Ammine: reazioni con alogenuri acilici
Le ammine sono caratterizzate dalla presenza di un doppietto elettronico solitario presente sull’azoto e pertanto le ammine possono agire da nucleofili. Le ammine alifatiche si trovano in natura, principalmente come prodotti della putrefazione del materiale proteico , ma sono presenti anche nei tessuti viventi.
Gli alogenuri acilici hanno il gruppo funzionale –COX dove X è un alogeno e sono composti dotati di grande reattività per la presenza dell’alogeno, in genere il cloro, che è un buon gruppo uscente.
In particolare il carbonio del gruppo acilico ha una parziale carica positiva essendo legato sia all’ossigeno che all’alogeno dotati di maggior elettronegatività e quindi subisce un attacco da parte di nucleofili.
Nel caso della reazione tra ammoniaca e alogenuro acilico si ottiene un’ammide:
RCOX + NH3 → RCONH2 + HX
Esempio
Ad esempio il cloruro di etanoile reagisce con NH3 secondo la reazione:
CH3COCl + NH3 → CH3CONH2 + HCl (2
La reazione viene condotta aggiungendo il cloruro di etanoile ad una soluzione concentrata di ammoniaca; il cloruro di idrogeno prodotto dalla reazione reagisce con l’eccesso di ammoniaca per dare cloruro di ammonio:
NH3 + HCl → NH4Cl (2
La reazione complessiva che si ha, combinando la (1 e la (2 è quindi:
CH3COCl + 2 NH3 → CH3CONH2 + NH4Cl
Meccanismo della reazione delle ammine con ammoniaca
La reazione che avviene in modo violento e con produzione di fumo bianco è una reazione di sostituzione nucleofila che avviene secondo il seguente meccanismo:
Nel primo stadio il carbonio carbonilico viene attaccato dal doppietto elettronico presente sull’azoto; si rompe il doppio legame carbonio ossigeno e quest’ultimo diventa carico negativamente mentre l’azoto che ha condiviso il suo doppietto diventa carico positivamente
Nel secondo stadio si riforma il doppio legame C=O e fuoriesce il cloro come ione cloruro
Nel terzo stadio una molecola di ammoniaca rimuove un protone all’azoto e si forma l’ammide.
Gli alogenuri acilici reagiscono in modo analogo con le ammine primarie per dare le N-alchilammidi; ad esempio la metilammina reagisce con il cloruro di etanoile per dare la N-metiletanammide:
CH3COCl + CH3NH2 → CH3CONHCH3 + HCl
Analogamente alla reazione del cloruro di etanoile con ammoniaca, anche in questo caso il cloruro di idrogeno prodotto dalla reazione reagisce con l’eccesso di ammoniaca per dare cloruro di ammonio:
NH3 + HCl → NH4Cl
e pertanto la reazione complessiva è:
CH3COCl + 2 CH3NH2 → CH3CONHCH3 + CH3NH3Cl
Le ammine primarie aromatiche danno reazione analoga: la fenilammina, più nota come anilina, è l’ammina aromatica più semplice ed ha formula C6H5NH2. Il cloruro di etanoile reagisce con la fenilammina secondo la reazione complessiva:
CH3COCl + 2 C6H5NH2 → CH3CONHC6H5 + C6H5NH3Cl
con ottenimento della N-feniletanammide e cloruro di fenilammonio.
