Derivati degli Acidi Carbossilici:
Le Ammidi
Classe IVa Liceo
Scientifico
Marta Franceschetti
Derivati degli Acidi Carbossilici
Alogenuro Acilico
Anidride
Estere
Ammidi: l’ossidrile (-OH) è sostituito con un
gruppo amminico (-NR2)
Dove si trovano le
Ammidi?
Urea: prima molecola
organica sintetizzata in
laboratorio (diammide)
Polimeri:
- Sintetici
- Proteine
Isetticidi:
Autan
Antibiotici:
Penicillina
Ammidi: Nomenclatura
Primarie
Etanammide
(Acetammide)
Benzenammide
(Benzammide)
Cicliche
Secondarie
Terziarie
Dietanammide
(Diacetammide)
Trietanammide
(Triacetammide)
Antibiotici: Penicilline e Cefalosporine
1928 Batteriologo A. Fleming:
Nelle vicinanze della muffa Penicillium notatum
lo stafilococco moriva
Penicillina G
La penicillina funge da substrato all’enzima
Transpeptidasi durante la sintesi della parete
batterica. L’enzima è inattivato, il batterio privo
di parete muore.
Cefalosporina C
Interazioni elettrostatiche - Proprietà fisico-chimiche
I punti di
ebollizione e di
fusione
piuttosto elevati
delle ammidi
sono
determinati
dalla possibilità
di instaurare
legami
idrogeno.
Le ammidi a basso peso molecolare sono solubili in acqua.
Via via che la catena si allunga, la solubilità in acqua
diminuisce.
Caratteristiche del legame ammidico:
Formule di risonanza
Le Ammidi sono meno
basiche delle Ammine:
il doppietto elettronico
sull’azoto è infatti
delocalizzato, quindi meno
disponibile.
Il legame ammidico ha un
parziale carattere di
doppio legame
Blocco rotazionale lungo quel legame
Il legame C-L si
accorcia
progressivamente
all’aumentare del
peso della
risonanza tra i
derivati degli acidi
carbossilici
Reattività:
Sostituzione
nucleofila
acilica
• Forte delocalizzazione del doppietto dell’N, riduzione della
carica positiva a carico del carbonio carbonilico.
• NR2 maggior basicità.
• NR2 minor capacità come gruppo uscente.
Reattività verso la sostituzione nucleofila acilica
Grande stabilità delle
Ammidi
Ottenimento
di un’Ammide
Cloruro Acilico + Ammina
Idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici
Ammide + Acido Cloridrico
…infatti in natura non
esistono cloruri aciclici
Ammidi
Inerzia Chimica
Elevata presenza in natura
Le molecole della vita:
LE PROTEINE =
Polimeri biologici di
Aminoacidi
Trasporto-Emoglobina
Enzimi-Catalizzatori biologici
Contrazione muscolare
Protezione immunitaria-Anticorpi
Struttura
Che cosa è un
POLIMERO?
= Molecola di grandi dimensioni (macromolecola)
104<PM<107 Dalton
- Costituito da unità più piccole (monomeri)
- Unite da legami covalenti
- Si ripetono un elevatissimo numero di volte
- Ogni monomero ha almeno due gruppi funzionali
Struttura:
Origine:
Omopolimeri: costituiti da un solo
monomero
Naturali: Polisaccaridi, Proteine,
Quarzo…
Eteropolimeri: due o più monomeri
diversi
Sintetici: Polivinilici, Poliuretani,
Poliesteri, Poliammidi…
Meccanismi di polimerizzazione:
-Polimeri di condensazione: reazione tra monomeri avviene con
eliminazione di piccole molecole (H2O, HCl, CH3OH)
- Polimeri di addizione: successive addizioni di unità molecolari
Che cosa è un
AMINOACIDO?
I due gruppi
funzionali rendono
l’Aminoacido sia
Acido che Basico.
Zwitterione:
molecola neutra nel
suo complesso, ma
che possiede sia
cariche negative
che positive.
I gruppi R possono essere
Acidi, Basici, Neutri polari o
non polari.
Migrazione in un campo
elettrico
La migrazione si arresta in
corrispondenza del Punto
Isoelettrico = valore di pH per
il quale un composto esiste
sottoforma zwitterionica. Uno
zwitterione non dà migrazione
elettroforetica.
Proteine e Aminoacidi
possono essere separati in
funzione del loro PI per
elettroforesi su gel.
a-Aminoacidi della serie L
Formazione del Legame Peptidico = Legame Ammidico
Rigidità del Legame Peptidico: Planarità
La funzione della proteina è legata alla sua
STRUTTURA
Proteine:
Struttura Primaria e reattività del gruppo R
INSULINA
Proteine: Struttura Secondaria
Struttura Secondaria ad a-elica
•
•
•
•
Legami idrogeno tra Aminoacidi della stessa
catena
NH e CO puntano in direzioni opposte paralleli
all’asse dell’elica
I gruppi R puntano verso l’esterno dell’elica
Elica avvolta in senso orario, 3.6 aminoacidi
ogni giro
Struttura Secondaria ad b-foglietto
• Guppi NH e CO di catene adiacenti puntano uno
verso l’altro in modo che siano possibili Legami
idrogeno tra Aminoacidi di catene polipeptidiche
diverse che corrono antiparallele
• I gruppi R sono alternativamente sopra e sotto i piani
del foglietto
Cheratina e Permanente
1.
2.
Agenti riducenti
rompono i legami S-S
della cheratina dei
capelli.
Un’emulsione
ossidante ripristina i
ponti S-S, ma in
posizioni differenti
conferendo una diversa
geometria al capello
Struttura Terziaria
Struttura Quaternaria
Anemia Falciforme
Acido
Glutammico
(aa acido)
sostituito con
Valina (aa
neutro)
Diverso
avvolgimento
della catena b
Hb S
Cambiamento nella
struttura primaria si
riflette nella perdita di
forma e di funzione
Precipitazione
dell’Hb nel
globulo rosso
che assume
forma “a falce”
Denaturazione: la proteina perde la sua
struttura tridimensionale quindi la sua
funzione fisiologica
Es: Denaturazione dell’Albumina nell’uovo
La denaturazione delle proteine
avviene al crescere della temperatura
e in altre condizioni estreme, quali
una forte variazione della
concentrazione salina o in presenza
di alte concentrazioni di alcune
sostanze (dette denaturanti), quali
l’urea, SDS (sodio dodecil-solfato).
Polimeri sintetici:
Poliammidi
Nylon
Famiglia di poliammidi sintetiche prodotte per condensazione
Nylon 6,6
(1935 Du Pont USA)
+
Esametilendiammina
Acido Adipico
Caratteristiche Fibre Tessili
• Legami idrogeno intra- e intermolecolari
dati dalla presenza di gruppi NH e CO.
• Regolarità delle catene.
• Elasticità.
• Resistenza all’abrasione.
• Durezza.
Fibre di Poliammide al microscopio
Polimeri sintetici:
Poliarammidi
Kevlar
• Grande resistenza alle
trazioni e agli urti.
1,4 – fenilendiammina
(diammina aromatica)
Cloruro di tereftaloile
(acido aromatico)
• Vastamente utilizzato dalle
corde degli alpinisti ai
giubbotti antiproiettile
Bibliografia
• CHIMICA ORGANICA
di Peter, Vollhardt Neil, Schore
Ed. Zanichelli
• CHIMICA
di Dudley Herron, Kukla, DiSpezio, Schrader, Erickson, Cacciatore
Ed. Le Monnier
• IL SISTEMA CHIMICO
di Tenca, Cozzi, Caratto
Ed. Marietti Scuola
• GENETICA
di Russell P.J.
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