Las AMIDAS

Las amidas son compuestos orgánicos que se forman por sustituir el grupo OH del grupo carboxilo por el grupo amida NH2. Los dos hidrogenos se pueden cambiar por otros sustituyentes tambien.Son los menos reactivos de los derivados de los ácidos carboxílicos. Se encuentran en la naturaleza, por ejemplo en forma de proteínas u otros compuestos químicos.

Unas pistas para la nomenclatura

Según la nomenclatura IUPAC las amidas se nombran con la terminacion –amida. Las amidas mas simples (se les llama las primarias) son en el dibujo:

El grupo amida tiene prioridad frente a los grupos de aminas, alcoholes, cetonas, aldehidos y nitrilos. Cuando el amida actúa como un sustituyente se nombra como carbamoíl-. Cuando el grupo amida va unido a un ciclo, se nombra el ciclo como cadena principal y la terminación es –carboxamida.Ejemplo:

Produccion de las amidas

Se producen las amidas por reacciones de amoniaco NH3 o amina con:1. ésteres;2. ácidos carboxílicos;3. halogenuros de acilo;4. haluros de alcanoílo;5. anhídridos de ácido;

por el calentamiento de las sales de amonio de los ácidos;o por la reacción de amoniaco con dióxido de carbono OCO – así se prepara urea que se usa como un fertilizante.

un ejemplo típico de la síntesis de las amidas – reaccion del ácido carboxílico con amoniaco

Y su destruccion y descompozicion en diferentes grupos

En medios ácidos las amidas se hidrolizan con el calentamiento formando aminas y ácidos carboxílicos.

La hidrólisis convierte las amidas en ácidos carboxílicos. No depende si tiene lugar en medios básicos o ácidos y este proceso requiere calentar durante muchas horas por la poquísima reactividad de las amidas frente a los ataques nucleófilos (tiene un par solitario del nitrógeno).

Comparación con aminas

Aminas (izquierda) y amidas:

Las soluciones acuosas de las aminas son básicas, mientras que las de las amidas son fundamentalmente neutras.En la amina, el par electrónico está localizado (como se puede observar en el dibujo), principalmente sobre el nitrógeno. En comparacion con aminas, en la amidas el par electrónico está deslocalizado – varía entre el oxígeno y el nitrógeno.Las amidas son ácidos mucho más fuertes que las aminas, sus valores de acidez son cercanos a los valores de los alcoholes. Las aminas son ácidos muy débiles.

Reducción de amidas a aminas

Tambien se puede producir este acto cuando en las amidas actúa por ejemplo el hidruro de litio y aluminio LiAIH4 y esto pasa tambien con las amidas cíclicas (las lactamas) sin romper el anillo. Otro elemento que reduce las amidas para crear aminas es el bromo - el hecho se llama la “transposición de Hofmann” y tiene lugar sólo con amidas que tengan dos hidrógenos conectados en el nitrógeno.

Reduccion de amidas a aldehidos

Las amidas se reducen a aldehídos con DIBAL (hidruro de diisobutilaluminio).

Tipos específicos de amidas

Las lactamas son las amidas cíclicas que se obtienen por la condenzacion, ej.:

Este fenómeno aparece en muchos compuestos útiles para el hombre por ejemplo en las penicilinas (penicilina G en el dibujo) y cefalosporinas.

Otro tipo muy conocido en la química son las imidas que son compuestos con dos oxígenos unidos mediante dobles enlaces a carbonos que se unen al mismo nitrógeno. Esas surgen por el calentamiento de diácidos con amoniaco. Más conocidas son las imidas Succinimida y Ftalimida.

ecuacion del nacimiento de imidas

Las amidas pueden formarlos tambien a los amidatos u a los enolatos que son bases estabilizadas por la resonancia, nucleófilas y acostumbradas a atacar a los compuestos electrófilos.

La oxamida, ethandiamida

Oxamida se utiliza como un fertilizante importante, su fórmula simple es (CONH2)2, su formula mas desarrollada se puede ver en la figura. Se le denomina diamida del ácido oxálico, este ácido es un ácido carboxílico.Este compuesto, la oxamida no es muy soluble en agua fría. Puede fabricarse mediante la acción del amoníaco sobre metil o etil oxalato o mediante calentamiento de oxalato amónico. Contiene unos 31,8 % de nitrógeno.

En los suelos se hidroliza de acuerdo con las siguientes reacciones:

NH2COCONH2 + H2O ---> NH2COCOOH + NH4OH

Acetamida (C2H5NO)Acetamida es un amida del ácido acético (etanamida). En su forma pura es un cristal incolor o blanco, delicuescente.

Su producción:CH3COONH4 → CH3CONH2 + H2O

Propiedades físicas:Punto de ebullición: 81°CPunto de fusión: 222°CMasa molecular: 59g/molDensidad: 1,16g/cm3

Peligrocidad, toxicidad:La sustancia se descompone al calentarla intensamente produciendo humos tóxicos. La solución en agua es una base fuerte, reacciona violentamente con ácidos y es corrosiva. Reacciona con oxidantes, agentes reductores, bases y ácidos. Sustancia es combustible.La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión. Después irrita los ojos (enrojecimiento, dolor y visión borrosa) y la piel (enrojecimiento y dolor en la zona expuesta). El aerosol de la sustancia irrita el tracto respiratorio (tos, jadeo).

Uso:El acetamida se usa para la producción de las materias plásticas y para la síntesis de otros compuestos orgánicos. En la naturaleza existe como un mineral.

Urea – (NH2)2COLa urea es un sólido cristalino, incoloro, soluble en agua, y normalmente constituye el producto final del metabolismo de las proteínas. En promedio, un adulto excreta aproximadamente 30g de urea diariamente, a través de la orina.La urea se presenta como un sólido cristalino y blanco de forma esférica o granular. Es una sustancia higroscópica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmósfera y presenta un ligero olor a amoníaco.

Su producción (la síntesis de Wöhler):AgNCO + NH4Cl → (NH2)2CO + AgCl

Propiedades físicas:Punto de fusión: 132,7°C Masa molecular: 60g/mol

Peligrosidad, toxicidad:Por termo descomposición, a temperaturas cercanas a los 150-160°C, produce gases inflamables y tóxicos y otros compuestos. Por ejemplo amoníaco, dióxido de carbono, cianato de amonio (NH4OCN) y biurea. Si se continúa calentando, se obtienen compuestos cíclicos del ácido cinabrio.

Uso:Fertilizante: El 90% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitróheno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0,03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.

La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cuál es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuáles absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.

La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone.

Industria química y de los plásticos: Se encuentra presente en adhesivos, plásticos, resinas, tintas, productos farmacéuticos y acabados para productos textiles, papel y metales.

Suplemento alimenticio para ganado: Se mezcla en el alimento del ganado y aporta nitrógeno, el cuál es vital en la formación de las proteínas.

Producción de resinas: Como por ejemplo la resina urea-formaldehído. Estas resinas tienen varias aplicaciones en la industria, como por ejemplo la producción de madera aglomerada. También se usa en la producción de cosméticos y pinturas.

Un poco de historia de amidas:Principios activos

Albert Hoffmann encontró en 1960 alcaloides del tipo del ácido lisérgico. Entre ellos obtuvo, en forma cristalina, la amida del ácido lisérgico y su epímero, la amida del ácido isolisérgico, ambos con fórmula C16H17ON3, además del alcaloide de hongos, la chanoclavina. Los mismos alcaloides se encontraron en otra convolvulácea, la Ipomea tricolor.

Hoffmann ensayó las amidas del ácido lisérgico y del ácido isolisérgico, pero no encontró en ellos propiedades alucinógenas, pues sólo le produjeron cansancio, apatía y somnolencia.

Los glucósidos encontrados en la planta también tuvieron actividad relajante.

Para que utilizamos las amidas en la vida diaria ?La acrilamida (una amida) se emplea en distintas aplicaciones, aunque es más conocida por ser probablemente carcinógena y estar presente en bastantes alimentos al formarse por procesos naturales al cocinarlos.

Aplicaciones de amidasLas amidas son comunes en la naturaleza y se encuentran en sustancias como los aminoácidos, las proteinas, el ADN y el ARN, hormonas, vitaminas.Son utilizadas por el cuerpo para la excreción del amoniaco ( NH3) y son muy utilizadas en la industria farmacéutica, y en la industria del nailon.

Para las amidas, muchos fármacos incluyen el grupo amida en su estructura. Además, son muy útiles en la síntesis orgánica al ser derivados de ácidos. También se usan como emulsificantes.

Las amidas se pueden sintetizar a partir de un ácido carboxílico y una amina:Todas las amidas, excepto la primera de la serie, son sólidas a temperatura ambiente y sus puntos de ebullición son elevados, más altos que los de los ácidos correspondientes. Presentan excelentes propiedades disolventes y son bases muy débiles. Uno de los principales métodos de obtención de estos compuestos consiste en hacer reaccionar el amoníaco (o aminas primarias o secundarias) con ésteres. Las amidas son comunes en la naturaleza, y una de las más conocidas es la urea, una diamida que no contiene hidrocarburos. Las proteínas y los péptidos están formados por amidas. Un ejemplo de poliamida de cadena larga es el nailon.

Por otra parte, podemos decir que las amidas sustituidas, en general, tienen propiedades disolventes muy importantes.- La dimetilformamida, se emplea como disolvente de resinas en la fabricación de cuero sintético, poliuretano y fibras acrílicas, como medio de reacción y disolvente en la extracción de productos farmacéuticos, en disolución de resinas, pigmentos y colorantes. Constituye un medio selectivo para la extracción de compuestos aromáticos a partir del petróleo crudo.- La dimetilacetamida se utiliza como disolvente de fibras acrílicas y en síntesis específicas de química fina y farmacia.