Chimica Organica
Informazione Scientifica sul Farmaco
Capitolo 14
Ammine e composti eterociclici
Organic Chemistry, 5th Edition
L. G. Wade, Jr. Prentice Hall
Organic Chemistry, 3rd Edition
Paula Y. Bruice, Prentice Hall
Struttura delle ammine
•
•
Derivati organici dell’ammoniaca
L’azoto è ibridizzato sp3 con un doppietto di elettroni su un
orbitale sp3.
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Attività biologica
•
•
•
•
•
Neurotrasmettitori: dopamina
Bioregolatori: epinefrina
Vitamine: niacina, B6
Alcaloidi: nicotina, morfina, cocaina
Amminoacidi
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Classificazione
•
•
•
•
Primarie (1): un legame C-N, 2 N-H.
Secondarie (2): due C-N, 1 N-H.
Terziarie (3): tre C-N, no N-H.
Sali di ammonio quaternari (4): quattro C-N, l’azoto ha una carica
positiva.
CH3
CH3
CH3
C NH2
CH3
N
N
H
_
CH3
Br
+
CH3CH2 N CH2CH3
CH3
4
Nomi comuni
•
Si aggiunge il suffisso ammina ai nomi dei gruppi alchilici.
(CH3CH2)2NCH3
NHCH3
dietilmetilammina
H
ciclopentilmetilammina
N
difenilammina
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Nomi IUPAC
•
•
La -o dell’acano è sostituita con -ammina.
I sostituenti legati all’azoto hanno il prefisso N-.
N(CH3)2
Br
NH2CH2CH2CHCH2CH3
CH3CH2CHCH2CH2CH3
3-bromo-1-pentanammina
N,N-dimetil-3-esanammina
Ammine aromatiche
•
Il gruppo ammino è legato ad un anello benzenico. Il composto base è
l’anilina.
CH3
NH2
NH2
N
CH3
anilina
N,N-dimetilanilina
H3C
4-metilanilina
o p-toluidina
Ammina come sostituente
•
Se c’è un gruppo a priorità maggiore l’ammina è sostituente e si
chiama ammino.
NH2CH2CH2CH2COOH
Acido 4-amminobutanoico
OH
NHCH3
2-metilamminofenolo
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Punti di ebollizione
• N-H meno polare di O-H.
• Il legame idrogeno è più debole.
• Le ammine terziarie non possono
formare legame idrogeno.
Composto
Temp. ebollizione
CH3CH3
-88.6 °C
CH3NH2
-6.3 °C
CH3OH
65.0 °C
CH3CH2CH2NH2
Le ammine primarie e
secondarie sono donatori
ed accettori di legame
idrogeno
48.7 °C
Le ammine terziarie non
sono donatori di legame
idrogeno
(CH3)3N
2.9 °C
Solubilità e odore
•
•
•
•
Le ammine “piccole” (<6 C) sono solubili in acqua.
Le ammine sono accettori di legame idrogeno (da acqua ed alcoli ad
esempio).
La ramificazione aumenta la solubilità.
Molte ammine odorano di pesce marcio.
NH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2
1,5-pentandiammina o cadaverina
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Basicità delle ammine
•
•
L’azoto ha un doppietto di elettroni e può accettare un protone
formando un sale di ammonio
Le ammine sono più basiche dell’ammoniaca (ammoniaca: pKb =
4.74)
CH3CH2NH2
CH3NH2
H Cl
pKb = 3.36
CH3CH2NH3 Cl
(CH3)2NH2
pKb = 3.29
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Effetto della risonanza
•
La delocalizzazione del doppietto dell’azoto ne diminuisce la basicità.
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Sali delle ammine
•
•
•
Di solito sono solidi con alti punti di fusione
Sono solubili in acqua
Non hanno odore di pesce
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Ammine eterocicliche: Piridina
•
•
Composto eterociclico aromatico.
Coppia di elettroni di non legame su un orbitale sp2, base debole,
pKb = 8.8.
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Pirrolo
•
aromatico, la coppia di elettroni di non legame è delocalizzata, fa
parte del sistema aromatico, è una base più debole della piridina.
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Altri eterociclici aromatici
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Eterocicli aromatici naturali
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Altri composti eterociclici
H
O
S
S
N
tiacliclopropano
ossaciclopropano
ossirano
ossido di etilene
azaciclopropano
aziridina
O
NH2
CH3
tiacliclobutano
HN
N
N
O
O
O
N
H
azaciclopentano
pirrolidina
O
N
ossaciclopentano
tetraidrofurano (THF)
H
N
H
O
morfolina
N
H
adenina
timina
ossaciclobutano
N
N
NH2
N
HN
N
O
N
O
O
1,4-diossano
furano
S
tiofene
H2N
N
N
O
pirimidina
H
guanina
O
tetraidropirano
N
H
citosina
N
N
N
N
O
indolo
H
benzofurano
S
benzotiofene
N
N
N
chinolina
isochinolina
purina
H
Fine del capitolo 14
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