Utente:Daruuin/Sandbox
Legame a idrogeno[modifica | modifica wikitesto]
Una comune interazione intermolecolare non covalente presente in molte molecole è il legame a idrogeno.
I legami a idrogeno si formano tra un atomo di idrogeno legato a un atomo piccolo, altamente elettronegativo e un altro atomo piccolo, altamente elettronegativo con una coppia di elettroni non condivisa (acceptor). Gli elementi che di solito partecipano ai legami a idrogeno sono azoto, ossigeno e fluoro.
Vedi qui: http://www.chem.ucla.edu/~harding/IGOC/H/hydrogen_bond_acceptor.html
Un legame a idrogeno è molto più debole di un legame covalente (10-40 kJ/mol contro le centinaia di kJ/mol di un legame covalente), ma quando si sommano molti legami a idrogeno, possono avere un'influenza significativa sulla struttura delle molecole. Un esempio di legame a idrogeno è il reticolo formato dalle molecole d'acqua nel ghiaccio. Nelle molecole biologiche, gli atomi elettronegativi con cui l'atomo di idrogeno è 'condiviso' sono solitamente l'ossigeno e l'azoto.
Nel diagramma a sinistra qui sotto (https://www2.chem.wisc.edu/deptfiles/genchem/netorial/modules/biomolecules/modules/dna1/hbond.htm), l'atomo di ossigeno del gruppo idrossi è chiamato donatore di legame idrogeno, perché sta 'donando' il suo idrogeno all'azoto. L'atomo di azoto è chiamato accettore del legame a idrogeno, perché sta 'accettando' l'idrogeno dall'ossigeno. Nell'immagine di due molecole d'acqua in basso a destra, l'ossigeno della molecola d'acqua B è il donatore del legame idrogeno. L'ossigeno della molecola d'acqua A è l'accettore del legame idrogeno.
Ammidi[modifica | modifica wikitesto]
Le ammidi sono composti caratterizzate da un carbonile legato ad un ammina. Ricordiamo le ammine
L'ammide più semplice è pertanto la formammide H-CONH2 (un'ammide primaria, cioè l'N ha 1 solo H sostituito da C, ovvero è legato a 2 H).
Le ammidi non hanno un carattere basico apprezzabile (a differenza delle ammine), perché il doppietto libero dell'azoto è delocalizzato per risonanza, attratto dall'O del carbonile. Questo si può collegare al fatto che la strategia più comune per proteggere i gruppi amminici e ridurre la loro nucleofilicità è di convertirli in ammidi (v. gruppi ammino-protettori nel Brown).
Questa delocalizzazione implica che il C-N sia in realtà ~ C=N, cioè un parziale doppio legame. E quindi che la molecola sia più rigida.
Infatti il legame peptidico delle proteine, che è un legame ammidico, non ruota.
La designazione primaria, secondaria e terziaria si riferisce al grado di sostituzione dell’atomo di azoto e non dell’atomo di carbonio a cui l’azoto è legato (come nel caso delle ammine, a differenza di quanto avviene per gli alcoli e per gli alogenuri alchilici, in cui si riferisce al grado di sostituzione dell’atomo di carbonio a cui l'ossigeno o l'alogeno è legato).
Le ammidi 1o e 2o (1, 2 C legati a N, ovvero 2, 1 H legati a N) sono fortemente polari, cioè danno forti legami a idrogeno (N donor, O acceptor).
Le ammidi 1o possono formare tre legami a idrogeno con l’acqua. Uno con il gruppo carbonilico e due con gli atomi di idrogeno presenti sull’azoto.
Le ammidi 2o possono formare due legami a idrogeno e quelle 3o un legame a idrogeno.
Evidentemente il carbonile addensa molta carica negativa, ma non riesce così tanto quando l'N lega il terzo C (ammide 3o), essendo più elettronegativo dell'H che si ha nella corrispettiva ammide 2o.
Cenni sulla sintesi[modifica | modifica wikitesto]
Le ammidi possono derivare dalla reazione di un acido carbossilico con un'ammina, con eliminazione di acqua.
Quindi: ammina + acido carbossilico = ammide + acqua (la reazione inversa è l'idrolisi delle ammidi).
Analogamente, ammina + estere = ammide + alcol.
Ci sono altri modi per preparare le ammidi.
Legame peptidico[modifica | modifica wikitesto]
Un dipeptide è una molecola contenente due amminoacidi uniti da un legame ammidico (e così via per i tripeptidi ecc.).
Il legame ammidico dei peptidi, tra cui le proteine, prende il nome di legame peptidico.
La formazione di questo legame, in natura, è catalizzata da rRNA.
Nei peptidi abbiamo una sequenza di ammidi secondarie.