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Unidad 4:Componentes no carbonosos del petrleoQumica Orgnica.Equipo: Vanesa Mabel Campos Ruiz, Fredy Alexis Montero Garca, Adriana Mortera Salinas, Alejandro Ramos Rojas, Tadeo de Jess Casoluengo Suarez, y Ramss Villegas Rodrguez

1Introduccin:El petrleo es un lquido oscuro, de olor fuerte, menos denso que el agua e insoluble en ella . Se compone de una mezcla de varios centenares dehidrocarburos.Todos los tipos de petrleo se componen de hidrocarburos, aunque tambin suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxigeno; el contenido de azufre varia entre un 0,1 y un 5%. Dichos hidrocarburos pueden separarse por destilacin fraccionada de la que se obtienen aceites ligeros (gasolina), vaselina, parafina, asfalto y aceites pesados.

La composicin elemental del petrleo normalmente vara entre estos intervalos:

La composicin vara con la procedencia. Se los clasifica segn el tipo de hidrocarburos que predominan en el:-Petrleo a base parafnica (fluidos);-Petrleo a base asfltica (viscosos);-Petrleo a base mixta.

ElementoPeso %Carbono84-87Hidrgeno11-14Azufre0-2Nitrgeno0,24.1 Compuestos de azufre.El azufre, elemento del grupo 16 (el mismo del oxgeno) tiene una qumica muy rica y variada. Aunque no son exactamente compuestos, es de citar que el azufre se encuentra normalmente en la forma de molculas cclicas conteniendo un nmero variable de tomos de azufre. Al contrario del oxigeno, el elemento que le est exactamente por encima en la tabla peridica, que forma esencialmente molculas diatmicas (O2) o cuando mucho triatmicas (el ozono O3), el azufre en su forma ms comn, est constituido por molculas cclicas con ocho tomos de carbono (S8) existiendo formas alotrpicas muy variadas como el S12, S18 o S20, pudiendo inclusive encontrarse en la forma de azufre fibroso con largas molculas helicoidales S

La presencia de compuestos de azufre en diversos combustibles es una de las fuentes principales del dixido de azufre. La combustin de estos compuestos orgnicos altamente calorficos implica la reaccin de oxidacin del azufre:S + O2 SO2Este gas de alta estabilidad a temperatura ambiente y en atmsferas secas y puras, tiende en presencia de humedad y con la ayuda de ciertos catalizadores a transformarse mediante reacciones sucesivas en cido sulfrico. Se trata de una oxidacin cataltica en fase heterognea u homognea que puede seguir cualquiera de las siguientes fases:SO2 + 1/2 O2 SO3SO3 + H2O H2SO4SO2 + H2O H2SO3H2SO3 + 1/2 O2 H2SO4

Los ms importantes son el sulfato de hidrgeno, los xidos de azufre y los cidos. El sulfato de hidrgeno (H2S) es un gas que emana de las extracciones petrolferas y permite producir azufre elemental por un mtodo de oxidacin cataltica.Los xidos de azufre son el SO2 y el SO3, este ltimo muy inestable. Entre los cidos se destaca el cido sulfrico (H2SO4), ya conocido en el siglo XV y descubierto por B. Valentn. Su fabricacin involucra 3 etapas:

En la segunda etapa es realizado por el mtodo de contacto, con catalizador a base de V2O5 (pentxido de vanadio)

Los compuestos de azufre anlogos a alcoholes y teres son los tioles y tioteres o sulfuros.

El enlace de hidrgeno S-HS es mucho ms dbil que el O-HO. Lo ponen de manifiesto los puntos de ebullicin del sulfuro de hidrgeno y metiltiol, mucho ms bajos en comparacin con los del agua y el metanol, respectivamente. Sin embargo, el dimetilsulfuro tiene un p.eb. mayor que su homlogo de oxgeno. Esto es producto del mayor tamao y polarizabilidad del tomo de azufre, ya que en estos compuestos no es posible el enlace de hidrgeno.

AguaMetanolDimetiltersulfuro de hidrgenometiltioldimetilsulfuro8

Algunos ejemplos sencillos de nomenclatura:

3-Metil-2-pentanotiol3-Bromo-5-etoxi-ciclohexanotiolMetil ciclopentilsulfuroMetil (1,1 dimetil)propilsulfuroCiclohexilsulfuro(tiolato) sdico4.2 Compuestos de oxgeno.El estado de oxidacin del oxgeno es -2 en casi todos los compuestos conocidos de oxgeno. El estado de oxidacin -1 se encuentra en unos pocos compuestos tales como perxidos. Los compuestos que contienen oxgeno en otros estados de oxidacin son muy poco frecuentes: -1/2, -1/3, 0, 1/2, 1, y 2.

Formas de oxgeno compuestos con casi todos los otros elementos conocidos, entre ellos algunos de los ms raros: tecnecio, prometio, neptunio, plutonio, americio, curio, californio y berkelium, y tambin con algunos de los elementos menos reactivos, tales como el xenn, el oro y el platino . Elementos sintticos que han conocido xidos incluyen einsteinium. Los pocos elementos que el oxgeno no reaccionar con en condiciones tpicas son los gases nobles helio, nen, argn y criptn.AlcoholesAadir el sufijo ol- al nombre del hidrocarburo y adems un prefijo numrico que indica la posicin del grupo hidroxiloEn compuestos ramificados el nombre del alcohol deriva de la cadena mas larga que contiene el grupo -OH asignndole a ese carbono la posicin mas baja.

Alcoholes PolihdricosComo grupo funcional contienen ms de un grupo - OH por molcula.Nomenclatura: se nombran indicando posicin del -OH la raz caracterstica de tomos de carbono con el sufijo -diol triol segn contenga 2 o 3 grupos OH respectivamente.

13AldehdosContienen el grupo funcional, llamado carbonilo (-C=O) unido en un extremo de la molcula. Se nombran reemplazando la terminacin o del nombre del alcano correspondiente por -al. La cadena principal debe contener al grupo CHO y el carbono del CHO se numera como carbono 1Grupo Funcional:

CetonasEl grupo carbonilo (-C=O) se encuentra en el interior de la cadena. Se nombran reemplazando la terminacin -o del alcano correspondiente por -ona La cadena principal es la ms larga que contiene al grupo cetona, y la numeracin comienza en el extremo ms cercano al carbonilo.Grupo Funcional:

Ejemplo:terContienen 2 grupos orgnicos unidos al mismo tomo de oxigeno. Los grupos orgnicos pueden ser alqulicos o aromticos.Nomenclatura: segn IUPAC derivan del hidrocarburo madre y un grupo alcoxi (RO -) sustituyente. Otra forma es indicar los dos. grupos unidos al oxigeno en orden alfabtico seguido de la palabra ter.Grupo funcional:

cidosCarboxlicosSe nombran sistemticamente cambiando la terminacin o del hidrocarburo correspondiente por el sufijo oico y precedido de la palabra cido. Debido a que muchos acidos carboxlicos estaban entre los primeros compuestos que se obtuvieron, se emplean an nombres antiguos y son conocidos con frecuencia por sus nombres comunes.Grupo Funcional:

steresSe nombran identificando primero el acido carboxlico ( o grupo acilo) y reemplazando la terminacin oico por ato. Se nombra a continuacin el grupo alquilo unido al oxigenoGrupo Funcional:

Ejemplo:

AminasSon derivados del amonaco (NH3) en los cuales uno ms tomos de hidrogeno son sustituidos por grupos alquilo arilo. Son compuestos de carcter bsico. Se nombran por el grupo grupos alquilo arilo unidos al nitrgeno, en orden alfabtico, seguido de la palabra amina.Grupo Funcional:

Ejemplo:

AmidasSon derivados de aminas y cidos carboxlicos. El grupo acilo se halla unido a un grupo amino -NH2 no sustituido. Se nombran reemplazando la terminacin oico del acido correspondiente por amida.Grupo funcional:

4.3 Compuestos de nitrgeno.Con elhidrgenoforma elamonaco(NH3), losnitritos(NO2), losnitratos(HNO3), lahidracina(N2H4) y el aziduro de hidrgeno (N3H, tambin conocido comoazida de hidrgeno o cido hidrazoico). El amonaco lquido,anfterocomo el agua, acta como una base en una disolucin acuosa, formando ionesamonio(NH4+), y se comporta como un cido en ausencia de agua, cediendo un protn a una base y dando lugar al aninamida(NH2). Tambin se conocen largas cadenas y compuestos cclicos de nitrgeno, pero son muy inestables.Con los halgenos forma:NF3,NF2Cl, NFCl2, NCl3, NBr3.6 NH3, NI3.6 NH3, N2F4, N2F2(cis y trans), N3F, N3Cl, N3Br y N3I.

Con el oxgeno forma varios xidos: el nitroso o gas de la risa, el ntrico y el dixido de nitrgeno. Son producto de procesos de combustin contribuyendo a la aparicin de episodios contaminantes de smog fotoqumico. Otros xidos son el trixido de dinitrgeno (N2O3) y el pentxido de dinitrgeno (N2O5), ambos muy inestables y explosivos.

Los ms importantes desde el punto de vista industrial son: NH3, y HNO3. El nitrgeno es la base de muchos compuestos importantes como el amoniaco, el cido ntrico, los nitratos orgnicos y los cinauros.

El nitrgeno se encuentra en todos los organismos, principalmente en aminocidos y por tanto en protenas y tambin en los cidos nucleicos. El 3% del peso del cuerpo humano es nitrgeno y es el 4to elemento ms abundante en el cuerpo humano despus del oxgeno, el carbono y el hidrgeno.

AminasDe los compuestos nitrogenados con un enlace simple C-N, los ms importantes son las aminas que son derivados del amoniaco en los que uno o ms hidrgenos son sustituidos por un grupo alquilo.Las aminas, como el NH3 tiene una estructura piramidal con tres enlaces (sp3 ) y un par de electrones no compartidos .

Los orbtales tienen hibridacinsp3y estn dirigidos como el C, hacia los vrtices de un tetraedro, en el NH3 los ngulos de enlace H-N son de 107. 3 pero en las aminas los sustituyentes distorsionan la pirmide ensanchndola. La presencia del par de electrones da a las aminas propiedades fsicas y qumicas caractersticas como veremos ms adelante.

CLASIFICACIN DE AMINAS

Las aminas son derivados del amoniaco, uno, dos o los tres hidrgenos de la molcula del amoniaco pueden reemplazarse por estos grupos. El grupo funcional caracterstico de las aminas se denomina Grupo amino y se escribe como -NH2 , as, las aminas se clasifican en primarias, secundarias y terciariasde acuerdo con el nmero de grupos orgnicos enlazados al nitrgeno.H ----N----H R----N----H R----N----HH H R(Amoniaco) amina primaria amina secundariaR''R----N----R'' R----N----RR' R'Amina terciaria ** Iones de amonio cuaternarioEsta clasificacin se refiere al tomo de nitrgeno segn que tenga dos, uno o ningn enlace NH.

Lasaminas alifticasson aquellas cuyo carbono o carbonos unidos directamente al nitrgeno tiene o tienen solamente enlaces sencillos con los demas grupos.

OR----C----CH----NH Tiene una funcin amina.

Se llamaamina aromticasi por lo menos uno de los grupos unidos directamente al nitrgeno es aromtico, son aromticos aquellos cuyas molculas tienen un anillo de seis carbonos y pocos hidrgenos.

NOTA: A causa de la semejanza estructural con las aminas, los derivados del in amonio NH4+, los llamados iones de amonio cuaternarios, R4N+, tambin se incluyen en las aminas.NOMENCLATURA AMINASEn los nombres de las aminas, se mencionan primero los grupos alquilo unidos al nitrgeno, seguidos del sufijo -amina. Se pueden emplear los prefijos di, tri y tetra para describir a dos, tres o cuatro sustituyentes idnticos.

Al dar nombre a las aminas con estructura ms complicadas, al grupo -NH2 se le llama grupo amino. El grupo amino se nombra como cualquier otro constituyente, con un nmero u otro smbolo que indique su posicin en el anillo o cadena de carbonos.

Con este sistema, las aminas secundarias y terciarias se nombran clasificando al tomo de nitrgeno (junto con sus grupos alquilo) como grupo alquilamino. Se toma el grupo alquilo mayor o ms complicado como la molcula matriz.

NOMBRES IUPACLa nomenclatura IUPAC para las aminas es semejante a la correspondiente a los alcoholes. El nombre de la raz lo determina la cadena continua ms larga de tomos de carbono. La terminacin-odel nombre del alcano se cambia a la terminacin-aminay se emplea un nmero para indicar la posicin del grupo amino en la cadena. A los sustituyentes a lo largo de la cadena de carbonos se les asignan nmeros para especificar sus ubicaciones, y se usa el prefijoN-para cada sustituyente en el tomo de nitrgeno.1- butamina 2- butamina 3-metil-1-butamina N-metil-2-butamina2,4N,N-tetrametil-3-hexanamina N,N-dietiletanamina (trietilamina)

A las aminas aromticas y heterociclicas se les conoce por lo general por sus nombres histricos. Por ejemplo, a la fenilamina se le llama anilina, y sus derivados se nombran como derivados de la anilina.Anilina p-nitroanilian 3,5-dietilanilina N,N-dietilanilina

A continuacin se muestran los nombres y estructuras de algunos heterociclos comunes con nitrgeno y sus derivados. Por lo general se asigna la posicin 1 al heterotomo.Aziridina pirrol pirrolidina 1-metilpirrolidina imidazol indolPiridina 2-metilpiridina piperidina pirimidina purina

MTODOS DE OBTENCIN O RUTAS DE SNTESISSe dispone de muchos mtodos para su sinterizacin, algunos derivan de las reacciones de las amidas. Los mtodos o sntesis se dividen en generales y especficos, que a continuacin se describen.

SNTESIS POR AMINACIN REDUCTIVA..-Este mtodo es el mas general de sntesis de amidas , implica la reduccin de la imina u oxima de una acetona o aldeido, esta se reduce con hidruro de litio y aluminio (LiAlH4 )o por hidrogenacin cataltica. Este proceso agrega un grupo alquilo al tomo de nitrgeno el producto pude ser una amina primaria secundaria terciaria dependiendo si la amina que se utilizo como materia prima tenia cero, uno o dos grupos alquilos.32Aminas primarias, se forman por condensacin de la hidroxilamina (cero grupo alquilo) con una cetona o un aldeido seguida de la reduccin de la oxima. La mayor parte de las oximas son compuestos estables que se aslan fcilmente se reduce mediante reduccin catalitica con hidruro de litio y aluminio o con cianobrorhiduro de sodio (NaBH3CN ) Aminas secundarias La condensacin de una cetona o un aldehdo con una amina primaria forma una iminaN-sustituida (base de Schiff). La reduccin de esta imina produce una amina secundaria.Aminas terciarias. La condensacin de una cetona o un aldehdo con una amina secundaria produce una sal de iminio. Estas sales son frecuencia inestable y por o mismo no se aslan. Un agente reductor en la solucin reduce la sal de iminio, pero no se reduce el grupo carbonilo de la cetona o aldehdo. El cianoborohidrodruro de sodio (Na BH3CN) trabaja bien en esta reduccin, por que es menos reactivo que el borohidroburo de sodio, y no reduce al grupo carbonilo.

SNTESIS POR ACILACINREDUCCINEsta es la segunda sntesis general, y como la anterior agrega un grupo alquilo al tomo de nitrgeno de la amina inicial. La acilacion de la amina inicial por un cloruro de cido produce una amida, sin tendencia a la sobreacilacin . La reduccin de una amida mediante el hidruro de litio y aluminio ( LiAlH4) produce la amina correspondiente.

Esta sntesis convierte el amoniaco en una amina primaria, las aminas primarias en secundarias y las secundarias en terciarias. Estas reacciones son generales aunque tienen una restriccin: el grupo alquilo que se aade siempre es primario , porque el carbono unido al nitrgeno se deriva del grupo carbonilo de la amida , que se reduce al grupo metileno(-CH2-).REDUCCIN DE NITRO COMPUESTOS; SNTESIS DE ARILAMINAS. Los grupos nitro tanto aromticos como alifticos se reducen con facilidad a grupos amino. Los mtodos ms comunes son la hidrogenacin cataltica y la reduccin en cido mediante un metal activo.La reduccin de compuestos nitro se emplea principalmente para la sntesis de anilinas sustituidas.ALQUILACIN DIRECTA DEL AMONIO Y LAS AMINASLa reaccin de la aminas con halgenos de alquilo se complica por la tendencia a la sobre alquilacin para formar una mezcla de productos mono y polialquilados. Sin embargo las aminas simples se pueden sintetizar agregando exceso de aminiaco a un amoniaco a un halogenuro o tosilato que sea buen sustrato SN2. Como est presente gran exceso de amoniaco, la probabilidad de que una molcula del halogenuro alquile el amoniaco es mucho mayor que la probabilidad de sobre alquilar una amina.Se puede emplear a la sustitucin nucleofilica aromtica para sintetizar las arilaminas si hay un grupo que atrae electrones en posicin orto o para, con respecto al lugar de la sustitucin. Esta reaccin se detiene por lo general en el producto deseado, por ste (una arilamina) es menos bsico y menos nucleofilico que el reactivo (una aiquilamina)REACCIONES DE AMINAS

Una amina puede funcionar como base de Bronsted-Lowry aceptando el protn de un cido.RNH2 -- H - X RNH3+ X-Como las aminas son bases fuertes, sus soluciones acuosas son bsicas. Una amina puede sustraer un protn del agua, produciendo un in amonio y un in hidroxilo. A la constante de equilibrio de esta reaccin se le llama constante de basicidad para la amina y se representa por Kb.RNH2 + H2O RNH3+ + OH -Y Kb est dada por la expresin:Kb =Mientras mayor sea el valor de Kb, mayor ser la tendencia de la amina a aceptar un protn del agua y, as pues, mayor ser la concentracin de RNH3+ Y OH - en la solucin. Los valores altos de Kb estn por lo tanto asociados con aquellas aminas que son bases ms fuertes y los valores menores de Kb corresponden a las aminas que son bases dbiles.

ALQUILACIN DE AMINAS POR HALOGENUROS DE ALQUILOLas aminas reaccionan con los halogenuros de alquilo primarios formando halogenuros de amonio alquilados. La alquilacin se lleva a cabo mediante el mecanismo SN2, de modo que no se lleva a cabo con los halogenuros terciarios, porque estn demasiado impedidos. Los halogenuros secundarios con frecuencia dan bajos rendimientos y la eliminacin predomina sobre la sustitucin.

Desafortunadamente, la sal que se forma inicialmente puede desprotonarse. La amina secundaria resultante es nucleoflica, y puede reaccionar con otra molcula del halogenuro.

La dificultad al emplear esta alquilacin directa estriba en detenerla en la etapa deseada. An si se agrega slo un equivalente del halogenuro, algunas molculas de amina reaccionan una, dos y hasta tres veces (produciendo la sal de tetraalquil amonio). Sin embargo, hay dos tipos de reaccin donde la alquilacin de las aminas da buenos rendimientos de los productos alquilados que se desean:

La alquilacin exhaustiva para obtener la sal de tetraalquil amonio. Se evitan las mezclas de diferentes productos alquilados si se agrega suficiente halogenuro de alquilo para alquilar la amina tantas veces como sea posible. Esta alquilacin exhaustiva da la sal de tetraalquil amonio. Se agrega una base dbil (con frecuencia NaHCO3 o NaOH diluido) para desprotonar las aminas alquiladas intermedias y para neutralizar las grandes cantidades de HX que se forman en lareaccin.

Reaccin con un gran exceso de amoniaco. Como el amoniaco es barato y de bajo peso molecular, se puede emplear en exceso. Si se agrega lentamente un halogenuro de alquilo primario a un exceso de amoniaco, se forma la amina primaria y es reducida la probabilidad de dialquilacin. El amoniaco restante se deja evaporar.

REACCIONES DE AMINAS CON CIDO NITROSOLas reacciones de las aminas con cido nitroso (H - O - N = O) son especialmente tiles. Como el cido nitroso es inestable, se generain sitru(en el medio de reaccin) mezclando nitrito de sodio (NaNO2) con cido clorhdrico diluido y fro.En una solucin cida, el cido nitroso se puede protonar y perder agua para formar el ion nitrosonio, +N = O. Este ion nitrosonio parece ser el intermediario resctivo en la mayor parte de las reacciones entre aminas y cido nitroso.

Reaccin con aminas primarias: formacin de sales de diazonio. Las aminas primarias reaccionan con el cido nitroso , a travs del ion nitrosonio, para producir cationes de diazonio de la forma R - N = N. A este procedimiento se le llama diazoacin de la amina. Las sales de diazonio son los productos ms tiles que se obtienen con reacciones de aminas con cido nitroso. El mecanismo de la formacin de la sal de diazonio comienza con un ataque nucleoflico del ion nitrosonio para formar una N-nitrosoamina.

A continuacin, la transferencia de un protn de un tomo de nitrgeno al oxgeno forma un grupo hidroxilo y un segundo enlace N - N.La protonacin del grupo hidroxilo, seguida de prdida de agua, produce el catin diazonio.La reaccin total de diazoacin es:Las sales de alcanodiazonio son inestables. Se descomponen rpidamente en nitrgeno y carbocationes.La fuerza impulsora para esta reaccin es la formacin de N2, una molcula excepcionalmente estable. Los carbocationes que se generan de este modo reaccionan como otros cationes que se han visto: por ataque nucleoflico para dar sustitucin, por sustraccin de protn para dar eliminacin, y por re-arreglo.

Reacciones con aminas secundarias: formacin de n-nitrosoaminas. Las aminas secundarias reaccionan con el ion nitrosonio para formar n-nitrosoaminas secundarias.

Las n-nitrosoaminas secundarias son estables bajo las condiciones de reaccin, porque no tienen al protn N - H necesario para participar en la segunda etapa de la reaccin de formacin de cationes de diazonio.

Reaccin con aminas terciarias. Las aminas terciarias reaccionan con el ion nitrosonio formando sales de n-nitrosoamonio. Como no hay protn N - H cido en la sal de n-nitrosoamonio terciario, es posible la prdida de un protn para dar la n-nitrosoamina. Simplemente se presenta un equilibrio entre la amina y la sal de n-nitrosoamonio.

REACCIONES DE COPULACIN DE LAS SALES DE DIAZONIOLas sales de diazonio son electrfilos dbiles; reaccionan con compuestos aromticos muy reactivos produciendo compuestosazo. Esta reaccin de sustitucin aromtica electroflica se conoce con frecuencia como reaccin de copulacin diazo.Las reacciones de copulacin entre las sales de diazonio y los fenoles se llevan a cabo con mucha rapidez en solucin ligeramente alcalina. Bajo estas condiciones gran parte del fenol presente se encuentra como ion fenxido, aro - y los iones fenxidos son todava ms reactivos en las sustituciones electroflicas que los fenoles mismos. Sin embargo, si la solucin es demasiado alcalina (ph mayor que 10) la sal de diazonio misma reacciona con el ion hidrxido formando un diazohidrxido o ion diazotato no reactivo:La reaccin de copulacin de las aminas se llevan a cabo con mayor rapidez en soluciones ligeramente cidas (ph 5-7). Bajo estas condiciones la concentracin de la sal de diazonio es mxima; al mismo tiempo no es grande la cantidad de amina que se ha convertido en una sal de amina no reactiva

AmidasLas amidas son derivados del amoniaco o de las aminas, stas son productos que se obtienen por acilacin de aminas alifticas o aromticas, tambin son derivados de los cidos carboxlicos. Las amidas secundarias se conocen con el nombre de imidas; las amidas derivadas de tres sustituciones de hidrgeno del amoniaco por grupos acilos son las amidas terciarias.

Las amidas son slidos a temperatura ambiente y poseen un punto de ebullicin muy alto. Fundamentalmente ello se debe a la posibilidad de asociacin por puentes de hidrogeno entre el grupo carbonilo de la amida y los hidrgenos del grupo amino, que dan lugar a una estructura del siguiente tipo entre molculas, lo que hace que presenten formas cristalinas estables: C=O.H-N

La polarizacin del grupo carbonilo hace que posean un momento bipolar elevado por tanto presentan simultneamente una capacidad de asociacin al margen de los puentes de hidrgeno, debida a los momentos bipolares permanentes, que producen atracciones electroestticas adicionales. La sustitucin de los hidrgenos por grupos alqulicos en el grupo amino hacen que disminuya su capacidad de formacin de puentes de hidrogeno, por la que las amidas de estas caractersticas poseen puntos de fusin y ebullicin mas bajos.CLASIFICACIN DE AMIDASUna amida se forma por la reaccin de un cido carboxilico con amoniaco o una amina, se considera que el grupo funcional de la amida es neutro. Las amidas se clasifican enprimarias, secundarias y terciarias.A una amida de la forma R----CO----NH2 se le llama amida primaria porque solo tiene un tomo de carbono unido al tomo de nitrgeno.R----C----NH2Amida primaria

A una amida que tenga un grupo alquilo en el nitrgeno R----CO----NHR' se le conoce como amida secundaria o bien amida N-sustituida.R----C----N----R' amida secundaria(amida N-sustituida)

A las amidas con dos grupos alquilo en el nitrgeno (R----CO----NR'2) se le llama amidas terciarias o amidas N,N-disustituidas.R----C----N----R amida terciaria.(amida N,N-disustituida)

NOMENCLATURA DE AMIDAS.Para dar nombre a una amida primaria , se menciona primero el cido correspondiente. Se eliminan la palabra cido y el sufijo ico, o el sufijo oico del nombre del cido carboxlico, y se le agrega el sufijo amida. Las amidas secundarias y terciarias se nombran tratando a los grupos alquilo en el nitrgeno como sustituyentes, especificando su posicin mediante el prefijo N-.

Nombre IUPAC: N-etiletanamida N, N-dimetilmetamida N-etil-N,2-dimetilpropanamida.Nombre comn: N-etilacetamida N,N-dimetilformamida N-etil-N-metilisobutiramida.

Para los cidos llamados alcanocarboxlicos, las amidas correspondientes se designan empleando el sufijo carboxamida. Algunas amidas, como la acetanilida, tienen nombres histricos que todava se emplean.Ciclopentanocarboxamida N,N-dimetilciclopropanocarboxamida Acetanilida.

LactamasA las amidas cclicas se les llama lactamas. Ests se forman a partir de los aminocidos, donde el grupo amino y el grupo carboxilo se han unido para formar la amida. Las lactamas se nombran como a las lactonas, y se emplean con mayor frecuencia los nombres comunes que los nombres IUPAC.Nombre IUPAC: cido 4-aminobutanoico lactama del cido 4-aminobutanoicoNombre comn: cido y- aminobutricol y- butirolactama.

REACCIONES DE LAS AMIDASComo las amidas son los derivados de cido ms estables, no se convierten fcilmente en otros derivados por sustitucin nucleoflica de acilo. Desde el punto de vista de la sntesis, su reaccin ms importante es la reduccin para formar una amina; este es uno de los mejores mtodos para sintetizar este grupo funcional. El rearreglo de Hoffman convierte tambin las amidas en aminas, con prdida de un tomo de carbono. Aunque se considera que una amida es un grupo funcional neutro, es dbilmente bsico y dbilmente cido, y se hidroliza mediante cidos o bases fuertes.

Deshidratacin de amidas a notrilos. Los agentes deshidratantes fuertes pueden eliminar una molcula de agua de una amida primaria para formar un nitrilo. La deshidratacin de las amidas es uno de los mtodos ms comunes para sntesis de nitrilos. El pentxido de fsforo (P2O5) es el reactivo tradicional para esta deshidratacin, pero a veces el oxicloruro de fsforo (POCl3) da mejores rendimientos.

4.4 Compuestos organometlicos.Es un compuesto en que los tomos de carbono forman enlaces covalentes, es decir, comparten electrones, con un tomo metlico. Los compuestos basados en cadenas y anillos de tomos de carbono se llaman orgnicos, y este es el fundamento del nombre organometlicos. La caracterstica de estos compuestos es la presencia de enlaces entre tomos de metal y de carbono (que pueden ser sencillos, dobles o triples) y por tanto no se consideran organometlicos aquellos compuestos en que un metal se une a una molcula o fragmento por un tomo distinto del carbono, como ocurren en algunos compuestos de coordinacin. Este grupo incluye un elevado numero de compuestos y algunos qumicos lo consideran un grupo distinto al de los compuestos orgnicos e inorgnicos.Formalmente, los compuestos organometlicos son aquellos que poseen , de forma directa, enlaces entre atomos de metal (o metaloides) y atomos de carbono, M+5 C-5, de mayor o menor polaridad. Es decir un compuesto es condiderado como organometalico si este contiene al menos un enlace carbono-metal. En este contexto el sufijo metalico es interpretado ampliamente para incluir a algunos no metales(como el fosforo) y metaoides tales como B, Si, y As asi como a metales verdaderos. Esto es debido a que en muchos casos la qumica se los elementos B, Si, y As se asemeja a la qumica de los metales homologos respectivos. Por lo tanto, el termino de compuestos organometlicos es tambin usado ocasionalmente para incluir dentro a los ya mencionados no metales y semimetales. Entodos los casos se trata de elementos menos electronegativos que el carbono.

4.5 Resinas y asfltenos.

Los asfltenos son una clase de componentes de Hidrocarburos. Los fluidos de Hidrocarburos naturales son compuestos que abarcan un rango de composiciones que abarca desde el gas natural seco hasta el alquitrn . A lo largo de ese rango , la densidad y la viscosidad aumentan significativamente y color cambia de marrn claro a marrn oscuro, conforme se incrementa el contenido de asfltenos de 0 a casi 20%.Definicin de los Asfltenos actualmente es como el residuo de la destilacin del bitumen: insoluble en n-alcanos, tales como n-pentano o el n-heptano, y soluble en tolueno. Los asfltenos obtenidos de esta manera son solidos friables, de color oscuro, con una densidad aproximada de 1.2 g/cm3 . Adems son infusibles , lo que significa que no poseen un punto de fusin definido, pero se descomponen frente al calor, dejando un residuo carbonosoDado que el contenido de asfltenos constituye un factor importante en la determinacin de los trayectos de procesamiento y refinacin de un crudo, de ha desarrollado un mtodo de laboratorio conveniente para cuantificar la fraccin de asfltenos. Esta tcnica separa a petrleo muerto, o petrleo que ha perdido sus componentes gaseosos, en saturados, aromticos, resinas y asfltenos(SARA), dependiendo de su solubilidad y polaridad.El origen de la mayor parte de los asfaltenos debe buscarse en la evolucin del kerogeno (materia orgnica sedimentaria) hundido con las rocas sedimentarias (roca madre). Son menos migratorios que el petrleo es por ello que son menos abundantes que en otros HC (por ejemplo los bitmenes) no degradados.Los asfaltenos son fracciones que estn presentes en carbn, asfalto, bitmen y naturalmente en crudos (de color negro).La razn por la que no abundan en los petrleos es que son los extremos mas polares del kerogeno y se adsorben en la roca antes que el petrleo migre hacia las trampas sedimentarias. Veamos su abundancia en los dos casos segn Tissot y Welte:

COMPOSICION Y PROPIEDADES DE LOS ASFALTENOSLa relacin C/H de un asfalteno es 82 3% / 8,1 0,7 % o sea 1,15 0,05 % lo que en qumica orgnica sugerira una composicin definida. Sin embargo, no solamente son HC (C + H) sino que otros elementos participan de su composicin (heterocompuestos).

Se analizo 57 asfaltenos de petrleo y se encontr:Entre 0,3 y 4,9 % de Oxigeno.Entre 0,3 y 10,3 % de Azufre.Entre 0,6 y 3,3 % de Nitrgeno.

Tambin contienen metales, veamos su abundancia segn el origen del asfalteno:

Su relacin C/H sugiere una alta aromaticidad confirmando que consisten en ncleos aromticos condensados (nafteno - benceno) que transportan asociados sistemas alquil y alilcclicos asociados a los heterotomos (N, O, S) intercalados.

No presentan sin embargo, un peso molecular definido, este varia segn el mtodo empleado para medirlo.

Lang (1981) sugiri que los asfaltenos son un "concepto" ms que un compuesto puro. En lenguaje petrolero, los asfaltenos son los materiales del crudo precipitados con relacin 40 / 1 mediante una n-parafina C5 - C8 (pentano a octano). La proporcin del precipitante y su composicin definen el peso molecular del asfalteno obtenido.

Por su carcter aromtico son solubles en benceno, tolueno y xileno pero, como vimos, insolubles en HC parafnicos.ResinasLas resinas son compuestos similares en estructura a los asfaltenos (ambas presentan color negro brillante) aunque son de menor tamao y tienen mayor relacin parafina / aromtico que los asfaltenos.A diferencia de los asfaltenos las resinas son solubles en parafinas. Junto a los compuestos aromticos y parafnicos, las resinas constituyen los maltenos.Resinas + Aromticos + Parafnicos = MaltenosMaltenos + Asfaltenos = CrudosCuando los ncleos de asfaltenos son recubiertos (rodeados) por las resinas, se constituye una interfase de transicin entre el ncleo asfaltnico y el resto de la matriz del crudo (fracciones aromticas y parafnicas). De esta forma se constituye un agregado de tamao coloidal (se denomina micela).

Por rayos X se estudio que la parte central del agregado es un grupo de 4-8 laminas unidas por enlaces dbiles (de unin hidrogeno) entre los anillos aromticos separados entre si 3,5 - 3,7 A y con dimetros de 8,5 15 A. Como cada lmina tiene cadenas parafnicas enlazadas de su periferia, el agregado de asfalteno se ve como un ncleo poliaromtico unido en los bordes por cadenas alifticas.La capa estabilizante de resinas rodea los asfaltenos y evita que los mismos, de dimensin coloidal, precipiten.Este sistema coloidal de equilibrio se denomina micela, trmino que no solo es aplicado al petrleo sino a todos los sistemas que presentan estas caractersticas.EL SISTEMA ASFALTENO - RESINAKoats y Speight (1975) separaron varios crudos en asfaltenos, resinas y fraccin "petrleo". Encontraron que la fraccin asfalteno no puede solubilizarse (dispersarse en realidad) en ausencia de las resinas que adems es selectiva al crudo de que proviene.La resina seria al petrleo un cosolvente de los asfaltenos. Es muy comn observar que un compuesto es ms soluble en una mezcla de dos solventes que en uno solo puro.Segn la explicacin de la cosolvencia de Hansen y Beerhower un soluto dado es ms soluble en un solvente mezcla en el cual uno o varios componentes tienen un parmetro de solubilidad tridimensional colineal con el soluto debido a su funcionalidad qumica.Las resinas pueden ser efectivos cosolventes solamente para los asfaltenos del mismo crudo debido a que las fuerzas geolgicas bajo las cuales se formaron han ejercido similar influencia sobre la funcionalidad de resinas y asfaltenos va uniones hidrogeno.Las relaciones SAT / ASF y RES / ASF son criticas para la estabilidad coloidal del crudo. Cuando la primera es alta (5 - 20) y la segunda baja (0,25 - 0,35) ciertos crudos (Furrial y Ceuta de Venezuela) tienen problemas de estabilidad durante la produccin (Acebedo, Rodeiguez, 2004).El contenido global de asfltenos y resinas vara con la naturaleza del crudo. En petrleos normales (no degradados) usualmente es menor a 10 % en crudos parafnicos y entre 10 y 40 % en crudos automticos - intermedios. En bitmenes los asfaltenos abundan entre 25 y 60 %.La oxidacin de los asfaltenos produce resinas, lo que mejora la solubilidad en el crudo. Asfaltenos y resinas son responsables de la viscosidad. Entre 20 y 75 C un bitumen varia su viscosidad en 1000 veces y un petrleo liviano lo hace en 3 veces.La viscosidad entre 20 y 90 C se relaciona con las microestructuras del petrleo (asfaltenos, resinas) y por debajo de 20 C con las parafinas superiores (C15+).Las fuerzas que mantienen unidas tanto los cristales de parafinas como las micelas de asfaltenos son dbiles (Van Der Waals) y de interaccin dipolo - dipolo respectivamente. En el caso de los asfaltenos puede tambin deberse a la atraccin de cargas libres debido a su carcter polar y a la posibilidad de la presencia de cargas libres en los heterotomos que lo componen.Estudios recientes sobre tamao, composicin y estabilidad coloidal de los asfltenos confirman que la relacin saturados / asfaltenos y resinas coprecipitadas con asfaltenos / asfaltenos totales estn ligados a la estabilidad del coloide. El dficit de compuestos aromticos en el crudo hace al petrleo sensible a la floculacin.Asumiendo que los asfaltenos estn en el ncleo del coloide y las resinas en la periferia si se diluye o disuelve (las resinas son solubles en pentano) segn el solvente de dilucin, a un punto donde el asfalteno queda "disminuido", se rompe el coloide y los asfaltenos se asocian entre s.La dilucin con un solvente parafnico (por ejemplo: n-pentano de tensin superficial 19,3 dyn/cm) produce la desorcin de resinas y es la causa de la floculacin.Los coloides de asfaltenos dispersos en el malteno (resinas + aromticos + saturados) pueden ser considerados como un crudo altamente diluido por un solvente. Las partculas coloidales son de forma esfrica con dimetros promedio de 7 - 9 nm y mximos de 13 nm.

4.6 Clasificacin de aceite crudo.Son miles los compuestos qumicos que constituyen el petrleo, y, entre muchas otras propiedades, estos compuestos se diferencian por su volatilidad (dependiendo de la temperatura de ebullicin). Al calentarse el petrleo, se evaporan preferentemente los compuestos ligeros (de estructura qumica sencilla y bajo peso molecular), de tal manera que conforme aumenta la temperatura, los componentes ms pesados van incorporndose al vapor.Las curvas de destilacin TBP (del ingls true boiling point, temperatura de ebullicin real) distinguen a los diferentes tipos de petrleo y definen los rendimientos que se pueden obtener de los productos por separacin directa. Por ejemplo, mientras que en el crudo Istmo se obtiene un rendimiento directo de 26% volumtrico de gasolina, en el Maya slo se obtiene 15.7%.La industria mundial de hidrocarburos lquidos clasifica el petrleo de acuerdo con su densidad API (parmetro internacional del Instituto Americano del Petrleo, que diferencia las calidades del crudo).

Gracias por su Atencinc: