amine chimica mappa concettuale

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Le ammine sono composti organici derivati dall'ammoniaca per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con gruppi alchilici o arilici. Questa risorsa organizza i concetti chiave: classificazione in primarie, secondarie e terziarie, basiità e nucleofilia, metodi di sintesi come l'alchilazione e la riduzione, nonché reazioni caratteristiche e applicazioni nei coloranti, farmaci e polimeri.

Classificazione e nomenclatura
La classificazione delle ammine si basa sul numero di gruppi organici legati all'azoto: primarie con un gruppo, secondarie con due, terziarie con tre. È importante non confondere questa classificazione con quella degli alcoli, che si riferisce al carbonio. Nella nomenclatura IUPAC si sceglie la catena più lunga e si usa il suffisso -amina, mentre il prefisso amino- si impiega quando l'ammina è sostituente di una funzione prioritaria. I sali di ammonio quaternario, come il cloruro di tetrametilammonio, non sono ammine vere e proprie perché l'azoto non possiede coppie solitarie.

Basiità: confronti qualitativi
La basiità dipende dalla disponibilità della coppia solitaria sull'azoto. Le alchilammine risultano generalmente più basiche dell'ammoniaca, perché i gruppi alchilici donano densità elettronica per effetto induttivo. L'anilina, invece, è meno basica dell'ammoniaca: la coppia solitaria è delocalizzata nell'anello aromatico per risonanza e quindi meno disponibile a legare un protone. In acqua l'ordine non è semplicemente induttivo, perché anche la solvatazione dello ione ammonio coniugato influenza il pKa. Per questo motivo i confronti vanno fatti con dati sperimentali e non solo con ragionamenti teorici.

Sintesi: metodi principali
L'alchilazione diretta di ammoniaca con alogenuro alchilici porta spesso a miscele di ammine primarie, secondarie, terziarie e sali quaternari, perché ogni prodotto può reagire ulteriormente. Per ottenere ammine primarie in modo più selettivo si usa la sintesi di Gabriel, che impiega il ftalimmide di potassio. La riduzione di nitrili con idrogeno in presenza di catalizzatore o con LiAlH4 fornisce ammine primarie, mentre la riduzione di ammidi dà ammine sostituite in modo controllabile. I nitrocomposti aromatici, come il nitrobenzene, si riducono ad ammine aromatiche come l'anilina.

Reazioni caratteristiche e usi
Le ammine reagiscono con acil cloruri e anidridi formando ammidi, reazione centrale nella sintesi di polimeri come il nylon. Con l'acido nitroso le ammine primarie alifatiche danno alcoli con liberazione di azoto, mentre le ammine primarie aromatiche formano sali di diazonio stabili a bassa temperatura. Questi sali sono intermedi chiave per i coloranti azoici, ottenuti accoppiando il diazonio con fenoli o ammine aromatiche. L'anilina, prodotta storicamente dalla riduzione del nitrobenzene, fu alla base dello sviluppo dei coloranti di sintesi nell'Ottocento.