Ammidi

Struttura generale delle ammidi con in blu il gruppo funzionale.

Se R' e R" sono idrogeni l'ammide si dice primaria, se solo uno fra R' ed R" è un H si dice secondaria, se R' ed R" non sono idrogeni l'ammide si dice terziaria.

Le ammidi costituiscono una categoria di composti organici di gruppo funzionale RCONH₂. Sono derivati funzionali degli acidi carbossilici in cui l'idrossile (-OH) è sostituito con un gruppo amminico (-NR'R"). Nonostante possiedano lo stesso gruppo funzionale dei peptidi, si distinguono da essi in quanto questi ultimi si formano dall'unione di due amminoacidi.

In laboratorio le ammidi si preparano a partire da ammoniaca e cloruri acilici (o anidridi); a livello industriale si scaldano i sali ammonici degli acidi carbossilici. Le ammidi cicliche sono dette lattami.

Caratteristiche

I punti di fusione delle varie ammidi dipendono oltre che dal peso molecolare, dalla capacità di formare legami ad idrogeno, quindi a parità di peso molecolare un'ammide RCONH₂ ha un punto di fusione più alto di una RCONHCH₃ a sua volta più alto di una RCON(CH₃)₂.

Come acidità e basicità, l'azoto ammidico è molto meno basico dell'azoto amminico a causa della delocalizzazione per risonanza del doppietto libero su di esso, mentre risulta anche basico l'ossigeno carbonilico in quanto la forma protonata è stabilizzata per risonanza.

Nomenclatura

Nella nomenclatura IUPAC, il nome dell'ammide si ricava sostituendo il suffisso -ico o -oico dell'acido carbossilico corrispondente con il suffisso -ammide. Nel caso l'azoto non sia legato a due idrogeni si pone prima del nome dell'ammide N- o N,N-, a seconda che l'azoto sia mono- o disostituito, seguito dal nome del sostituente.

Ad esempio l'ammide corrispondente all'acido formico (HCOOH) si chiama formammide (HCONH₂). Se l'azoto è disostituito con due metili, si ha la N,N-dimetilformammide (HCON(CH₃)₂).

Legame ammidico

Con il termine legame ammidico (o carboammidico) si indica il legame che si instaura tra una funzione carbossilica -COOH e un generico gruppo -NH₂ di una ammina; per questo motivo le funzioni ammidiche si considerano derivati degli acidi carbossilici. Il legame ammidico è in grado di stabilire legami a idrogeno con altri gruppi ammidici, caratteristica che ne determina le proprietà fisiche in numerose molecole biologiche e materiali polimerici.

Sintesi

La sintesi del legame ammidico può avvenire spontaneamente ad alte temperature o a temperatura ambiente opportunamente catalizzata da un ambiente acido. La reazione dà come prodotti un'ammide e una molecola di acqua. Il legame ammidico può essere spezzato con una reazione di idrolisi (reazione inversa).

Nel caso particolare che la reazione di sintesi avvenga tra un acido carbossilico e un'ammina terziaria, nei prodotti comparirà una molecola di alcol primario:

R-COOH + NR'R''R''' → R-CO-NR'R'' + R'''-OH

Reazioni

Le ammidi danno principalmente le seguenti reazioni:

• idrolisi in ambiente acido, a dare acido carbossilico e il sale ammonico corrispondente;
• idrolisi in ambiente basico, a dare ammoniaca e il sale dell'acido corrispondente;
• formazione di immidi, a partire da ammoniaca e anidridi, sottoposte in un secondo tempo a riscaldamento;
• degradazione di Hofmann, con formazione di un'ammina primaria avente un atomo di carbonio in meno rispetto al composto di partenza.

I legami ammidici possono subire idrolisi sia in ambiente acido sia in ambiente basico. Per esempio, le penicilline degradano sia per acidi deboli sia per basi.

Utilizzi

Le ammidi vengono industrialmente impiegate per la preparazione di poliammidi alifatiche come il nylon o aromatiche come il kevlar. Una categoria di ammidi cicliche dette β-lattami sono un'importante categoria di antibiotici.

L'urea, diammide dell'acido carbonico, in soluzione al 32,5% costituisce l'AdBlue, ovvero la soluzione utilizzata nei motori Diesel per abbattere gli NOx. L'urea è inoltre impiegata come fertilizzante per via del suo alto contenuto di azoto.

Bibliografia

• T. W. Graham Solomons, Chimica organica, 2ª ed., Bologna, Zanichelli, 2001, p. 58, ISBN 88-08-09414-6.

Voci correlate

• Legame peptidico
• Lattami
• Poliammide

Altri progetti

Altri progetti

• Wikizionario
• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «ammide»
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su ammidi

Collegamenti esterni

• ammide, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) amide, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.