Marta Franceschetti

Derivati degli Acidi Carbossilici: Le Ammidi

Classe IVa Liceo Scientifico

Ammidi: l’ossidrile (-OH) è sostituito con un gruppo amminico (-NR2)

Alogenuro Acilico

Derivati degli Acidi Carbossilici

Anidride

Estere

Dove si trovano le Ammidi?

Isetticidi: Autan

Antibiotici: Penicillina

Urea: prima molecola organica sintetizzata in laboratorio (diammide)

Polimeri:- Sintetici- Proteine

Ammidi: Nomenclatura

Primarie Secondarie Terziarie

Benzenammide(Benzammide)

Trietanammide(Triacetammide)

Dietanammide(Diacetammide)

Etanammide(Acetammide)

Cicliche

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

Blocco rotazionale lungo quel legame

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

Il legame C-L si accorcia

progressivamente all’aumentare del

peso della risonanza tra i

derivati degli acidi carbossilici

Grande stabilità delle Ammidi

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

Ottenimento di un’Ammide

Cloruro Acilico + Ammina Ammide + Acido Cloridrico

Idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici

Elevata presenza in natura

AmmidiInerzia Chimica

Le molecole della vita:

LE PROTEINE =Polimeri biologici di

Aminoacidi

…infatti in natura non esistono cloruri aciclici

Enzimi-Catalizzatori biologici

Trasporto-Emoglobina

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:

Omopolimeri: costituiti da un solo monomero

Eteropolimeri: due o più monomeri diversi

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

Origine:

Naturali: Polisaccaridi, Proteine, Quarzo…

Sintetici: Polivinilici, Poliuretani, Poliesteri, Poliammidi…

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.

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.

I gruppi R possono essere Acidi, Basici, Neutri polari o

non polari.

Proteine e Aminoacidi possono essere separati in

funzione del loro PI per elettroforesi su gel.

Migrazione in un campo elettrico

-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

• 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 -fogliettoStruttura Secondaria ad -elica

• 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. Agenti riducenti rompono i legami S-S della cheratina dei capelli.

2. 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)

Cambiamento nella struttura primaria si

riflette nella perdita di forma e di funzione

Diverso avvolgimento della catena

Hb S

Precipitazione dell’Hb nel

globulo rosso che assume

forma “a falce”

Denaturazione: la proteina perde la sua struttura tridimensionale quindi la sua

funzione fisiologica

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).

Es: Denaturazione dell’Albumina nell’uovo

NylonFamiglia di poliammidi sintetiche prodotte per condensazione

Fibre di Poliammide al microscopio

Polimeri sintetici: Poliammidi

Nylon 6,6 (1935 Du Pont USA)

Acido AdipicoEsametilendiammina

+

Caratteristiche Fibre Tessili

• Legami idrogeno intra- e intermolecolari dati dalla presenza di gruppi NH e CO.• Regolarità delle catene.• Elasticità.• Resistenza all’abrasione.• Durezza.

Kevlar

Polimeri sintetici: Poliarammidi

• Grande resistenza alle trazioni e agli urti.

• Vastamente utilizzato dalle corde degli alpinisti ai giubbotti antiproiettile

1,4 – fenilendiammina (diammina aromatica)

Cloruro di tereftaloile (acido aromatico)

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. EdiSES