Le ammine sono derivati organici dell’ammoniaca in cui uno o più atomi di idrogeno sono sostituiti da gruppi alchilici o arilici. Contengono un atomo di azoto con una coppia elettronica libera, responsabile di basicità, nucleofilicità e capacità di coordinazione.
Si classificano in:
- primarie, RNH_2;
- secondarie, R_2NH;
- terziarie, R_3N;
- sali di ammonio quaternario, R_4N^+.
In acqua si comportano da basi deboli:
Basicità
Le ammine alifatiche sono in genere più basiche dell’ammoniaca perché i gruppi alchilici donano densità elettronica all’azoto. La basicità reale in acqua dipende però anche dalla solvatazione dello ione ammonio coniugato e dall’ingombro sterico.
L’anilina è meno basica perché la coppia elettronica dell’azoto è delocalizzata sull’anello aromatico:
Se la coppia è coinvolta nella risonanza, è meno disponibile per legare un protone. Sostituenti elettronattrattori sull’anello riducono ulteriormente la basicità; sostituenti donatori possono aumentarla.
Nucleofilicità e reazioni
Le ammine sono nucleofili e reagiscono con elettrofili come alogenuri alchilici, cloruri acilici, aldeidi e chetoni. Con composti carbonilici possono formare immine, enammine o derivati correlati, a seconda del tipo di ammina e delle condizioni.
Con acidi formano sali di ammonio:
Questa proprietà è sfruttata per estrazioni acido-base, purificazione di composti organici e formulazione di farmaci come sali più solubili.
Sintesi
Si preparano per riduzione di nitrili o nitrocomposti, sostituzione nucleofila con ammoniaca o ammine, amminazione riduttiva di aldeidi e chetoni, oppure sintesi di Gabriel per ottenere ammine primarie con migliore selettività.
Le ammine aromatiche primarie formano sali di diazonio tramite diazotazione, intermedi molto utili per sostituzioni aromatiche e sintesi di coloranti azoici.
Cautele
Un errore comune è confondere basicità e nucleofilicità. La basicità riguarda l’equilibrio con un protone; la nucleofilicità riguarda la velocità di attacco a un centro elettrofilo. Solvente, ingombro sterico e polarizzabilità possono far divergere le due tendenze.
Vedi anche: Nitrili, Sali di diazonio, Diazotazione, Sostituzione nucleofila, Chimica organica.