amidas, aminas, nitrocompuestos

7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos

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Informe No. 9

PRUEBAS PARA AMINAS, AMIDAS Y NITROCOMPUESTOS

Muestra #4

Juan Fernando Arrzola , Martha Liliana Pia1 2

OBJETIVO

Realizar pruebas sencillas para la determinacin de la presencia de aminas,

amidas y nitrocompuestos.

FUNDAMENTO TERICO

AMINAS

Resulta de sustituir total o parcialmente los hidrgenos del amoniaco por

radicales alqulicos o arlicos, Segn se sustituyan uno, dos o los tres hidrgenosdel amoniaco resultan respectivamente aminas primarias, secundarias o terciarias.

La propiedad ms caracterstica de las aminas es la de ser

bsica

. Secombinan con los cidos formando sales.

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Las aminas alifticas primariasreaccionan con cido nitroso desprendiendo

nitrgeno.

Las aminas aromticas primarias reaccionancomo las alifticas cuando la

reaccin se realiza en caliente, pero si la reaccin se verifica en fro y en medio

cido fuerte se forma una sal de diazonio. Las aminas secundarias, tanto alifticas

como aromticas, reaccionan con cido nitroso formando nitrosaminas.

Las aminas terciarias, alifticas y aromticas, no reaccionan de una forma

especial con cido nitroso, sino que tiene lugar la reaccin cido-base

correspondiente a un nitrito que se descompone cuando la disolucin se calienta

(Teijn, 2006):

AMIDAS

Son compuestos que resultan de sustituir el grupo hidroxilo de los cidospor un grupo amino. Su frmula general es:


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Las midas son hbridos de resonancia entre las estructura

Son dbilmente bsicas. El par de electrones sin compartir, localizado en el

tomo de nitrgeno, permite incorporar un portn sin embargo, este carcter

bsico es muy dbil debido a la participacin de la segunda estructura resonante.

Entre aminas y amidas existe el siguiente orden de basicidad: aminas alifticas,

mayor que aminas aromticas, mayor que amidas.

Tanto en medio cido como en medio bsico, las amidas se hidrolizan

dando cidos orgnicos:

Se hidratan con PCl5 P

2O

5produciendo nitritos:

Se reducen a aminas empleando como agente reductor el hidruro de

Aluminio y litio.

Con bromo o cloro y un lcali, las midas se transforman en aminas con un

tomo de carbono menos (Teijn, 2006):


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NITROCOMPUESTOS

Son compuestos que contienen el grupo nitro- NO2. Su frmula general es

R-NO2. Por reduccin en medio cido dan aminas como producto final.

Como consecuencia de la estructura nitro, el nitrgeno atrae los electrones

del enlace C-N, lo que origina una especial reactividad de los hidrgenos en

posicin alfa.

Los electrones del enlace C-H se desplazan al carbono y el hidrgeno es

separable como patrn. El hidrgeno se puede sustituir por halgenos en medio

alcalino (Teijn, 2006):

REACTIVOS

cido clorhdrico (HCl), Cloruro de hierro (FeCl

3

5%), Hidrxido de sodio

(NaOH 20%), Dicromato de potasio (K

2Cr

2O

7), Amonio y hierro (II) hexahidrato

sulfato (Fe(SO4)2(NH

4)

2), Nitrito de sodio (NaNO

2en etanol 10%), Hidrxido de

potasio (KOH 10%), - naftol 5% en NaOH al 10%, NH

2OH.HCl (1N en etanol),


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Hidrxido de potasio (KOH 2N en metanol), cido sulfrico (H

2SO

4 10%),

Hidrxido de sodio (NaOH 2N en propilenglicol), cido clorhdrico (HCl 2N).

PROCEDIMIENTO

Pruebas para Amidas

Hidrlisis alcalina

Se diluyeron 50-70 mg de Urea en 2mL de hidrxido de sodio al 20% en un

tubo de ensayo, posteriormente de calent suavemente (a bao Mara). Mientras

se calienta dicha solucin se puso en la boca del tubo de ensayo una tira de papel

tornasol cuidando que no tocara las paredes del tubo, se debi observar un

cambio en la coloracin del papel por el desprendimiento de amoniaco en forma

de vapor.

Pruebas para Aminas

Prueba de la lignina

Se prepar una solucin de 10-15mg (1-2 gotas) de lignina en 4 5 gotasde metanol o etanol. Posteriormente se dej caer dicha solucin sobre un trozo de

papel peridico y se agregaron 4 gotas de HCl al 10%, o una gota de HCl

concentrado. Se debe observar la formacin inmediata de cualquier coloracin

amarilla o anaranjada. En caso de dar negativo es necesario repetir el

procedimiento con la misma solucin pero caliente.

Reaccin con cido nitroso

Se ponen 0,5 mL de solucin de nitrito de sodio al 10% en un tubo de

ensayo. En otro tubo se puso una disolucin de 30mg (3 gotas) de fenilenodiamina

en 1mL de agua y se agregaron 15 gotas de HCl concentrado. Seguidamente se

colocaron los dos tubos de ensayo en un becker con hielo durante dos minutos.


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Pasados los 2 minutos se adiciono la solucin de nitrito de sodio a la de la

fenilenodiamina. Se debe obervar cuidadosamente durante la mezcla para

registrar si hay desprendimiento de un gas (burbujeo o efervescencia). En caso de

que no se desprenda gas, aada 3 gotas de solucin de -naftol en NaOH. Se

debi observar la formacin de una coloracin o un precipitado rojo y concluya de

acuerdo con la teora.

Pruebas para nitrocompuestos

Ensayo del hidrxido ferroso

En un tubo de ensayo se coloc 1 mL de solucin recientemente preparada de

sulfato amnico ferroso al 5% y se agreg 20mg (2 gotas) de nitrobenceno.

Posteriormente se adicionaron 2 gotas de cido sulfrico al 10% y se agreg gota

a gota y con agitacin KOH al 10% en etanol. Se debi observar un precipitado

carmelita rojizo en un tiempo mximo de un minuto, si es un compuesto oxidante

como los nitrocompuestos.

RESULTADOS

Dichas pruebas no se realizaron para la muestra problema N 4, ya que

sta no contiene nitrgeno en su estructura.

Hidrlisis alcalina con Urea: El desprendimiento de amoniaco de la solucin

hizo que el papel tornasol cambiara de color rojo a morado.

Lignina con fenilenodiamina: Al poner la solucin en el papel peridico y

mezclarla con cido clorhdrico se observ la coloracin naranja delcompuesto.

cido nitroso con fenilenodiamina

: La solucin al ser mezclada (como se

explica en los procedimientos) present efervescencia y una coloracin

amarilla oscura. Despus de haberle agregado el -naftol en NaOH, se ton


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con una coloracin anaranjada oscura y enseguida form un precipitado

ms o menos denso.

Hidrxido ferroso con nitrobenceno: La mezcla se puso de color rojo,

formando precipitado en el fondo y produjo efervescencia.

ANLISIS

Para esta sesin se llevaron a cabo a una serie de pruebas para descifrar

estructuras referentes a amidas, aminas, nitrocompuestos, en muestras patrones

rea, fenilenodiamina y nitrobenceno. En el caso de la muestra problema estas

pruebas no se llevaron a cabo, debido a la ausencia de estructuras de nitrgeno

en dicha muestra, toda las informacin referente a estas pruebas fue tomada de

Shriner, R., et. al y colaboradores del libro Identificacin sistemtica de

compuestos orgnico como se presenta a continuacin.

Prueba para amidas.

Hidrlisis alcalina. En esta parte de la sesin, se llev a cabo la prueba de

hidrlisis alcalina con la muestra patrn rea. En bao mara, la disolucin en tubo

de ensayo de rea e hidrxido de sodio liber amoniaco en forma de vapor, ste

en contacto con el papel tornasol arroj una coloracin prpura, siendo la prueba

positiva. Segn Ralph Shriner en su libro identificacin sistemtica de compuestos

orgnicos, sostiene que: Las amidas se hidrolizan para dar la sal del cido

carxlico y amoniaco o una amina. La presencia de una amina de bajo peso

molecular se detecta mediante el papel tornasol.


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Pruebas para aminas.

Prueba de lignina. Para este procedimiento se us la muestra patrn

fenilenodiamina en solucin con etanol, al cual despus de preparado en tubo de

ensayo y arrojado en papel peridico se le verti encima cuatro gotas de cido

clorhdrico al 10%. Como resultado, se evidenci coloracin naranja. Esta prueba

se fundamenta en la accin de la lignina (componente estructural de la celulosa)

del papel peridico sobre aminas primarias y secundarias, el ensayo es positivo si

el papel peridico adquiere una coloracin amarilla o naranja.


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Prueba del cido nitroso. Para este procedimiento se us de muestra patrn

a la fenilenodiamina. A dicho compuesto en solucin con un mililitro de agua y

quince gotas de cido clorhdrico en tubo de ensayo, despus de haberse dejado

enfriar, se le agreg, gota por gota, nitrito de sodio al 10%, el cual se dej enfriar

en simultneo junto con la solucin del compuesto patrn analizar, en tubo de

ensayo aparte. Esta solucin resultante present coloracin amarilla oscuro.

Adems, segn lo observado, se evidenci efervescencia.

Al agregar 3 gotas de -naftol en hidrxido de sodio a dicha solucin final,

se evidenci coloracin naranja oscuro y formacin de un precipitado

relativamente denso. Segn Ralph Shriner y colaboradores en su libro

Identificacin Sistemtica de Compuestos Orgnicos : La reaccin de una amina

aromtica terciaria (una anilina) con el cido nitroso produce una solucin de color

naranja oscuro o un slido cristalino anaranjado, que es la sal de clorhidrato de la

C-nitrosoamina. Si se tratan 2 mL de la solucin con hidrxido de sodio al 10% o

con carbonato de sodio, se obtendr la base nitrosamina de color verde o azul

brillantes. La base nitrosamina se puede separar, purificar y caracterizar.


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Prueba para nitrocompuestos.

Ensayo del hidrxido ferroso. Para esta prueba, el nitrobenceno fue la

muestra patrn, la cual en disolucin con un mililitro de sulfato amnico ferroso al

5%, dos gotas de cido sulfrico al 10%, e hidrxido de potasio al 10% en etanol

(el cual fue vertido en el tubo de ensayo, gota a gota) se produjo un precipitado

rojizo instantneamente, siendo positivo el resultado de este procedimiento. Segn

Ralph Shriner y colaboradores en su libro Identificacin Sistemtica de

Compuestos Orgnicos, sostienen que: La presencia de un grupo nitro se detecta

de diversas maneras. En la reduccin del hidrxido ferroso, una prueba positiva se

observa por el cambio en el color de verde a caf rojizo debido a la oxidacin del

hierro de +2 a +3.

El precipitado caf rojizo a caf de hidrxido frrico se forma mediante laoxidacin del hidrxido ferroso por el compuesto nitrado, el cual a su vez se

reduce a la amina primaria. Una prueba negativa es indicada por un precipitado

verdoso. En algunos casos, la oxidacin parcial puede provocar el oscurecimiento

del hidrxido ferroso. Prcticamente todos los compuestos nitrados dan una

prueba positiva en 30 segundos. La velocidad a la cual se oxida el compuesto

nitrado depende de su solubilidad. El cido 4-nitrobenzoico, soluble en el reactivo

alcalino, da la prueba casi de inmediato, mientras que el 2-nitronaftaleno debeagitarse durante 30 segundos. De igual manera, otras sustancias que oxidan al

hidrxido ferroso dan una prueba positiva. Los compuestos nitrosos, los nitratos y

nitritos de alquilo, las quinonas y las hidroxilaminas se encuentran en este grupo.

Esta prueba no puede hacerse con compuestos muy coloreados.


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CONCLUSIN

Despus de haber realizado las pruebas antes descritas para las muestras

patrn se concluy que: por medio de prueba de hidrlisis alcalina se detect en la

urea presencia de amidas ya que stas se hidrolizan para dar la sal del cido

carxlico y amoniaco o una amina .3

En cuanto a las pruebas para determinar la presencia de aminas, en la

prueba de lignina con fenilenodiamina, se pudo apreciar cmo la lignina tiene

lignoenoles que son compuestos aromticos con grupos hidroxilos de varias

clases, que se obtienen por la hidrlisis con cido clorhdrico. stos forman

azocompuestos (-N=N-) con las aminas que son coloreados, por ello se ponen

color amarillo naranja. Tambin la prueba de cido nitroso con fenilenodiamina,

produce la reaccin de una amina aromtica terciaria (una anilina) con el cido

nitroso produce una solucin de color naranja oscuro o un slido cristalino

anaranjado, que es la sal de clorhidrato de la C-nitrosoamina , lo cual indica la 4

presencia de aminas en la fenilenodiamina como era de esperarse segn los

resultados de la prueba anterior.

Por ltimo en cuanto a la prueba para la determinacin de nitrocompuestos,

se realiz el ensayo del hidrxido ferroso con nitrobenceno dando sta positiva

para detectar la presencia de nitrocompuestos, ya que al tener un grupo nitro el

cambio de coloracin a marrn y el precipitado indican la oxidacin del hidrxido

ferroso por el compuesto nitrado, el cual a su vez se reduce a la amina primaria .5

De esta manera se determin en dichas muestras patrn las presencia de

amidas, aminas y nitrocompuestos.

3 Shriner, R. Identificacin sistemtica de compuestos orgnicos. pp. 288.4 ibid. pp.2965 Ibid. pp. 342


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BIBLIOGRAFA

Shriner, R., Hermann, C., Morrill, T. Curtin, D. y Fuson, R. et. al. (2013).

Identificacin sistemtica de compuestos orgnicos Ed. 2.Mxico: Limusa Wiley.

pp. 288- 289, 296- 297, 342 - 344.

Teijn, J.M., Garca, J.A., Jimnez, Y., Guerrero, I. et. al. (2006) La qumica

en problemas Ed. 2. Madrid: Tbar S.L. pp. 447-449.

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