AMINAS

Diapositiva 1UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Química Orgánica Aminas
Derivados del amoníaco por sustitución de los hidrógenos.
La clasificación de las aminas depende del número de hidrógenos substituidos.
La clasificación de las aminas depende del número de grupos R unidos al nitrógeno y no de la naturaleza del átomo de carbono al cual se encuentra unido el nitrógeno.
Por ejemplo, la isopropilamina es una amina primaria.
UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
AMINAS
Introducción
El nitrógeno de las aminas, como el del amoniaco, actúa como una base de Lewis.
Sales de amonio cuaternarias.
Su propiedad más importante.
Forman sales con ácidos orgánicos e inorgánicos.
No son aminas. El nitrógeno no tiene un par de electrones que pueda compartir con otro átomo.
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Nomenclatura
Entre el sistema de la IUPAC y el sistema común existe muy poca diferencia.
El grupo amino de una monoamina, puede ser primario, secundario o terciario.
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AMINAS
Las poliaminas se nombran con las terminaciones diamina, triamina, etc., unidas al nombre del hidrocarburo base.
Nomenclatura
Cuando dos de los grupos de una amina terciaria son iguales, sólo se considera como sustituyente el grupo diferente
La posición del grupo amino se indica mediante números que se anteponen al nombre.
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AMINAS
Frecuentemente estos nombres se emplean como base para la nomenclatura de compuestos más complicados, por ejemplo:
Nomenclatura
Muchas aminas tienen nombres especiales a continuación se indican las estructuras de algunas de ellas.
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AMINAS
Nomenclatura
Cuando existe un grupo –NH2 y otro grupo funcional en la molécula, generalmente el grupo amino se considera como sustituyente y se emplea el prefijo amino.
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Las sales cuaternarias de amonio se nombran como sales de amonio con sustituyentes.
Propiedades físicas
La mayoría de las aminas comunes son líquidas a temperatura ambiente.
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COMPUESTO
FÓRMULA
P.F.
P.E.
p. sol. = poco soluble
Los p. eb. intermedios entre alcanos y alcoholes.
Están asociadas.
Las aminas terciarias no forman enlaces o puentes de hidrógeno intermoleculares entre sí; pero si con agua, alcoholes.
Olores que recuerdan el del amoníaco y a pescado.
COMPUESTO
FÓRMULA
P.F.
P.E.
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Las sales cuaternarias de amonio son enantiómeras y no se pueden equilibrar.
El yoduro de (+) y (-) alilbencilfenilmetilamonio se ha resuelto y obtenido como sales de amonio cuaternarias enantfómeras.
1. Reacción de Hofmann de las haloamidas:
Este método da origen a aminas alifáticas o aromáticas primarias, sin mezclas.
2. Reducción de amidas con LiAIH4:
Este método es apropiado para obtener aminas primarias, secundarias o terciarias de tipo alifático y sin mezclas.
3. Reducción de compuestos nitro.
Este método es uno de los más usados para la preparación de aminas aromáticas primarias
5. Reducción de nitrilos.
Tanto los nitrilos alifáticos como los aromáticos se pueden reducir a aminas primarias.
5. Reducción de nitrilos.
A partir de halogenuros, amina con un carbono más. Si se adiciona amoníaco se impide la formación de aminas secundarias.
Es posible dos pasos, imina amina secundaria.
6. Aminación reductora.
Mecanismo:
La amina primaria formada inicialmente puede reaccionar con la base de Schiff, produciendo un segundo intermediario que puede sufrir una ruptura reductora.
7. Síntesis de aminas primarias de Gabriel.
Reaccionar un halogenuro de alquilo con ftalimida, en presencia de una base.
Mecanismo.
Substracción del hidrogeno ácido de la ftalimida con el carbonato de potasio básico, formándose ftalimida de potasio.
Mecanismo.
Estabilización del anión por resonancia.
El anión que se obtiene a partir de una amida o de una amina no se encuentran estabilizados en la misma proporción.
Las aminas son bases más débiles que el ion hidróxido.
Las aminas primarias, secundarias y terciarias reaccionan con ácidos minerales y ácidos orgánicos formando sales.
Al tratar la sal de la amina con hidróxido se libera la amina.
Las sales de aminas se nombran cambiando la terminación amina por amonio (o anilina por anilinio) ; el nombre del anión se menciona antes, seguido de la partícula de.
Las aminas son bases más débiles que el ion hidróxido.
Las aminas primarias, secundarias y terciarias reaccionan con ácidos minerales y ácidos orgánicos formando sales.
Al tratar la sal de la amina con hidróxido se libera la amina.
Las sales de aminas se nombran cambiando la terminación amina por amonio (o anilina por anilinio) ; el nombre del anión se menciona antes, seguido de la partícula de.
AMINAS
Algunas veces las sales de aminas simples se nombran como derivados de la amina, indicando el nombre del anión seguido de la partícula de y el nombre de la amina al final.
Propiedades químicas
1. Formación de sales.
Las sales de los halogenuros de hidrógeno se nombran algunas veces como halohidratos y no como halogenuros.
Estas dos nomenclaturas tienden a desaparecer, aunque aparecen todavía en algunos libros.
Como en el caso de los ácidos la fuerza de las aminas como bases se puede expresar en términos de una constante de ionización, Kb. Kb está relacionada con el equilibrio expresado a continuación.
2. Propiedades básicas.
AMINAS
TABLA 3. Constantes de ionización de anilinas con sustituyentes en el anillo
La Kb de la anilina es 3.8 x 10-10
2. Propiedades básicas.
Las aminas aromáticas son bases más débiles que las animas alifáticas o el amoníaco.
SUSTITUYENTE
Energía de estabilización de las aminas aromáticas
3. Alquilación
La alquilación directa de aminas primarias y secundarias se ha empleado para obtener aminas secundarias y terciarias.
4. Acilación
La reacción de una amina primaria o secundaria con un agente acilante (halogenuros de acilo, anhídridos o ésteres) da origen a amidas.
Las aminas primarias y secundarias reaccionan con los halogenuros de ácidos sulfónicos produciendo sulfonamidas. Generalmente se emplea el cloruro de bencensulfonilo o el cloruro de p-toluensulfonilo.
Método de separación de aminas de Hinsberg
O2
C
6
H
5
S
O
2
N
H
C
6
H
5
C
6
H
5
S
O
2
N
C
6
H
5
N
a +
H
2
O
NaOH
H
5. Metilación exhaustiva de Hofmann.
Las sales cuaternarias de amonio, al ser tratadas con óxido de plata en suspensión acuosa, dan por resultado un hidróxido cuaternario de amonio en la solución
Los hidróxidos cuaternarios de amonio, al ser calentados dan por resultado una reacción de eliminación con formación de un alqueno.
5. Metilación exhaustiva de Hofmann.
Regla de Hofmann: la eliminación ocurre preferentemente sobre los átomos de carbono b con menor grado de alquilación.
Mecanismo.
El ion hidróxido inicia el ataque sobre uno de los hidrógenos b. Al mismo tiempo ocurre una redistribución de los electrones con ruptura del enlace carbono-nitrógeno.
6. Oxidación de aminas aromáticas.
El grupo amino activa fuertemente el anillo aromático respecto a la substitución electrofílica y a la oxidación, ya que los agentes oxidantes son, al mismo tiempo, electrofílicos.
7. Halogenación.
8. Nitración de anilinas.
El grupo amino activa fuertemente el anillo aromático respecto a la substitución electrofílica y a la oxidación, ya que los agentes oxidantes son, al mismo tiempo, electrofílicos.
9. Otras reacciones de substitución en el anilio.
Las aminas alifáticas primarias reaccionan con ácido nitroso, en frío, desprendiendo nitrógeno gaseoso en forma cuantitativa.
Una amina secundaria alifática forma un aceite insoluble de color amarillo, que es un compuesto nitroso que generalmente se separa en el fondo del recipiente.
Las aminas alifáticas terciarias forman sales inestables con el ácido nitroso, en frío.
Las aminas aromáticas primarias reaccionan con el ácido nitroso, en produciendo una sal de diazonio.
Aplicaciones sintéticas de las sales de diazonio:
Las aminas aromáticas secundarias producen nitrosaminas, de color amarillo e insolubles en la mezcla de reacción.
Las aminas terciarias aromáticas producen una p-nitrosamina, de color verde. Sus clorhidratos son amarillos.
N
CH
2
C
6
H
5
C
6
H
5
CH
3
CHCH
2
CH
2
I
I
N
C
6
H
5
CH
2
C
6
H
5
CH
3
CH
2
CHCH
2
R
C
N
H
2
O
R
N
H
2
por resonancia
por resonancia
(
2 RNH
R
2
N
H

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