Epossidazione degli alcheni
Lug31

Epossidazione degli alcheni

L’epossidazione degli alcheni nota come reazione di Prilezhaev fu scoperta dal chimico Nikolai Aleksandrovich Prilezhaev nel 1909. Tale reazione avviene tra un’olefina e un perossiacido con formazione di un epossido e un acido carbossilico. Per evitare che l’acido carbossilico reagisca con l’epossido per dar luogo all’apertura dell’anello nella soluzione viene aggiunto carbonato acido di sodio. Il perossiacido più comunemente usato è l’acido meta-cloroperossibenzoico data la sua stabilità. Nei perossiacidi è presente un alto grado di polarizzazione dei legami e, in particolare, l’ultimo ossigeno ha una parziale carica positiva mentre l’altro ossigeno ha una parziale carica negativa. L’epossidazione avviene tramite un meccanismo concertato in cui il doppio legame presente nell’alchene attacca l’ossigeno che ha una parziale carica positiva e il legame tra l’ossigeno e l’alchene si forma nello stesso tempo in cui si rompe il legame O-O e il protone viene trasferito dal gruppo OH all’ossigeno carbonilico. La velocità della reazione che ha inizio con l’attacco del doppio legame presente nell’alchene all’ossigeno elettrofilo del peracido aumenta all’aumentare del numero dei gruppi elettron-donatori legati ai due atomi di carbonio ibridati sp2 presenti nell’alchene. La reazione avviene con una cis-addizione al doppio legame ed è quindi una reazione stereospecifica in cis. La reazione di Prilezhaev oltre che nelle sintesi organiche viene utilizzata per la determinazione della presenza e della posizione del doppio legame presente in un alchene. Nell’industria la reazione viene largamente utilizzata per l’epossidazione di oli vegetali insaturi come l’olio di soia : infatti gli oli epossidati sono utilizzati come plastificanti e stabilizzanti per polimeri come ad esempio il polivinilcloruro e i polioli nella produzione di poliuretani Uno degli oli vegetali epossidati più importanti è l’olio di...

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Nitrocomposti alifatici
Lug28

Nitrocomposti alifatici

I nitrocomposti alifatici sono composti organici contenenti uno o più gruppi funzionali –NO2 ed hanno formula generale R-NO2. Essi sono spesso esplosivi specie se il composto è impuro e contiene più di un gruppo funzionale come, ad esempio l’ 1,2,3-trinitrossipropano più noto come nitroglicerina. Al di là degli usi dei nitrocomposti quali esplosivi essi vengono usati nell’ambito delle sintesi organiche a causa della versatilità del nitrogruppo che può essere trasformato in altri gruppi funzionali. Sintesi: Il nitrometano, capostipite della serie omologa, può essere sintetizzato a partire dal sale sodico dell’acido cloroacetico e nitrito di sodio secondo la reazione: ClCH2COONa + NaNO2 → CH3NO2 + NaCl + CO2 I nitrocomposti alifatici possono essere sintetizzati per nitrazione degli alcani in fase di vapore. L’idrocarburo viene riscaldato in presenza di acido nitrico ad una temperatura che varia, a seconda dell’alcano, tra i 150 e i 475°C. Dalla nitrazione del propano si ottengono più prodotti quali 1-nitropropano, 2-nitropropano, nitroetano e nitrometano: CH3CH2CH3 + HNO3 → CH3CH2CH2NO2 – CH3CH(NO2)CH3 – CH3CH2NO2– CH3NO2 I nitroalcani primari possono essere ottenuti facendo reagire un alogenuro alchilico con nitrito di argento: R-X + AgNO2 → RNO2 + AgX   Questa è una reazione di sostituzione nucleofila in cui il doppietto elettronico dell’azoto presente nello ione nitrito attacca il carbonio legato all’alogeno con fuoriuscita dell’alogenuro e formazione del nitroalcano. Gli alogenuri alchilici primari danno alte rese nei nitroalcani primari mentre gli alogenuri alchilici secondari e terziari danno basse rese. I nitroalcani terziari possono essere ottenuti per ossidazione di ammine primarie in cui l’azoto è legato ad un carbonio terziario: R3C-NH2 → R3CNO2 Come ossidante può essere usato permanganato di potassio. Reazioni Riduzione La riduzione del nitrogruppo dipende dall’agente riducente e dal pH e avviene in più stadi come può essere rappresentato dalla sequenza di reazioni: – NO2 → – N=O → -NH-OH → -NH2 a) riduzione catalitica I nitrocomposti vengono ridotti ad ammine primarie per idrogenazione catalitica usando, quale catalizzatore Ni, Pt o Pd CH3CH2NO2 → CH3CH2NH2 b) i nitroalcani possono essere ridotti ad ammine primarie con litio alluminio idruro c) i nitroalcani possono essere ridotti ad ammine primarie in ambiente acido per reazione con Zn, Sn o Fe. L’acido abitualmente utilizzato è HCld) i nitroalcani possono essere ridotti a idrossilammine in ambiente neutro in presenza di zinco e cloruro di ammonio: CH3CH2NO2 → CH3CH2NH-OH Le idrossilammine riscaldate in presenza di una soluzione ammoniacale di nitrato di argento nota come reattivo di Tollens si ossidano a nitroso composti e riducono il reattivo di Tollens ad argento metallico che si deposita formando uno specchio. Tale reazione viene adoperata nell’ambito dell’analisi qualitativa per i nitrocomposti ed è nota come test di...

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Melanina
Lug23

Melanina

Gli esseri umani sono caratterizzati, a seconda delle etnie di appartenenza sviluppate per adattamento ambientale, da un diverso colore della pelle, degli occhi e dei capelli. Questa biodiversità che ha portato nei secoli a discriminazioni e a pregiudizi è solo dovuta a una sostanza chimica ovvero alla melanina termine ampio utilizzato per denotare un gruppo di pigmenti naturali presenti nell’organismo.  Le diverse forme di melanina ovvero l’eumelanina, la feomelanina e la neuromelanina, prodotte dalla ossidazione enzimatica della tirosina, sono contenute nel citoplasma dei melanociti, cellule presenti nell’epidermide. L’eumelanina è il tipo di melanina più presente nel corpo umano e particolarmente nelle persone dalla pelle scura che, rispetto a quelle dalla pelle chiara si abbronzano con maggiore facilità e sono maggiormente protetti dai raggi UV. La feomelanina è particolarmente abbondante in persone dalla pelle chiara e in quelle dai capelli rossi. La neuromelanina è la meno conosciuta delle melanine sia per quanto attiene la struttura che il suo ruolo. La melanina è un polimero chinonico ad elevato peso molecolare la cui struttura completa non è ancora stata chiarita ed è oggetto di studio. Il colore della pelle è determinato dalla quantità e dal tipo di melanina presente nella pelle che è assente negli albini mentre è presente dall’1 al 3% nelle etnie caucasiche e dal 18 al 43% negli africani. La funzione principale della melanina è quella di essere un fotoprotettore: essa infatti agisce da filtro assorbendo e in parte respingendo le radiazioni solari limitando la produzione di radicali liberi a seguito dell’esposizione a raggi UV e quindi proteggendo la pelle dall’invecchiamento. L’esposizione ai raggi solari provoca un aumento di melanina con imbrunimento della carnagione e comparsa della tipica abbronzatura. E’ tuttavia necessario, prima di esporsi al sole, utilizzare creme solari protettive con un adeguato fattore di protezione solare. Una lunga esposizione alla luce solare può portare a un danno del DNA delle cellule cutanee con la possibilità di insorgenza di un tumore della pelle tra cui il melanoma. E’ dimostrata la correlazione tra la possibilità di insorgenza di una grave patologia e il colore della pelle e le persone dalla pelle chiara sono notevolmente più...

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Lavanda
Lug22

Lavanda

La lavandula più nota come lavanda è una pianta nota e apprezzata sin dall’antichità per il profumo inconfondibile dei suoi fiori. Gli antichi Romani mettevano mazzetti di fiori di lavanda nei bagni termali e la utilizzavano per decotti e infusi e per ottenere profumi. Dalla distillazione in corrente di vapore dei fiori di lavanda si ottiene l’olio essenziale usato come aromatizzante in alcuni tipi di alimenti ma soprattutto in campo cosmetico per la sua azione riparatrice, lenitiva, antisettica e dermopurificante. L’ingegnere chimico René-Maurice Gattefossé, considerato uno dei padri dell’aromaterapia, nel 1910 fu vittima di una esplosione in laboratorio che gli cagionò gravi ustioni in particolare a un braccio. Dopo aver tentato di ottenere miglioramenti seguendo i protocolli medici del tempo non ebbe nessun miglioramento e allora ebbe l’intuito di applicare l’olio essenziale di lavanda sulle sue ferite; il miglioramento fu inaspettato e i tessuti si rigenerarono con rapidità. Per le sue dimostrate proprietà antisettiche e antinfiammatorie l’olio di lavanda fu utilizzato negli ospedali militari nel corso della Prima Guerra Mondiale. Attualmente nell’ambito della fitoterapia l’olio di lavanda viene utilizzato per la cura di molte patologie che vanno dall’emicrania agli spasmi addominali, ansia e insonnia. L’olio di lavanda viene considerato tra i metodi più efficaci per tenere lontane le zanzare: qualche goccia sparsa nella stanza da letto non solo elimina le punture di zanzare ma rende il sonno disteso e rilassato. L’olio di lavanda contiene due componenti principali che sono tra i principali responsabili del profumo le cui quantità variano a seconda della specie di lavanda che sono state caratterizzati tramite analisi gascromatografica ovvero il linalolo e l’acetato di linalile. Il linalolo ovvero il 3,7-dimetilocta 1,6-dien-3-olo è un monoterpenoide contenuto in ragione del 35% Il linalolo viene usato per la sua fragranza in molti prodotti per l’igiene quali detergenti, saponi, lozioni e shampoo e, in unione con altre sostanze quale repellente per le zanzare. L’acetato di linalile è l’estere acetico del linalolo, contenuto in ragione del 50% è noto per la sua fragranza dal piacevole odore fruttato Sia il linalolo che l’acetato di linalile sono stati studiati per le loro proprietà antinfiammatorie. Tra le oltre 300 sostanze isolate nell’olio di lavanda vi è il lavandulolo alcol monoterpenico usato nell’industria cosmetica, l’acetato di lavandulile, la canfora, limonene e l’eucaliptolo. Molti ricordano, tuttavia, i sacchettini con i fiori di lavanda essiccati che le nostre nonne usavano per profumare la biancheria che assumeva un odore inconfondibile....

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Resine alchidiche
Lug21

Resine alchidiche

Le resine alchidiche sono poliesteri modificati utilizzate nel campo delle vernici in quanto sono in grado, grazie alla loro struttura chimica, di formare un film sottile che protegge le superfici sulle quali sono apposte. Le resine alchidiche costituiscono fin dagli anni ’20 dello scorso secolo un polimero largamente utilizzato per le sue caratteristiche peculiari: basso costo, rapida essiccazione, flessibilità, durezza, resistenza all’abrasione e buona adesione a molti materiali tra cui l’acciaio. Le resine alchidiche sono ottenute facendo reagire un poliolo come l’1,2,3-propantriolo noto come glicerolo e un trigliceride di un acido grasso con ottenimento di un monoestere. Quest’ultimo viene fatto reagire con l’anidride ftalica con ottenimento della resina. La reazione avviene per policondensazione con eliminazione di una molecola di acqua A seconda dell’acido grasso di partenza si possono ottenere resine alchidiche siccative e non siccative. Per l’ottenimento di resine alchidiche siccative vengono adoperati acidi grassi insaturi come olio di lino e olio di tallolio; il processo di essiccazione che avviene in presenza dell’ossigeno atmosferico viene accelerato mediante l’aggiunta di sali metallici solubili in solventi organici come naftenati di cobalto, calcio, piombo, manganese, zinco e zirconio. Le resine alchidiche siccative trovano utilizzo negli smalti e in prodotti di fondo. Per l’ottenimento di resine alchidiche non siccative vengono adoperati acidi grassi saturi come l’olio di cocco e vengono utilizzate nei prodotti essiccanti a forno in unione a resine amminiche con le quali reagiscono a una temperatura intorno ai 100°C. Risultano adatte alla verniciatura in serie di automobili, motocicli in cui è necessaria una elevata grado resistenza. Le resine alchidiche vengono classificate sulla base della percentuale di olio in esse contenuto: A corto olio contenenti dal 30 al 42% di olio usate come vernici da sottofondo e per la verniciatura a fuoco A medio olio contenenti dal 43 al 54% di olio che sono le più utilizzate per vari usi A lungo olio contenenti dal 55 al 68% di olio utilizzate, per la loro alta resistenza nelle vernici marine A lunghissimo olio contenenti una percentuale di olio superiore al 68% utilizzate per gli inchiostri da stampa e nelle vernici sia per il legno che per i metalli per...

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