), 123 (66), 110 (61), 109 (16), 77 (10), 66
(18), 65 (12), 45 (26).
1)
Inserire i vocaboli mancanti. La seguente struttura rappresenta un
(2)
di serie (3) .
CH2OH
O
H
H
2)
3)
e un
CH2OH
HO
OH
(1)
OH
H
A
1 = aldosio, 2 = piranosio, 3 = α.
B
1 = aldosio, 2 = furanosio, 3 = β.
C
1 = chetosio, 2 = piranosio, 3 = β.
D
1 = chetosio, 2 = furanosio, 3 = α.
Giustificare perché nell’analisi degli amminoacidi si utilizza la ninidrina.
A
Per rendere gli amminoacidi più volatili.
B
Per far diventare gli amminoacidi solidi.
C
Per evidenziarne la presenza con il colore.
D
Per far diventare gli amminoacidi liquidi.
L’ossidazione dell’isopropilbenzene è una reazione utile ai fini industriali per sintetizzare fenolo. Indicare l’atomo di idrogeno che viene estratto con maggiore facilità.
A
H
C
H
H
H
B
H
9
H
D
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
4)
Sapendo che l’antocianina (1) è rossa, prevedere il colore del composto (2).
R'
R'
OH
OH
+
O
HO
(1)
(2)
R''
O
HO
O-zucchero
R''
O-zucchero
OH
5)
OH
OH
A
Rosso.
B
Blu.
C
Incolore.
D
Non si possono fare previsioni.
Indicare quale affermazione, riguardante la spettrometria di massa, è corretta.
(1)
(2)
A
C
Una molecola che contiene un atomo di azoto ha un picco molecolare dispari;
Dalla prima scissione di una molecola con peso molecolare pari e
priva di atomi di azoto si forma un catione a rapporto m/z pari.
1 = Sì; 2 = Sì.
1 = No; 2 = Sì.
B
D
1 = Sì; 2 = No.
1 = No; 2 = No.
25 GIUGNO 2014
1
Scrivere la struttura di un acido fosfatidico costituito da acido fosforico, acido oleico, acido
stearico e glicerolo.1
2
Disegnare, giustificando i motivi della scelta:
2a
un alditolo;
Si definisce come alditolo ...
2b
una coppia di epimeri;
Si definisce come coppia di epimeri ...
2b
un acido aldonico.
Si definisce come acido aldonico...
3
Servendosi di formule, descrivere la sintesi della serina impiegando l’estere ftalimmidomalonico.
4
1
Servendosi di formule, descrivere i flavonoidi.
Acido oleico = acido cis-9-ottadecenoico; acido stearico = acido ottadecanoico.
10
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5
A quale composto, di formula bruta C6H14, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 0.84 (tripletto, 3H), 0.86 (singoletto, 9H), 1.22 (quartetto, 2H) ppm.
δ = 8.9, 29.0, 30.4, 36.5 ppm.
11
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
m/z (Intensità) = 86 (M+ <1), 71 (77), 57 (98), 56 (28), 43 (100), 41 (49), 29 (34), 27 (17).
1)
2)
Sapendo che il fattore di reattività per la clorurazione radicalica a 25°C è 1
(carbonio primario) : 3.8 (carbonio secondario) : 5.0 (carbonio terziario), prevedere
il fattore di reattività per la clorurazione radicalica a 100°C.
A
1:2.0:3.0.
B
Non si possono fare previsioni.
C
1:3.8:5.0.
D
1:5.0:3.8.
Indicare il tipo di isomeria presente tra due anomeri.
A
C
Sono enantiomeri.
Non sono isomeri.
B
D
12
Sono isomeri strutturali.
Sono diastereomeri.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
3)
La clorofilla d è una forma di clorofilla isolata nel 1996, presente in alcune alghe e
batteri. Prevedere se lo spettro UV-vis sarà simile a quello della clorofilla a e della
clorofilla b.
O
O
O
N
N
Mg
X
O
O
N
N
3
X = CH3; Clorofilla a
X = CHO; Clorofilla b
O
O
O
N
N
Mg
N
O
O
N
3
Clorofilla d
H
O
4)
A
Simile solo a quello della clorofilla a.
B
Simile solo a quello della clorofilla b.
C
Simile a quello di entrambe.
D
Diverso da quello di entrambe.
Indicare il composto che presenta il seguente spettro 1H NMR:
δ = 3.8 (singoletto, 3H), 7.2 (multipletto, 5H) ppm.
5)
A
Toluene.
B
o-Dimetilbenzene.
C
1,1-Dimetilciclobutano.
D
Etossibenzene.
Indicare il picco presente in uno spettro di massa di un composto che contiene due
atomi di bromo.
A
B
C
D
Due ioni molecolari, in rapporto 1:1.
Quattro ioni molecolari, in rapporto 1:1:1:1.
Quattro ioni molecolari, in rapporto 1:2:2:1.
Tre ioni molecolari, in rapporto 1:2:1.
13
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
9 LUGLIO 2014
1
Spiegare perché il composto (1) è stabile a temperatura ambiente.
O
O
.
(1)
2
Scrivere la formula del disaccaride che si ottiene per idrolisi parziale dell’acido alginico sapendo che l’acido alginico è un polimero dell’acido D-mannuronico, in forma piranosidica, con
giunzione β-1,4.
3
Servendosi
dall’arginina.
4a
di
formule,
descrivere
il
meccanismo
formazione
Indicare da quali amminoacidi è composto il dolcificante Neotame (1).
O
-O
H
N
+
N
H
4b
di
H
O
O
(1)
O
Sottolineandone i vantaggi, confrontare 1 con l’aspartame.
14
dell’ornitina
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5
A quale composto, di formula bruta C8H14O3, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 1.23 (doppietto, 6H), 2.67 (eptupletto, 1H) ppm.
δ = 18.3, 35.2, 172.8 ppm.
15
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
m/z (Intensità) = 158 (M+, <1), 72 (5), 71 (100), 43 (88), 42 (5), 41 (21), 39 (8), 27 (15).
1)
Spiegare la funzione della N-bromosuccinimmide nella seguente reazione.
Br
O
2)
N
H
O
O
+
N
O
Br
+
A
Fornisce Br2 a bassa concentrazione.
B
Agisce come catalizzatore.
C
Agisce come iniziatore radicalico, producendo Br•.
D
Agisce come elettrofilo, producendo Br–.
Il geraniolo è un terpene naturale con formula C10H18O. Ha due gruppi -CH3, sui
carboni 3 e 7, un gruppo -OH, sul carbonio 1, e due doppi legami, sui carboni 2 e
6. Ha configurazione E. Indicare il geraniolo.
HO
A
B
OH
OH
OH
C
D
16
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
3)
4)
Prevedere se è possibile distinguere facilmente il 2-pentanone dal 3-pentanone
(PM = 86) mediante spettrometria di massa.
A
Sì, solo il 2-pentanone ha un segnale molto intenso a rapporto m/z = 57.
B
Sì, solo il 3-pentanone ha un segnale molto intenso a rapporto m/z = 57.
C
No, entrambe le affermazioni sono vere.
D
No, entrambe le affermazioni sono false.
Nel latte si trova la riboflavina (Vitamina B2). Indicare quale affermazione è corretta.
O
N
N
N
O
N
H
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
CH2OH
(1) È incolore; (2) È un’ossidante.
5)
A
1 = Sì; 2 = Sì.
B
1 = Sì; 2 = No.
C
1 = No; 2 = Sì.
D
1 = No; 2 = No.
Individuare i composti che si ottengono se si effettua un’idrolisi completa
dell’Olestra.
CH2OCOR
H
RCOO
Olestra
O
H
OCOR
H
H
H
RCOO
O
CH2OCOR
O
H
H
RCOO
OCOR
A
B
C
D
Due molecole di glucosio e HCl.
Fruttosio, glucosio ed acidi carbossilici.
Saccarosio, glucosio ed acidi carbossilici.
Fruttosio, glucosio e HCl.
17
H
CH2OCOR
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
23 LUGLIO 2014
1a Scrivere la struttura di tutti i possibili trigliceridi che, per idrolisi, formano glicerolo, due
moli di acido oleico e una mole di acido stearico.1
1b
Indicare quali strutture sono chirali, giustificando la risposta.
2
Servendosi di formule, descrivere un colorante di tipo chinonico.
3
Servendosi di formule, illustrare l’uso dei derivati dell’acido carbammico nella sintesi dei
peptidi.
4a Servendosi di formule, spiegare perché la bromurazione radicalica è una reazione sinteticamente più utile della clorurazione radicalica.
4b Servendosi di formule, indicare un composto nella quale anche la clorurazione radicalica
è una reazione sinteticamente utile, giustificando i motivi della scelta.
5
A quale composto, di formula bruta C5H10O, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 1.06 (tripletto, 3H), 2.44 (quartetto, 2H) ppm.
1
Acido oleico = acido cis-9-ottadecenoico; acido stearico = acido ottadecanoico.
18
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
δ = 7.9, 35.5, 212.1 ppm.
m/z (Intensità) = 86 (M+, 21), 58 (3), 57 (100), 56 (4), 29 (59), 28 (4), 27 (12), 26 (3).
1)
Indicare la formula bruta del primaverosio, sapendo che è un disaccaride riducente che, per idrolisi, forma D-glucosio e D-xilosio.
A
C11H20O10.
B
C11H22O11.
C
19
C12H22O11.
D
C12H24O12.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
2)
Spiegare perché il perossido di benzoile (1) è usato come iniziatore radicalico.
ii
O
O
O
O
i
3)
A
Il legame i si rompe facilmente in modo eterolitico.
B
Il legame i si rompe facilmente in modo omolitico.
C
Il legame ii si rompe facilmente in modo eterolitico.
D
Il legame ii si rompe facilmente in modo omolitico.
Indicare il tipo reagente adatto alla seguente reazione.
H
(
H
O
N
)
+
(
Rea.
O
OH
O
A
Un ossidante blando.
B
Un ossidante energico.
C
Un riducente blando.
D
Un riducente energico.
Indicare quale affermazione, riguardante la spettrometria di massa, è corretta.
(1)
(2)
5)
)
S
SH
4)
O
N
Una molecola che contiene due atomi di azoto ha un picco molecolare dispari;
Dalla prima scissione di una molecola con peso molecolare pari e
priva di atomi di azoto si forma un catione a rapporto m/z dispari.
A
1 = Sì; 2 = Sì.
B
1 = Sì; 2 = No.
C
1 = No; 2 = Sì.
D
1 = No; 2 = No.
Indicare la molecola che presenta 4 segnali nello spettro 13C NMR.
A
C
1,1-Dimetilcicloesano.
1,3-Dimetilcicloesano.
B
D
20
1,2-Dimetilcicloesano.
1,4-Dimetilcicloesano.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
10 SETTEMBRE 2014
1
Disegnare i seguenti composti, giustificando i motivi della scelta:
1a
un monosaccaride di serie L;
Si definisce come monosaccaride di serie L...
1b
un acido aldarico;
Si definisce come acido aldarico...
1c
uno zucchero riducente.
Si definisce come zucchero riducente...
2
La Glicirizzina è il principio attivo della liquirizia, usato in Giappone come un dolcificante
e in USA come un aroma.
O
OH
O
OH
O
HO
HO
OH
O
HO
HO
O
O O
O
OH
2a Considerando la parte zuccherina, dire da quali monosaccaridi è formato, indicando il tipo
di giunzione.
2b Considerando l’aglicone (la parte non zuccherina) dire a quale categoria di lipidi appartiene (ad es. steroide, terpene, cera, ecc.), giustificando la risposta.
3
Indicare quale reazione avviene più velocemente e quale reazione avviene meno velocemente, giustificando i motivi della scelta.
.
.
3a
+ Br
3b
+ Br
3c
+ Br
.
.
.
+ HBr
+ HBr
.
+ HBr
4
Servendosi di formule, illustrare un metodo per la determinazione dell’aminoacido Nterminale di un peptide.
21
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5
A quale composto, di formula bruta C7H16, corrispondono i seguenti spettri?
δ = 0.79 (tripletto, 3H), 0.80 (singoletto, 3H), 1.20 (quartetto, 2H) ppm.
δ = 8.4, 26.2, 32.8, 33.8 ppm.
22
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
m/z (Intensità) = 100 (M+, <1), 85 (19), 70 (18), 55 (11), 43 (100), 41 (16), 29 (12).
1)
Indicare l’alcano che forma due isomeri nella reazione di monoclorurazione, non
considerando gli eventuali stereoisomeri come prodotti diversi.
2)
A
1,2-Dimetilciclopropano.
B
1,1-Dimetilciclopropano.
C
2,4-Dimetilpentano.
D
Metilciclopropano.
Indicare lo zucchero che non contiene un legame α-1,4-glicosidico.
3)
A
Lattosio.
B
Amilopectina. C
Amilosio.
Indicare che tipo di composto è il dolcificante Suosano.
O2N
4)
H
H
N
N
O
O-
D
Maltosio.
Na+
O
A
Sulfammide.
B
Urea.
C
Calcone.
D
Guanidina.
Indicare quale affermazione, riguardante la spettrometria di massa, è corretta.
(1)
(2)
A
C
Una molecola che contiene un atomo di azoto ha un picco molecolare dispari;
Dalla prima scissione di una molecola con peso molecolare pari e
priva di atomi di azoto si forma un catione a rapporto m/z pari.
1 = Sì; 2 = Sì.
1 = No; 2 = Sì.
B
D
23
1 = Sì; 2 = No.
1 = No; 2 = No.
Modulo di “Chimica Organica Applicata” - 5 Crediti - AA 2013-14
5)
Indicare quale composto presenta almeno un tripletto nello spettro 1H NMR.
(1) C6H5CH2CH3; (2) CHCl2CH2CHCl2.
A
C
1 = Sì; 2 = Sì.
1 = No; 2 = Sì.
B
D
24
1 = Sì; 2 = No.
1 = No; 2 = No.

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