Aminas

QUÍMICA ORGÁNICA III
Aminas
L. Wade, Jr. Química Orgánica 5ª Edición. Pearson Educación, S.A., Madrid, 2004.
¿Qué son las aminas?
Son derivados orgánicos del
amoniaco con uno o más
compuestos alquilo o arilo
enlazados al átomo de nitrógeno
Funciones de las aminas
1)
2)
3)
4)
Bioregulación
Neurotransmisión
Defensa contra depredadores
Drogas y medicamentos
Efectos al medio
ambiente, alimentos,
salud
?
Ejemplos de aminas biológicamente activas
Alcaloides
Se clasifican según el número de radicales alquilo
o arilo unidos al átomos de nitrógeno
Propiedades físicas de las aminas
¿Quién es el donador?
Quién es el aceptor?
Las aminas son bases ligeramente fuertes, sus soluciones acuosas
son básicas. Una amina puede abstraer un protón del agua, dando
lugar a un ión amonio y a un ión hidróxido
La constante de basicidad esta dada por la ecuación
y el pkb
La basicidad es una propiedad de las aminas que se puede utilizar para su purificación.
¿Cuál es el pKb?
Solubilidad de las aminas.
Solubilidad de las aminas y las sales de
amonio
La mayoría de las aminas, que contienen más de seis
átomos de carbono, son relativamente insolubles en
agua. En presencia de ácido diluido (en disolución
acuosa), estas aminas forman las sales de amonio
correspondientes, por lo que se disuelven en agua. La
formación de una sal soluble es una de las
características de las pruebas para el grupo funcional
amina.
Una amina puede convertirse en sal de amonio mediante
un tratamiento con ácido. La sal de amonio es soluble en
agua. Al tratar la sal de amonio con soluciones básicas la
volverá a convertir en la amina.
Cocaína.
La cocaína generalmente se consume en forma de clorhidrato. Cuando el
clorhidrato de cocaína se trata con hidróxido de sodio y se extrae con éter se
vuelve a transformar en la base volátil, utilizada para fumar.
La cocaína se encuentra normalmente como una sal de clorhidrato porque es
sólida y se puede manejar fácilmente. Al neutralizar el clorhidrato de cocaína se
convierte en una base libre que es más volátil.
Clasificación
Nomenclatura
Aminas primarias
Nombre IUPAC
CH3-CH(CH3)-CH2-NH2
Nombre
común
metilamina
etilamina
n-butilamina
Isobutilamina
CH3-C(CH3)2NH2
terbutilamina
CH3CH(CH3)NH2
Isopropilamina
2-metil-2propanamina
2-propanamina
CH3NH2
CH3-CH2-NH2
CH3-CH2-CH2-CH2-NH2
metanamina
etanamina
1-butanamina
3-butanamina
Aminas secundarias
CH3-NH-CH3
(CH3-CH2)2-NH2
CH3-CH2-NH-CH3
CH3-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH3
CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3
Nombre
Nombre IUPAC
común
dimetilamina
N-metilmetanamina
dietilamina
N-etiletanamina
metil etilamina
N-metiletanamina
dipropilamina N-propilpropanamina
etil propilamina
N-etil propanamina
Aminas terciarias
CH3-CH2-NH-CH3
Nombre
común
trimetilamina
trietilamina
metil etilamina
CH3-CH2-CH2-N-(CH3)2
dimetilpropilamina
(CH3)3-N
(CH3-CH2)3-N
Nombre IUPAC
N,N-dimetilmetanamina
N,N-dietiletanamina
N-metiletanamina
N,N-dimetilpropanamina
Bases Nitrogenadas
Purinas
Adenina (A)
Pirimidinas
Citosina (C)
ADN
Guanina (G)
Timina (T)
ARN
Uracilo (U)
Características estructurales
El amoniaco tiene una estructura tetraédrica algo distorsionada, con una de las
posiciones del tetraedro ocupada por un par de electrones no enlazantes. Esta
geometría es debida a la hibridación sp3 del nitrógeno, de forma que el par de
electrones solitario hace que el ángulo H-N-H se comprima desde 109,5º (ángulo de la
estructura tetraédrica perfecta) hasta 107º.
Estabilización por el grupo alquilo de las
aminas.
Los grupos alquilo son donantes de electrones. Como la metilamina tiene un
grupo metilo, éste ayuda a estabilizar la carga positiva del nitrógeno. Esta
estabilización disminuye la energía potencial del catión metilamonio, haciendo que
la metilamina sea una base más fuerte que el amoniaco.
Las alquilaminas sencillas tienden a ser bases más fuertes que el amoniaco.
Sales de amonio
La protonación de una amina da lugar a una sal de amina. La sal de amina está
formada por dos tipos de iones: el catión amonio y el anión derivado del ácido.
Las sales de aminas sencillas se nombran como sales de amonio sustituidas.
Las sales de aminas complejas utilizan los nombres de la amina y del ácido que
dan lugar a la sal.
Obtención de aminas
1.Por alquilación de amoniaco o de otras aminas
2.Por reducción de otros derivados que contengan
nitrógeno
3.Por aminación reductiva
b) La naturaleza de la amina obtenida depende de los sustituyentes de la
amida
Mecanismo de la reducción de amidas
Etapa 1:
El H nucleofílico del hidruro se adiciona al carbono electrofílico
del grupo carbonilo. Los electrones del grupo C=O se
desplazan hacia el O electronegativo creando un complejo
metal alcóxido
Etapa 2:
El intermedio tetraédrico colapsa y desplaza el oxígeno como
parte de un grupo metal alcóxido saliente. Esto produce un ión
imonio altamente reactivo
Etapa 3:
El H nucleofílico del hidruro se adiciona (reducción rápida) al
C electrofílico del sistema iminio. Los electrones π electrons
de C=N se desplazan al N catiónico neutralizando la carga y
creando la amina
Reducción de nitrilos
Aldehido ¿Qué tipo de amina se forma?