1. Le Ammine
Le ammine sono composti organici derivati dall'ammoniaca ($\text{NH}_3$) in cui uno o più atomi di idrogeno sono stati sostituiti da gruppi alchilici ($\text{R}$) o arilici ($\text{Ar}$). Presentano un atomo di azoto legato a singoli legami e dotato di un doppietto elettronico libero (lone pair), che conferisce loro un forte carattere basico e nucleofilo.
Classificazione delle Ammine
A differenza degli alcoli o degli alogenuri alchilici, la classificazione delle ammine si basa sul numero di gruppi organici legati direttamente all'atomo di azoto (e non sul carbonio a cui sono collegate):
- Ammine primarie ($\text{R-NH}_2$): L'azoto è legato a un solo gruppo alchilico e a due atomi di idrogeno.
- Ammine secondarie ($\text{R-NH-R}'$): L'azoto è legato a due gruppi alchilici e a un solo atomo di idrogeno.
- Ammine terziarie ($\text{R-N(R}')\text{R}''$): L'azoto è legato a tre gruppi alchilici e non possiede atomi di idrogeno legati ad esso.
Primaria: R — NH₂ (1 gruppo R)
Secondaria: R — NH — R' (2 gruppi R)
Terziaria: R — N(R') — R'' (3 gruppi R)
Nomenclatura IUPAC delle Ammine
Per le ammine alifatiche semplici, si considera la catena carbonica principale e si aggiunge il suffisso -ammina al nome del gruppo alchilico (es. metilammina, etilammina). Nelle ammine secondarie e terziarie simmetriche o asimmetriche, il gruppo alchilico maggiore dà il nome base, mentre i sostituenti minori legati all'azoto sono preceduti dalla lettera N- (es. N-metiletanammina).
Basicità delle Ammine
A causa del doppietto non condiviso sull'azoto, le ammine si comportano da basi di Lewis e di Brønsted-Lowry. Possono infatti accettare un protone ($\text{H}^+$) da un acido per trasformarsi in sali di ammonio quaternario o alchilammonio solubili in acqua.
2. Le Ammidi
Le ammidi sono derivati acilici degli acidi carbossilici in cui il gruppo ossidrile ($\text{-OH}$) del carbossile è sostituito da un gruppo amminico ($\text{-NH}_2$, $\text{-NHR}$ o $\text{-NR}_2$). La formula generale è $\text{R-CO-NH}_2$.
O
|
R — C — NH₂
(Unione tra il carbonile e il gruppo amminico)
Nomenclatura IUPAC delle Ammidi
Il nome delle ammidi si ottiene prendendo il nome dell'alcano corrispondente alla catena acilica e aggiungendo il suffisso -ammide (es. etanamide, nota comunemente come acetammide). Se l'azoto porta dei sostituenti alchilici, questi vengono indicati anteponendo la lettera N- seguita dal nome del gruppo.
Proprietà fisiche e Legami a idrogeno nelle Ammidi
Tranne la formammide (che è liquida), quasi tutte le ammidi primarie sono solidi a temperatura ambiente. Questo comportamento è dovuto alla straordinaria capacità delle ammidi primarie e secondarie di formare una fitta rete di legami a idrogeno intermolecolari molto forti, grazie sia agli atomi di idrogeno legati all'azoto sia all'ossigeno carbonilico. Per questo motivo, possiedono punti di fusione e di ebollizione eccezionalmente elevati rispetto ad acidi o esteri di analoga massa molecolare.
Rilevanza biologica: Il legame ammidico (noto in biochimica come legame peptidico) è il legame fondamentale che unisce i singoli amminoacidi per formare le catene polipeptidiche e le proteine.
| Famiglia | Formula Generale | Carattere Chimico Principale | Esempio Notevole |
|---|---|---|---|
| Ammina primaria | $\text{R-NH}_2$ | Basico / Nucleofilo | Metilammina ($\text{CH}_3\text{NH}_2$) |
| Ammina terziaria | $\text{R}_3\text{N}$ | Basico (senza H legati all'azoto) | Trimetilammina |
| Ammide primaria | $\text{R-CONH}_2$ | Neutro / Forti legami a idrogeno | Etanamide / Acetammide |