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Amina primaria
Soluble
Insoluble
Amina secundaria
Insoluble
No hay reacción
Amina terciaria
Insoluble
Soluble
FORMACIÓN DE AMIDAS
CARBOXAMIDAS
Preparación de las amidas
Las aminas no reaccionan con los ácidos
carboxílicos para formar amidas. La única reacción
que ocurre es un equilibrio ácido-base.
O
O
RCOH + R'NH2
–
RCO
+
+ R'NH3
calor
O
RCNHR' + H2O
Ejemplo
O
COH +
H2N
225°C
O
+ H2O
CNH
(80-84%)
Reacciones de los Cloruros de Acilo
Los cloruros de acilo reaccionan con el amoniaco
y las aminas para formar amidas:
O
O
RCCl + R'2NH + HO–
RCNR'2 + H2O
H
+ Cl–
O
A través de:
R
C
Cl
NR'2
Ejemplo
O
O
C6H5CCl + HN
NaOH
H2O
C6H5CN
(87-91%)
Reacciones de los anhídridos de ácido
Los anhídridos de ácidos reaccionan con amoniaco o
aminas para formar amidas:
O
O O
RCOCR
RCNR'2 + RCO–
+ 2R'2NH
H
+
R'2NH2
O
A través de:
O
R
NR'2
C
OCR
O
Ejemplo
O O
CH3COCCH3
+ H2N
CH(CH3)2
O
CH3CNH
CH(CH3)2
(98%)
DROGAS SULFAS
ÁCIDO FÓLICO (Vitamina B9)
Factor de crecimiento
ÁCIDO FÓLICO: FACTOR DE CRECIMIENTO
Sulfanilamida
Ácido p-aminobenzoíco
http://dept.lamar.edu/chemistry/martincb/folic%20acid.gif
Sulfa un antimetabolito
Sulfadiazina, antibiótico
¿Cuál la sulfa que todavía se usa?
Bactrim (sulfametoxazol y trimetoprim) es un antibiótico
PROPONER SU SÍNTESIS QUÍMICA A PARTIR DE BENCENO
FORMACIÓN DE IMINAS
O
N
+
R
Z
R'
en H N
H
Z
H N
Z
Z
+
R
H
H O H
R'
REACTIVO
PRODUCTO
N
H
H N H AMONIACO
H N R
AMINA
PRIMARIA
H
NH2
IMINA
R
H
R
H
N
R
R
IMINA
BASE DE SCHIFF
R'
N
H N NH2 HIDRAZINA
H
R'
NH2
HIDRAZONA
R
R'
O
N
+
R
Z
R'
en H N
H N
Z
+
R
H
Z
H
N Ph
H
Z
H O H
R'
PRODUCTO
REACTIVO
H N N Ph
H H
N
H
N
Ph
FENILHIDRAZINA
R
OH
H N
OH
H
HIDROXILAMINA
O
N C NH2
H
O
H N N C NH2
H H
R'
N
FENILHIDRAZONA
OH
OXIMA
R
R'
N
H
N
SEMICARBAZIDA
R
R'
C
O
NH2
SEMICARBAZONA
O
H3C
C
N
+ H N O H
CH3
H O H +
H3C
H
Kobs
-1)
(min
pH
C
O
H
CH3
FORMACIÓN DE
ENAMINAS
Formación Enaminas

Después de la adición de R2NH, el proton se
pierde en el átomo de carbono adyacente
R R
O
O
C
H
+ R2NH
H
C
NH
HO
+
H
N
C
C
N
H
H
C
H
R
N
H2O
C
+ H3O+
C
C
H
R
R R
R R
C H
H
C
H
Gilbert Stork (nacio el 31 de diciembre de
1921 en Bruselas, Bélgica). Químico orgánico
belga que radica los Estados Unidos
enamina
imina
Aminas
secundarias más
utilizadas
piperidina
pirrolidina
morfolina
Sal de iminio
1er. Paso. Activación del grupo carbonilo
2o. Paso. Adición de la amina 2ª
3er. Paso. Equilibrios ácido base
Formación de agua como grupo saliente
4o. Paso. Eliminación de agua y del protón del carbono β
para formar la enamina (pasando por la sal de
iminio)
Paso
1
Paso
2
Paso
3
Trabajo
final
ADICIÓN DE MICHAEL: ADICIÓN-1,4
4
3
2
1
Nitrosación de Alquilaminas
Ion nitrito, ácido nitroso
y el cation nitrosilo
– ••
•• O
•• •
O•
••
N
••
H
+
••
O
H
••
N
H
H
+
H
•• O ••
H
•• •
O•
••
+
••
N
+
+
•• O
•• •
O•
ION NITROSONIO
H
••
N
•• •
O•
Catión nitrosilo y nitrosación
R2
R2
R1
R1
N ••
H
+
••
N
+
+
N
•• •
O•
ION NITROSONIO
H
••
N
•• •
O•
Nitrosación de alquilaminas secundarias
R2
R1
R2
+
N
•• •
O•
••
N
R1
H
R1
R2
N ••
H
•• N
N
+
H
+
••
N
+
•• •
O•
•• •
O•
••
+
la nitrosación de
aminas secundarias
forma una N-nitroso
amina
Ejemplo
••
(CH3)2NH
NaNO2, HCl
H2O
••
(CH3)2N
••
N
(88-90%)
NITROSAMINA
•• •
O•
Algunas N-nitroso aminas
(CH3)2N
N
O
N-nitrosodimetilamina
(curtido de pieles)
N
N
N
N
O
N-nitrosopirrolidina
(nitrito para curar tocino)
N
O
N-nitrosonornicotina
(humo del tabaco)
Nitrosación de alquilaminas primarias
R
H
+
N
R
••
N
•• •
O•
•• N
H
H
H
N ••
H
N
+
H
R
+
••
N
+
•• •
O•
•• •
O•
••
+
Es análogo a la
nitrosación de aminas
secundarias a partir
de este punto
Nitrosación de alquilaminas primarias
R
R
•• N
••
N
•• •
O•
H
+
•• N
••
N
O
H
H
H
•• +
R
H
+
•• N
••
N
+
H
+
•• •
O•
H
Nitrosación de alquilaminas primarias
La nitrosación de
una alquilamina
primaria da una sal
de un ion
alquildiazonio
El proceso se
llama diazoación
H
R
+
N
N ••
+
•• O ••
H
Iones alquildiazonio
R
+
N
N ••
+ + •
R
•N
N ••
Los iones de
alquildiazonio pierde con
facilidad N2 para dar
carbocationes
Ejemplo:
Nitrosación de la 1,1-dimetilpropilamina
NH2
OH
+
N
HONO
H2O
– N2
+
(80%)
+
(3%)
N
(2%)
Nitrosación de alquilaminas
Hasta el momento no hay alguna química útil
asociada con la nitrosación de alquilaminas terciarias
R
R
R
R
+
N
N ••
R
R
••
N
•• •
O•
Nitrosación de arilaminas
Nitrosación de arilaminas terciarias
La reacción que se lleva a cabo es una SEA
N(CH2CH3)2
1. NaNO2, HCl,
H2O, 8°C
N(CH2CH3)2
2. HO–
N
(95%)
O
Nitrosación de N-alquilarilaminas
Es similar a las alquilaminas secundarias;
se obtienen N-nitrosoaminas
NaNO2, HCl,
H2O, 10°C
NHCH3
N
O
NCH3
(87-93%)
Nitrosación de arilaminas primarias
 Se obtienen iones de aril diazonio
 Los iones aril diazonio son mucho más estables que los
iones de alquildiazonio
 La mayoría de los iones de aril diazonio son estables
bajo las condiciones en las que se forman (0-10°C)
+
RN
+
ArN
N
rápido
lento
N
+
R
Ar
+ N2
+
+ N2
Ejemplo
(CH3)2CH
NH2
NaNO2, H2SO4
H2O, 0-5°C
(CH3)2CH
+
N
N HSO4–
Origen sintético de las sales
de arildiazonio
Ar
H
Ar
NO2
Ar
NH2
Ar
+
N
N
Transformaciones sintéticas
de las sales de arildiazonio
Transformaciones de las sales de
aril diazonio
Ar
Ar
Cl
Ar
CN
+
N
Ar
Ar
Ar
F
Ar
I
N
H
Ar
Br
OH
Mecanismo: carbocatión arilo
1) Preparación de fenoles
+
N
Ar
N
H2O, calor
Ar
OH
Ejemplo
NH2
(CH3)2CH
1. NaNO2, H2SO4
H2O, 0-5°C
2. H2O, calor
OH
(CH3)2CH
(73%)
Mecanismo: carbocatión arilo
2) Preparación de los fluoruros de arilo
Ar
+
N
N
HBF4 (ó HPF6)
Ar
F
CALOR
Se calienta el sal del tetrafluoroborato del ion
diazonio; este proceso se conoce como reacción
de Balz-Schiemann (químicos alemanes
Günther Schiemann y Günther Balz).
Ejemplo
NH2
1. NaNO2, HCl,
H2O, 0-5°C
CCH2CH3
O
2. HBF4
3. calor
F
CCH2CH3
O
(68%)
Mecanismo: carbocatión arilo
3) Preparación de nitrocompuestos
Ar
+
N
NaNO2
N
CALOR
Ar
NO2
Transformaciones de las sales de aril diazonio
Ar
Ar
Cl
Ar
CN
+
N
Ar
Ar
Ar
F
Ar
I
N
H
Ar
Br
OH
Mecanismo: radicales libres
1) Preparación de los yoduros de arilo
Es por medio de la reacción de una sal de arildiazonio
con yoduro de potasio
Ar
+
N
N
KI
Ar
I
Ejemplo
NH2
Br
1. NaNO2, HCl
H2O, 0-5°C
I
Br
2. KI, temp. amb.
(72-83%)
Transformaciones de las sales de aril diazonio
El ácido hipofosforoso (H3PO2) reduce a las sales de
diazonio; el etanol también lo puede hacer. Esta reacción
se conoce como desaminación reductiva
Ar
+
N
N
Ar
H
Ejemplo
NH2
CH3
NaNO2, H2SO4,
H3PO2
CH3
(70-75%)
Transformaciones de las sales de aril diazonio
Ar
Ar
Cl
Ar
CN
+
N
Ar
Ar
Ar
F
Ar
I
N
H
Ar
Br
OH
Mecanismo: radicales libres
con sales cuprosas
Preparación de cloruros o
bromuros de arilo y derivados de benzonitrilo
Ar
Ar
Cl
Ar
Br
CN
Ar
+
N
N
Los cloruros o bromuros de arilo se preparan al
calentar la sal de diazonio con cloruro de cobre (I)
o bien bromuro de cobre (I)
Las reacciones de sustitución que usan
halogenuros de cobre(I) se conocen como
reacciones de Sandmeyer
Traugott Sandmeyer,
investigador suizo
Ejemplo
NH2
1. NaNO2, HCl,
H2O, 0-5°C
NO2
2. CuCl, calor
Cl
NO2
(68-71%)
Ejemplo
NH2
Cl
1. NaNO2, HBr,
H2O, 0-10°C
Br
Cl
2. CuBr, calor
(89-95%)
Preparación de Aril Nitrilos
Ar
+
N
Cu(CN)2
N
Ar
CN
Los arilnitrilo se preparan cuando una sal de diazonio se
hace reaccionar con cianuro de cobre (I) bajo calentamiento
Este es otro tipo de la reacción Sandmeyer
Ejemplo
NH2
CH3
1. NaNO2, HCl,
H2O, 0°C
CN
CH3
2. CuCN, calor
(64-70%)
calor
calor
HCl
HBr
Lo que hace valiosas a
las sales de diazonio
Permiten
1) la introducción de los siguientes
sustituyentes en el anillo bencénico: OH, F,
I, y CN
2) obtener patrones de sustitución en el anillo
que de otra manera serían muy difíciles de
obtener
¿Cómo se podría sintetizar el siguiente compuesto?
Ejemplo
NH2
NH2
Br2
NaNO2, H2SO4,
Br
H2O, CH3CH2OH
Br
H2O
Br
Br
Br
(100%)
Br
(74-77%)
¿Cómo llevaría a cabo las siguientes transformaciones?
Reacciones de
Azo acoplamiento
Azo ACOPLAMIENTO
Las sales de diazonio son electrófilos débiles.
Solo reaccionan con compuestos aromáticos
fuertemente activados hacia la sustitucion electrofílica
aromática.
Ar
+
N
N + Ar'
H
Ar
N
N
Ar'
Un compuesto azo
Ar' debe tener un grupo electrodonador fuerte
como OH, OR, o NR2.
Ejemplo
OH
+
+ C6H5N
N
OH
N
NC6H5
Cl–
COLORANTES AZOÍCOS USADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA
Análisis espectroscópico
de Aminas
Espectroscopía de Infrarrojo
La banda de alargamisnto del enlace N—H aparece
en el intervalo de 3000-3500 cm-1
Las aminas primarias dan dos señalesen esta región,
una para una vibración de alargamiento simétrico,
y la otra para un alargamiento antiasimétrico
H
R
N
H
R
H
simétrico
N
H
antiasimétrico
Espectroscopía de Infrarrojo
-1
Transmitancia (%)
Número de onda , cm
RNH2
Las aminas
primarias dan
dos señales
por
alargamiento
del enlace
N—H
Espectroscopía de Infrarrojo
-1
Transmitancia (%)
Número de onda , cm
R2NH
RMN-1H
Desplazamientos químicos en:
H3C
CH2NH2 H3C
d 3.9 ppm
N
C
H
Está más protegido que O
CH2OH
d 4.7 ppm
C
H
RMN 13C
Los carbonos unidos a N están más
protegidos que los unidos a O.
CH3NH2
d 26.9 ppm
CH3OH
d 48.0 ppm
UV-VIS
Un grupo amino en un anillo bencénico desplaza la
max a una longitud de onda más larga. La
protonación del N da lugar a un espectro de UV
que se parece al del benceno
+
NH2
NH3
max
204 nm
256 nm
max
230 nm
280 nm
max
203 nm
254 nm
Espectrometría de Masas
Los compuestos que solo contienen C, H, y
O tienen pesos moleculares pares. Si esta
presente un número impar de átomos de N, el
peso molecular sera impar.
Un pico de un ion molecular con un valor m/z
impar sugiere que la muestra que está siendo
analizada contiene N.
Espectrometría de Masas
••
El nitrógeno estabiliza
a los carbocationes,
los cuales dirigen los
patrones de
fragmentación.
(CH3)2NCH2CH2CH2CH3
e–
•+
(CH3)2NCH2CH2CH2CH3
+
(CH3)2N
CH2
+ •CH2CH2CH3
Espectrometría de Masas
••
El nitrógeno estabiliza a
los carbocationes, los
cuales dirigen los
patrones de
fragmentación.
CH3NHCH2CH2CH(CH3)2
e–
•+
CH3NHCH2CH2CH(CH3)2
+
CH3NH
CH2
+ •CH2CH(CH3)2