marta franceschetti derivati degli acidi carbossilici: le ammidi classe iv a liceo scientifico
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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