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venerdì 30 dicembre 2016

Omeopatia

Oggi cercherò di affrontare un argomento spinoso nel campo medico-scientifico: l'omeopatia. Ho descritto in modo imparziale i principi dell'omeopatia e a fine post una brevissima descrizione dei metodi di preparazione delle soluzioni avendo avuto occasione di prepararle io stesso nella mia attività di farmacista.

Più di 100 milioni di abitanti dell'UE (il 29% della popolazione) scelgono farmaci omeopatici e antroposofici (HAMPs) per la loro assistenza sanitaria. L'intera Unione Europea conta 60mila medici prescrittori di farmaci omeopatici, 11.400 ogni 100mila abitanti. Sono questi i dati diffusi da ECHAMP, associazione no profit che rappresenta l'industria dei medicinali omeopatici e antroposofici nell'UE.

L'Italia è il terzo mercato in Europa, dopo Francia e Germania, con un fatturato annuo di oltre 170 milioni di euro. Sono 11 milioni gli italiani che usano medicinali omeopatici, di cui 3 milioni abitualmente (dati Doxa Pharma). 
Funziona veramente? E' utile? Quando è utile? sono solo alcune delle domande alle quali cercherò di rispondere.

La Medicina Omeopatica, è stata fondata da Christian Friedrich Samuel Hahnemann (1755-1843 --> lascio a voi il confronto fra l'aspettativa di vita a quei tempi e quanto visse quest'uomo che si curò solamente con l'omeopatia). 
Ciò che appare evidente leggendo varie pagine web, è la controversia dell'argomento, molto spesso il problema è che si pone la medicina omepatica allo stesso livello della medicina allopatica (medicina tradizionale) quando invece trattano aspetti differenti.


Cosa tratta quindi la medicina omeopatica? La Medicina Omeopatica si fonda sul principio del simile curato con il simile 
'similia similibus curantur'
Tratta il malato nella sua unità psico-fisico-ambientale secondo il principio che la malattia rappresenta la somatizzazione di uno squilibrio interno che finisce per manifestarsi nel punto più debole dell’organismo e da qui si ha la patologia.
I medicamenti omeopatici contengono dosi infinitesimali di rimedi naturali, che possono essere animali, vegetali o minerali, questo è un vantaggio in quanto non essendoci praticamente sostanza non vi è tossicità! Ora in molti siti pro-omeopatia ho trovato scritto che non sono presenti sostanze chimiche nelle preparazioni................
Come qualunque cosa contiene sostanze chimiche! Vero non sono sostanze di sintesi chimica ma nella preparazione si parte da sostanze tossiche che vengono diluite (dinamizzate) in modo da aumentarne l'efficacia terapeutica.






Vista la minima quantità di sostanze farmacologicamente attive i medicinali omeopatici sono ben tollerati da tutti gli organismi e non presentano tossicità (punto a favore).
Il metodo omeopatico è fondato su un rapporto dialettico e collaborativo medico-paziente, traimite questo e con l’azione della Forza Vitale dell’organismo opportunamente stimolata la medicina omeopatica mira al superamento della patologia, acuta o cronica, attraverso il recupero duraturo di quell’equilibrio tra mente e corpo, ricordiamo che lo squilibrio era la causa principale del malanno.
Altro punto a favore sulla medicina omeopatica è che non vengono effettuati test sugli animali, perchè non sapendo bene come questa agisca non è possibile verificarne l'efficacia terapeutica.

Vediamo ora quali sono i principi dell'omeopatia:

  1. Il Principio di Similitudine (Similia similibus curentur), il rimedio omeopatico è capace di curare una patologia i cui sintomi coincidono perfettamente con quelli provocati dalla sperimentazione dello stesso rimedio sull’individuo sano.
  2. La Forza Vitale (Vis Medicatrix Naturae), insita nell'uomo, opera nell'organismo in modo automatico mantenendone l'ordine interno. Essa è preposta a tutti i suoi processi vitali, garantendone il funzionamento. Gli agenti esterni ed interni all’uomo, tendono a diminuire il livello di tale ordine e soltanto la Forza Vitale, se integra, può ristabilire  l'armonia dell’organismo, cioè “la Salute”.
  3. La Dose Unica. Un solo tipo di disordine, cioè una sola malattia  alla volta colpisce l'uomo; il medico omeopatico, tenendone sempre ben presente i connotati, deve essere in grado di selezionare, tra gli oltre duemila rimedi omeopatici, quello perfettamente corrispondente alla totalità dei sintomi, caratteristici, peculiari, personali manifestatisi nell'individuo ammalato - sia esso neonato, uomo o animale.
  4. La dose minima. Il rimedio omeopatico, a differenza del farmaco allopatico che agisce quantitativamente, ha azione qualitativa; il che vuol dire che maggiore è la qualità delle forze insite nell'individuo, minore è l'energia della sostanza necessaria per rendere attivo il processo di guarigione. Una sostanza, che somministrata allo stato naturale provoca una reazione violenta, trasformata in rimedio omeopatico attraverso l’apposito procedimento di diluizione e dinamizzazione che ne riduce o annulla la quantità ponderale, produce risultati maggiori se il livello energetico dell'individuo è alto.

  1. L'aggravamento iniziale, quel  processo  secondo il quale in seguito alla assunzione di un rimedio omeopatico può manifestarsi un aggravamento dei sintomi. Il che, ben lungi dall’essere un segnale negativo, significa al contrario che l'organismo sta rispondendo all'impulso del rimedio somministrato e che, quindi, la scelta terapeutica è corretta. Dopo qualche giorno questo aggravamento scompare e sopraggiunge un miglioramento ed un benessere generale non solo fisico ma anche psichico, che progressivamente porta alla guarigione. Guarigione che avviene in modo del tutto naturale. Questo perché il superamento della patologia è determinato non da un'aggressione esterna, ma da una forza interna all'organismo, la Forza Vitale la quale, stimolata dal rimedio simile è capace, unica, di ristabilire l'equilibrio psico-fisico integrale.

  1. La scelta della potenza. Nella scelta della Potenza o Diluizione del rimedio, l'omeopata deve essere attento a prescrivere la giusta dose in grado di attivare la Forza Vitale; una potenza insufficiente non innescherà il processo di cura, mentre una troppo forte procurerà uno  spreco di Energie con inutili sofferenze, anche se di breve durata.
Sperimentazione: tutti i rimedi omeopatici vengono sperimentati mediante la somministrazione (in doppio cieco) della sostanza dinamizzata ad individui apparentemente sani (sperimentazione pura o proving). I soggetti che vi si sottopongono devono annotare con precisione ogni più piccolo cambiamento nelle sensazioni, nonchè i sintomi morbosi che la sostanza può provocare nel corso dell'esperimento. 
Generalmente, i medici omeopatici sperimentano su loro stessi i farmaci  in modo da conoscere gli effetti (in realtà questo sarà stato vero per il fondatore, ma ora??)
Alla fine, tutti i particolari riscontrati dalle varie persone vengono raggruppati e catalogati ed andranno a far parte delle "Materie Mediche" - testi di consultazione necessari al medico omeopatico per individuare il rimedio adatto al malato. Oggi esistono varie "Materie Mediche", pubblicate dai più grandi omeopati in oltre duecento anni.
Con quest'ultimo Principio omeopatico trova conferma quanto si è affermato nel Primo: l'agente (tossico) che fa ammalare è capace di ripristinare la Salute del malato.

Quali sono le prove di efficacia della Medicina Omeopatica? 


Le attuali conoscenze scientifiche non permettono ancora di definire le caratteristiche chimico-fisiche del rimedio omeopatico- però biogna sottolineare che è un argomento molto studiato; 


Personalmente vi invito a controllare voi stessi Pubmed - Omeopatia 
Si è rivelata efficace in alcuni casi, e nel trattamento di patologie infantili e su animali.
In generale è molto più efficace nei trattamenti cronici (nei quali è anche più difficile riscontrare un effettivo effetto) che in acuto dove invece è più efficace la medicina allopatica.
Se affetti da gravi patologie e state assumendo altri farmaci non abbandonate la terapia, i rimedi omeopatici devono essere prescritti da un medico omeopata e sempre il medico deve decidere le vostre terapie.

Quali casi clinici possono curare i medici omeopatici?
La malattia, rappresenta solo il sintomo del disturbo che invade tutta la persona nello spirito, nella psiche e nel soma; secondo l'omeopata essa non va assolutamente contrastata, ma affrontata indirettamente stimolando le difese immunitarie dell'organismo, se ne esistono ancora, attraverso il rimedio simile.
In teoria, quindi, con tale metodo di cura tutte le malattie possono essere affrontate e curate con la Medicina Omeopatica. Quale il limite?  
Il limite dipende da tre fattori:
I) Il medico, il quale deve essere non solo ben preparato nella metodologia sperimentale, clinica e terapeutica della Medicina Omeopatica, ma in grado di comprendere il soggetto che ha davanti a sè, saperlo ascoltare ed interrogare mettendolo a suo agio; naturalmente, anche il paziente deve collaborare descrivendo con semplicità i suoi sintomi, senza nascondere nulla.
II) Il rimedio che, oltre ad essere ben scelto, deve  essere sottoposto al processo di diluizione e dinamizzazione secondo norme precise che permettono di ottenere la dose minima omeopatica.
III) Il paziente, che deve avere Energia Vitale sufficiente; perchè l'organismo che ne è privo non potrà rispondere all'impulso del rimedio, anche se simile ed in giusta dose.

Perchè c’è diffidenza dei farmaci omeopatici rispetto ai farmaci classici? 
Come abbiamo già detto, nel farmaco omeopatico - divenuto rimedio dopo la sperimentazione sul sano - vi è solo una quantità   infinitesimale o addirittura meno che infinitesimale della sostanza di partenza, per cui i detrattori della Medicina Omeopatica sostengono che esso sia "acqua fresca". Ora tenendo la mente aperta bisogna osservare che seppure sia acqua fresca, o alcol in molte preparazioni ci sono diversi casi nei quali funziona (e diversi nei quali non funziona).

Ciò che molti omeopati sostengono è che la medicina omeopatica abbia la capacità di evitare le malattie; infatti può essere utilissima come prevenzione: i
n autunno o in primavera, per esempio, stagioni in cui il clima è variabile e il nostro organismo è più vulnerabile, una cura omeopatica personalizzata può fortificarlo evitando quei fastidi di stagione come raffreddori, tosse, influenza, febbre e così via. Ecco anche questa è un'affermazione facile da fare perchè mancano dati a supporto e persona per persona mancando il confronto non ci si rende conto.

Come viene preparato il medicinale omeopatico?

Come mai i detrattori dell'omeopatia sostengono che i farmaci omeopatici siano acqua minerale o zucchero?


Il farmaco omeopatico è preparato con sostanze provenienti dal mondo vegetale, animale e sostanze inorganiche. Da queste si ricavano le "Tinture Madri"  la cui modalità di preparazione e conservazione è codificata nelle Farmacopee, sostanzialmente sono estratti 1:10 o 1:20(nel caso di preparati di origine animale). 
Dalla tintura madre si effettuano successive diluizioni che in omeopatia vengono chiamate dinamizzazioni, maggiori sono queste diluizioni maggiore è la potenza terapeutica.
Alla fine si otterrà una soluzione contenente praticamente solo acqua con una quantità di principio attivo nulla.


Stereochemistry - Organic Chemistry summary - Chapter 5


Stereochemistry is the field of chemistry that deals with the structures of molecules in three dimensions. Compounds that have the same molecular formula but are not identical are called isomers; they fall into two classes: constitutional isomers and stereoisomers. Constitutional isomersdiffer in the way their atoms are connected. Stereoisomers differ in the way their atoms are arranged in space. There are two kinds of stereoisomers: cis–trans isomers and isomers that contain chirality centers.


A chiral molecule has a nonsuperimposable mirror image. An achiral molecule has a superimposable mirror image. The feature that is most often the cause of chirality is an asymmetric carbon. An asymmetric carbon is a carbon bonded to four different atoms or groups. An asymmetric carbon is also known as a chirality center. Nitrogen and phosphorus atoms can also be chirality centers. Nonsuperimposable mirror-image molecules are called enantiomers. Diastereomers are stereoisomers that are not enantiomers. Enantiomers have identical physical and chemical properties; diastereomers have different physical and chemical properties. An achiral reagent reacts identically with both enantiomers; a chiral reagent reacts differently with each enantiomer. A mixture of equal amounts of two enantiomers is called a racemic mixture.



A stereocenter is an atom at which the interchange of two groups produces a stereoisomer:asymmetric carbons— where the interchange of two groups produces an enantiomer—and the carbons where the interchange of two groups converts a cis isomer to a trans isomer (or an E isomer to a Z isomer)—are stereocenters. The letters R and S indicate the configuration about an asymmetric carbon. If one molecule has the R and the other has the S configuration, they are enantiomers; if they both have the R or both have the S configuration, they are identical.


Chiral compounds are optically active—they rotate the plane of polarized light; achiral compounds are optically inactive. If one enantiomer rotates the plane of polarization clockwise its mirror image will rotate the plane of polarization the same amount counterclockwise Each optically active compound has a characteristic specific rotation. A racemic mixture is optically inactive. A meso compound has two or more asymmetric carbons and a plane of symmetry; it is an achiral molecule. A compound with the same four groups bonded to two different asymmetric carbons will have three stereoisomers, a meso compound and a pair of enantiomers. If a reaction does not break any bonds to the asymmetric carbon, the reactant and product will have the same relative configuration—their substituents will have the same relative positions. The absolute configuration is the actual configuration. If a reaction does break a bond to the asymmetric carbon,the configuration of the product will depend on the mechanism of the reaction.

A regioselective reaction selects for a particular constitutional isomer; a stereoselective reaction selects for a particular stereoisomer. A reaction is stereospecific if the reactant can exist as stereoisomers and each stereoisomeric reactant leads to a different stereoisomeric product or a different set of stereoisomeric products. When a reactant that does not have an asymmetric carbon forms a product with one asymmetric carbon,the product will be a racemic mixture.


In syn addition the two substituents add to the same side of the double bond; in anti addition they add to opposite sides of the double bond. Both syn and anti addition occur in electrophilic addition reactions that take place by way of a carbocation or a radical intermediate. Addition of to an alkene is a syn addition reaction. Hydroboration–oxidation is overall a syn addition of water. Addition of is an anti addition reaction. An enzyme-catalyzed reaction forms only one stereoisomer; an enzyme typically catalyzes the reaction of only one stereoisomer.



from - Organic chemistry - Bruice - Chapter 5 summary

giovedì 29 dicembre 2016

Drugs incompatibility

Hey there,
Here it is a dropbox link about drugs incompatibility in technological processes during drugs manifacturing ----> https://www.dropbox.com/s/4nc9b12ayt6mscw/Drug%20tecnology-%20drug%20incompatibility.ppt?dl=0
It is a presentation I did last year during a pharmaceutical technology experience.

martedì 20 dicembre 2016

Vitamina A

La vitamina A è una vitamina liposolubile, si ricava da due fonti, i retinoidi preformati e i carotenoidi provitamina A. 
Il retinolo è un alcol in natura lo troviamo sopratutto nella forma esterificata (Karrer 1931), è costituito da un anello β-iononico e da una catena laterale contenente una serie di doppi legami coniugati. Le forme biologicamente attive della vitamina A sono tre: retinolo, retinaldeide e acido retinoico.

Il retinolo come tale si trova negli alimenti di origine animale (fegato, rene, uova e latticini), mentre in quelli di origine vegetale (verdure scure o gialle e nelle carote) si trovano i carotenoidi come il beta-carotene che sono i suoi precursori. 

I carotenoidi attualmente identificati sono circa 600, quelli con attività provitaminica sono quattro: α-carotene, β-carotene, γ-carotene e β-criptoxantina.
Altri carotenoidi presenti nella dieta, ma senza attività provitaminica, sono: licopene, zeaxantina, luteina e cantaxantina.
La maggior parte dei caroteni è trasformata nella mucosa intestinale, per azione di una 15,15'-carotene-diossigenasi, in retinaldeide, che può essere poi ridotta a retinolo (le forma che ritroviamo nei prodotti di origine animale --> perchè hanno subito questo processo).
In teoria da ogni molecola di β-carotene se ne possono formare due di retinolo, in realtà solo un terzo circa viene assorbito e di questo solo la metà viene utilizzata, ne ricaviamo che da 1 μg di β-carotene  ne avremo circa  0,167 μg di retinolo.
I retinoidi naturali sono presenti in tutti gli organismi viventi, sia come vitamina A preformata che come carotenoidi, e sono necessari per un gran numero di processi biologici come la vista e la crescita cellulare. La ricerca suggerisce inoltre che la vitamina A può ridurre il tasso di mortalità da morbillo, prevenire alcuni tipi di cancro, aiutare nella crescita e nello sviluppo e migliorare la funzione immunitaria, per citare solo alcune delle sue funzioni.





Le carenze di vitamina A sono piuttosto rare nei paesi industrializzati, mentre può essere presente nei paesi in via di sviluppo. Una carenza prolungata può portare alla secchezza oculare  e che può culminare in cecità notturna o anche cecità totale, nonché a disturbi della pelle, a infezioni (come il morbillo), a diarrea e a disturbi respiratori.


PROPRIETA' VIT.A

  • AcneSono disponibili derivati per il trattamento dei farmaci topici e orali sotto prescrizione medica (non sono farmaci sui quali scherzare), come la tretinoina (Airol®,  Retin-A®, …) e l’Isotretinoina (Roaccutan® dagli migliaia di effetti collaterali però molto efficace, Aisoskin®, …). L’isotretinoina può causare effetti indesiderati gravi e dovrebbe essere utilizzato solo per le forme gravi di acne resistente; non deve essere usata nelle donne in gravidanza, che stanno pianificando una gravidanza, o per le quali c’è la possibilità di essere incinta, poiché c’è il rischio di gravi malformazioni. Questi farmaci devono essere prescritti da un medico. Gli integratori di vitamina A non devono essere usati contemporaneamente, altrimenti può aumentare il rischio di tossicità.

  • Disturbi oculari: La carenza di vitamina A può portare alla formazione delle macchie di Bitot o all’accumulo di detriti di cheratina nella congiuntiva. Le macchie di Bitot sono un segno di xeroftalmia (condizione in cui gli occhi non riescono a lacrimare, termine specifico per la carenza di vit A usato per distinguerla da una secchezza oculare dovuta ad altre cause) e possono essere trattati con dei supplementi di vitamina A

  • Morbillo: La vitamina A deve essere somministrata ai bambini affetti da morbillo nelle aree in cui è comune una carenza di vitamina A. Il morbillo è un'infezione virale che può causare diarrea, polmonite ed encefalite. I supplementi di vitamina A nei bambini con il morbillo sono utili perchè dovrebbero diminuire l'entità e la durata della malattia. Gli effetti collaterali sopra menzionati vengono ridotti con l'assunzione di vitamina A, però la malattia vista la gravità deve essere tenuta sotto controllo medico.

  • Malaria: Alcune ricerche suggeriscono che la vitamina A possa ridurre la febbre, l'intensità e i livelli ematici nei pazienti affetti da malaria, però bisogna sottolineare che mancano prove che suggeriscano che questo approccio sia equivalente o superiore alle altre terapie farmacologiche consolidate che vengono utilizzate per la prevenzione o il trattamento della malattia. Perciò non ingozzatevi di vitamina A se pensate di poter essere a rischio! sempre consultare il medico. 
  • Antiossidante: è stato ipotizzato che possa avere dei benefici sugli esseri umani a causa dei suoi effetti antiossidanti, vero o no è tutto da dimostrare.

  • Cancro al seno: I risultati delle ricerche non sono chiari riguardo i benefici che la vit. A possa avere nel trattamento o nella prevenzione del cancro al seno. I pazienti che effettuano chemioterapia o che comunque seguono una radioterapia per il cancro devono parlare con il medico prima di assumere degli antiossidanti come la vit. A, a causa di possibili interazioni.
Continua.... prossimamente aggiornamenti sulle proprietà

giovedì 15 dicembre 2016

Alkenes, electrophilic addition, Organic chemistry summary - Chapter 4

Alkenes undergo electrophilic addition reactions. Each reaction starts with the addition of an electrophile to one of the sp2 carbons and concludes with the addition of a nucleophile to the other spcarbon. In all electrophilic addition reactions, the electrophile adds to the carbon bonded to the greater number of hydrogens.



Elecrophilic addition - youtube link


Markovnikov’s rule states that the hydrogen adds to the sp2 carbon of the alkene bonded to the greater number of hydrogens. While all addition reactions add the electrophile to the spcarbon bonded to the greater number of hydrogens, they all do not follow Markovnikov’s rule, because hydrogen is not always the electrophile. Hydroboration–oxidation and the addition of HBr in the presence of a peroxide are anti-Markovnikov additions. The addition of hydrogen halides and the acid-catalyzed addition of water and alcohols form carbocation intermediates.



Hyperconjugationcauses tertiary carbocations to be more stable than secondary carbocations, which are more stable than primary carbocations. A carbocation will rearrange if it becomes more stable as a result of the rearrangement. Carbocation rearrangements occur by 1,2-hydride shifts, 1,2-methyl shifts, and ring expansion. HBr in the presence of a peroxide forms a radical intermediate. Radical intermediates do not rearrange. Hydroboration–oxidation is a concerted reaction and does not form an intermediate.

Oxymercuration,alkoxymercuration, and the addition of Br2 and Cl2 form cyclic intermediates.


Oxymercuration and alkoxymercuration are followed by a reduction reaction. Reduction increases the number of C H bonds or decreases the number of C O, C N, or C X bonds (where X denotes a halogen). Hydroboration is followed by an oxidation reaction. Oxidation decreases the number of C H bonds or increases the number of C O, C N, or C X bonds (where, again, X denotes a halogen).

The Hammond postulate states that a transition state is more similar in structure to the species to which it is more similar in energy. Thus, the more stable product will have the more stable transition state and will lead to the major product of the reaction.

Regioselectivity is the preferential formation of one constitutional isomer over another. In heterolytic bond cleavage, a bond breaks such that both electrons in the bond stay with one of the atoms; in homolytic bond cleavage, a bond breaks such that each of the atoms retains one of the bonding electrons.

An alkyl peroxide is a radical initiator because it creates radicals. Radical addition reactions are chain reactions with initiation, propagation, and termination steps. Radicals are stabilized by electron-donating alkyl groups. Thus, a tertiary alkyl radical is more stable than a secondary alkyl radical, which is more stable than a primary alkyl radical.

A peroxide reverses the order of addition of H and Br because it causes instead of to be the electrophile. The peroxide effect is observed only for the addition of HBr. The addition of to a reaction is called hydrogenation.


The heat of hydrogenation is the heat released in a hydrogenation reaction. The greater the stability of a compound, the lower is its energy and the smaller is its heat of hydrogenation. The more alkyl substituents bonded to the sp2 carbons of an alkene, the greater is its stability. Hence, carbocations, alkyl radicals, and alkenes are all stabilized by alkyl substituents. Trans alkenes are more stable than cis alkenes because of steric strain. Electrophilic addition reactions of alkenes lead to the synthesis of alkyl halides, vicinal dihalides, halohydrins, alcohols, ethers, and alkanes.


from - Organic chemistry - Bruice - Chapter 4 summary

mercoledì 14 dicembre 2016

Interazioni farmaco-bersaglio


Che interazioni ci possono essere tra una molecola e i suo bersaglio terapeutico?

Legami elettrostatici: ione-ione, ione-dipolo, dipolo-dipolo
Legami idrogeno
Interazioni π - π: interazioni tra nuvole elettroniche, avvicinandosi formano dipoli
Forze di Van der Waals
Effetti idrofobici o Solvatofobici

venerdì 9 dicembre 2016

Alkenes, thermodynamic, Organic Chemistry summary - Chapter 3

Alkenes are hydrocarbons that contain a double bond. The double bond is the functional group or center of reactivity of the alkene. The functional group suffix of an alkene is “ene.” The general molecular formula for a hydrocarbon is CnH2n+2 minus two hydrogens for every bond or ring in the molecule. The number of bonds and rings is called the degree of unsaturation. Because alkenes contain fewer than the maximum number of hydrogens, they are called unsaturated hydrocarbons.

Because of restricted rotation about the double bond, an alkene can exist as cis–trans isomers. The cis isomer has its hydrogens on the same side of the double bond; the trans isomer has its hydrogens on opposite sides of the double bond. The Z isomer has the high-priority groups on the same side of the double bond; the E isomer has the high-priority groups on opposite sides of the double bond.

The relative priorities depend on the atomic numbers of the atoms bonded directly to the sp2 carbons.

All compounds with a particular functional group react similarly. Due to the cloud of electrons above and below its π bond, an alkene is an electron-rich molecule, or nucleophile. Nucleophiles are attracted to electrondeficient atoms or molecules, called electrophiles. Alkenes undergo electrophilic addition reactions.

The description of the step-by-step process by which reactants are changed into products is called the mechanism of the reaction. Curved arrows show which bonds are formed and which are broken and the direction of the electron flow that accompany these changes.

Thermodynamics describes a reaction at equilibrium; kinetics describes how fast the reaction occurs. A reaction coordinate diagram shows the energy changes that take place in a reaction. The more stable the species, the lower is its energy. As reactants are converted into products, a reaction passes through a maximum energy transition state. An intermediate is the product of one step of a reaction and the reactant for the next step.
Transition states have partially formed bonds; intermediates have fully formed bonds. The rate-determining step has its transition state at the highest point on the reaction coordinate.

The relative concentrations of reactants and products at equilibrium are given by the equilibrium constant Keq. The more stable the compound, the greater is its concentration at equilibrium.
If products are more stable than reactants, Keq is >1, ΔG° is negative, and the reaction is exergonic; if reactants are more stable than products,Keq <1, ΔG° is positive, and the reaction is endergonic.

ΔG° = ΔH° - TΔS°


ΔG° is the Gibbs free-energy change. ΔH° is the change in enthalpy—the heat given off or consumed as a result of bond making and bond breaking. An exothermic reaction has a negative an endothermic reaction has a positive ΔH°. 

ΔS° is the change in entropy—the change in the degree of disorder of the system. A reaction with a negative ΔG° has a favorable equilibrium constant: The formation of products with stronger bonds and greater freedom of motion causes ΔG° to be negative.

ΔG° and Keq are related by the formula ΔG° = -RT ln(Keq)

The interaction between a solvent and a species in solution is called solvation.

The free energy of activation, ΔG*, is the energy barrier of a reaction. It is the difference between the free energy of the reactants and the free energy of the transition state. The smaller the ΔG* the faster is the reaction. Anything that destabilizes the reactant or stabilizes the transition state makes the reaction go faster. Kinetic stability is given by ΔG*, thermodynamic stability by ΔG°.

The rate of a reaction depends on the concentration of the reactants, the temperature, and the rate constant. The rate constant, which is independent of concentration, indicates how easy it is to reach the transition state. A first-order reaction depends on the concentration of one reactant, a second-order reaction on the concentration of two reactants.

from - Organic chemistry - Bruice - Chapter 3 summary

lunedì 5 dicembre 2016

Alkanes, conformations, Organic Chemistry summary - Chapter 2

Alkanes are hydrocarbons that contain only single bonds. Their general molecular formula is C(n)H (2n+2).
Constitutional isomers have the same molecular formula, but their atoms are linked differently.

Alkanes are named by determining the number of carbons in their parent hydrocarbon: the longest continuous chain.

Substituents are listed in alphabetical order, with a number to designate their position on the chain.
When there is only a substituent, the substituent gets the lowest possible number; when there is only a functional group suffix, the functional group suffix gets the lowest possible number; when there is both a functional group suffix and a substituent, the functional group suffix gets the lowest possible number.

The functional group is the center of reactivity in a molecule. Alkyl halidesand ethersare named as substituted alkanes. Alcohols and amines are named using a functional group suffix. Systematic names can contain numbers; common names never do.

A compound can have more than one name, but a name must specify only one compound. Whether alkyl halides or alcohols are primary, secondary, or tertiary depends on whether the X (halogen) or OH group is bonded to a primary, secondary, or tertiary carbon.

A primary carbon is bonded to one carbon, a secondary carbon is bonded to two carbons, and a tertiary carbon is bonded to three carbons. Whether amines are primary, secondary, or tertiary depends on the number of alkyl groups bonded to the nitrogen.

Compounds with four alkyl groups bonded to nitrogen are called quaternary ammonium salts. The oxygen of an alcohol has the same geometry it has in water; the nitrogen of an amine has the same geometry it has in ammonia.

The greater the attractive forces between molecules (van der Waals forces, dipole–dipole interactions, hydrogen bonds) the higher is the boiling point of the compound.
A hydrogen bond is an interaction between a hydrogen bonded to an O, N, or F and the lone pair of an O, N, or F in another molecule. The boiling point increases with increasing molecular weight of the homolog.
Branching lowers the boiling point.

Polarizability indicates the ease with which an electron cloud can be distorted: Larger atoms are more polarizable.
Polar compounds dissolve in polar solvents, and nonpolar compounds dissolve in nonpolar solvents.

The interaction between a solvent and a molecule or an ion dissolved in that solvent is called solvation.
The oxygen of an alcohol or an ether can drag about three or four carbons into solution in water.

Rotation about a bond results in two extreme conformations that rapidly interconvert: staggered and eclipsed. A staggered conformer is more stable than an eclipsed conformer because of torsional strain— repulsion between pairs of bonding electrons. There can be two different staggered conformers: The anti conformer is more stable than the gauche conformer because of steric strain—repulsion between the electron clouds of atoms or groups.

The steric strain in a gauche conformer is called a gauche interaction. Five- and six-membered rings are more stable than three- and four-membered rings because of angle strain that results when bond angles deviate from the ideal bond angle of 109.5°.

In a process called ring flip, cyclohexane rapidly interconverts between two stable chair conformations. Bonds that are axial in one chair conformer are equatorialin the other and vice versa. The chair conformer with a substituent in the equatorial position is more stable, because there is more room in an equatorial position. A substituent in an axial position experiences unfavorable 1,3-diaxial interactions. In the case of disubstituted cyclohexanes,the more stable conformer will have its larger substituent in the equatorial position. A cis isomer has its two substituents on the same side of the ring; a trans isomer has its substituents on opposite sides of the ring. Cis and trans isomers are called geometric isomers or cis–trans isomers. Cyclohexane rings are more stable if they are trans fused than cis fused.

from - Organic chemistry - Bruice - Chapter 2 summary

giovedì 1 dicembre 2016

Reazioni delle sostanze organiche


Ecco qua, da http://www.masterorganicchemistry.com/ delle mappe di reattività delle sostanze organiche, qua allego una mappa delle reazioni degli alcoli nel link in basso invece una mappa più completa con le reazioni di diverse classi di composti.

Here from http://www.masterorganicchemistry.com/ two maps about organic compounds reactivity, in the blog I put a mini-map of alcohol instead in the beneath link you can find a complete map about different organic compunds classes


Reaction Map: Reactions of Alkanes, Alkyl Halides, Alkenes, Alkynes and Alcohols

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