Composti Carbossilici. Derivati Carbossilici

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1 omposti arbossilici Derivati arbossilici

2 Derivati degli Acidi I derivati degli acidi carbossilici hanno attaccato al gruppo carbonilico anziché l'idrossile (-) altri gruppi elettron attrattori come: -N 2, ammidi -R, esteri -R', anidridi -X, alogenuri degli acidi o alogenuri acilici R N R' R' Ammide RNR' 2 R Estere RR' R' R R Anidride (R) 2 R X Alogenuro acilico RX

3 Ammidi

4 Ammidi Le ammidi derivano dalla sostituzione del gruppo idrossilico dell'acido carbossilico con l'ammoniaca o con un ammina. Le ammidi, fra i derivati degli acidi carbossilici, sono quelli meno reattivi e sono largamente diffuse in natura. Le ammidi biologiche più importanti sono le proteine.

5 lassi di Ammidi Nelle ammidi primarie l'azoto è legato solo all'atomo di carbonio carbonilico. Nelle ammidi secondarie l'azoto è legato a due atomi di carbonio. Nelle ammidi terziarie l'azoto è legato a tre atomi di carbonio. R N R N R' R N R' R'' Ammide 1 Ammide 2 Ammide 3

6 Nomenclatura Per le ammine 1 si elimina la parola acido e si sostituisce il suffisso -ico dell'acido con il suffisso ammide o il suffisso -carbossilico con -carbossammide. Per le ammine 2 e 3 si premette inoltre il nome dei gruppi legati all'azoto indicando con N- la loro posizione. N N-etil-N,2-dimetilpropanammide N-etil-N-metilisobutirrammide

7 Ammidi icliche Se nell'ammide R--NR', R e R' fanno parte della stessa catena si ha un'ammide ciclica che viene detta lattame. Il composto viene nominato come lattame dell amminoacido da cui si forma o si rimpiazza alla desinenza -ico dell'acido la desinenza -lattame indicando la posizione dell atomo attaccato all azoto nel ciclizzato. N 3 Lattame dell'acido 4-amminopentanoico γ-valerolattame α β γ N 3 acido valerianico N 3 5

8 Ammidi

9 Ammidi N 2 N Propanammide (Propionammide) N N,N-dimetiletanammide (N,N-dimetilacetammide dimetilacetammide) N-metiletanammide (N-metilacetammide metilacetammide)

10 Proprietà Non sono basiche in quanto il doppietto dell'azoto è delocalizzato per risonanza. N N +

11 Proprietà La risonanza fa si che il legame carbonio-azoto si comporti come legame doppio. Quindi l'azoto, il carbonio carbonilico e gli atomi ad essi legati giacciono sullo stesso piano. N Gli angoli di legame intorno all'n sono di circa 120. Sebbene il legame carbonio-azoto venga infatti comunemente scritto come legame semplice, la sua rotazione risulta parzialmente impedita proprio in quanto ha parziale carattere di doppio legame. N +

12 Proprietà Le ammidi 1 e 2 sono composti altamente polari e danno forti interazioni di tipo ponte. La geometria delle ammidi e la possibilità di instaurare ponti sono alla base delle strutture secondarie e terziarie di tutte le proteine e quindi delle loro funzioni specifiche.

13 Le proteine

14 Le proteine

15 Esteri

16 Esteri Derivano dagli acidi per sostituzione del gruppo - con un gruppo -R e danno origine al profumo di molti frutti e fiori. Sono considerati come i sali alchilici degli anioni carbossilati (R - / + R carbossilati di alchile). Acetato di isobutile Etanoato di 2-metilpropile2 Formiato di benzile Metanoato di benzile

17 Esteri La nomenclatura è analoga a quella dei sali: prima si mette il nome della componente acida, con il suffisso -ico cambiato in -ato, o il suffisso -carbossilico in -carbossilato poi quello del residuo alchilico. Acetato di etile (Etil acetato) Malonato di dimetile (Dimetil malonato) tert-butil cicloesan-carbossilato

18 Esteri ciclici Se nell'estere R--R', R e R' fanno parte della stessa catena si ha un estere ciclico che viene detto lattone. Il composto viene nominato come lattone dell idrossiacido da cui si forma per ciclizzazione o si rimpiazza alla desinenza -ico dell'acido la desinenza lattone indicando la posizione dell atomo attaccato 1 all ossigeno alcolico nel ciclizzato. 3 Lattone dell'acido 4-idrossi α-metil-γ-valerolattone idrossi-2-metilpentanoico β α γ acido α-metilvalerianico

19 Esteri

20 Feromoni I feromoni (dal greco phero "portare" e orme "eccitamento") sono sostanze prodotte ed escrete in particolar modo da insetti, che sono in grado di suscitare delle reazioni specifiche di tipo fisiologico e/o comportamentale in altri individui della stessa specie che vengono a contatto con esse. (Z) tetradecenilacetato (Piralide del mais) isoamilacetato (Ape)

21 Aromi Butanoato di metile (Mela) Formiato di isoamile (Prugna) Butanoato di etile (Ananas) Butanoato di pentile (Albicocca)

22 Altri derivati

23 Tioesteri Sono gli analoghi degli esteri che contengono un atomo di zolfo al posto dell ossigeno ossidrilico. Derivano dagli acidi per sostituzione del gruppo - con un gruppo -SR. La nomenclatura è analoga a quella degli esteri con l aggiunta del prefisso tio- prima della desinenza ato o carbossilato. S Propantioato di propile Tioacetato di metile S icloesancarbotioato di metile S S Tiobutanoato di metile (Fragola)

24 Anidridi Le anidridi derivano dalla sostituzione del gruppo idrossilico dell'acido con un anione carbossilato. R R R R

25 Nomenclatura Se l'anidride è simmetrica (R e R' sono uguali) basta sostituire alla parola acido la parola anidride. Se è asimmetrica è necessario nominare entrambi gli acidi. Se i due gruppi R fanno parte della stessa catena si ha una anidride ciclica anidride etanoica anidride acetica anidride 1,2-benzenedicarbossilica anidride ftalica anidride acetico benzoica

26 Alogenuri acilici Gli alogenuri acilici si nominano eliminando la parola acido e facendo seguire al nome del gruppo acilico quello dell alogenuro. Il nome del gruppo acilico deriva da quello dell acido da cui deriva, sostituendo la desinenza -ico dell'acido con -ile o -carbossilico con -carbonile. l Br Br benzoil cloruro 3-bromobutanoil bromuro β-bromobutirril bromuro

27 Alogenuri l loruro di acetile (acetil cloruro) l Br Br Bromuro di 3-metilpentanoile (β-metilvalerianil bromuro) l l loruro di ciclopentancarbonile Bromuro di 2-cloropropanoile (2-cloropropanoil bromuro uro) loruro di 4-fenilpentanoile (γ-fenilvalerianil cloruro uro)

28 Nitrili I composti contenenti il gruppo funzionale sono chiamati nitrili. Essi sono strettamente correlati agli acidi carbossilici e presentano una reattività chimica del tutto simile. Questo in quanto in entrambe le strutture è presente un atomo di legato con tre legami, di cui almeno uno π, con atomi elettronegativi. Essi hanno quindi una reattività simile a quella dei derivati carbossilici R N N

29 Nomenclatura Il nome dei nitrili semplici a catena aperta si ottiene aggiungendo il suffisso nitrile al nome dell alcano, e il carbonio del gruppo funzionale è numerato come 1 I nomi dei nitrili più complessi si ottengono sostituendo il suffisso ico dell acido con il suffisso onitrile o il suffisso carbossilico con il suffisso carbonitrile. 3 N N acetonitrile N benzonitrile N 4-metilpentanonitrile 2,2-dimetilcicloesancarbonitrile