Aminas y Amidas.

1
Contenido:
Aminas y Amidas.
 Nomenclatura.
 Propiedades físicas.
 Métodos de obtención.
 Reacciones químicas.
2
Aminas
Se pueden considerar a las aminas como compuestos
nitrogenados derivados del amoniaco (NH3) en el que uno
o más grupos alquilo o arilo están unidos al nitrógeno.
El átomo de nitrógeno está presente en muchas sustancias
de interés biológico e industrial: aminas, aminoácidos,
amidas, proteínas, vitaminas, etc.
Muchas aminas son “bioactivas” produciendo diversas
respuestas biológicas desde alteración del estado de animo,
alucinaciones, o muerte.
3
Las aminas se clasifican como primarias, secundarias o
terciarias dependiendo del número de sustituyentes
orgánicos unidos al nitrógeno.
CH3 CH2 NH2
CH3 CH2 N ( CH3 )2
Etanamina
N,N – dimetiletanamina
CH3 CH2 CH2 CH2 N CH2 CH3
|
CH3
N – etil – N – metilbutanamina
4
Nomenclatura IUPAC
La cadena principal es la que contiene mayor número de
átomos de carbono.
Se sustituye la terminación -o del alcano por -amina.
Los sustituyentes del nitrógeno tienen un prefijo N-.
5
CH3 – NH2  metilamina
CH3
CH3 – C – NH2  1,1 - dimetiletilamina
CH3
C6H5 - NH2  fenilamina o anilina
CH3 – NH - C6H5  fenilmetilamina
CH3 – CH2 – NH – CH – CH3  N-etilaminometiletano
CH3
6
NH2
CH3 – CH2 – CH2  1– propanamina
CH3 – N – CH3
CH3
 trimetilamina
CH3 – N – CH3
CH2
CH3
 etildimetilamina
NH2
CH3 – CH – CH2 – CH3  2 - butanamina
7
Aminas simétricas secundarias o terciarias
se nombran añadiendo el prefijo di- o tri- al
grupo alquilo.
Difenilamina
Trietilamina
8
Aminas secundarias o terciarias sutituídas
no simetricamente se nombran como una
amina N-sustituída.
H3 C
CH2CH3
N
N-etil-N-metilciclohexanamina
9
Aminas secundarias o terciarias sutituídas
no simetricamente se nombran como una
amina N-sustituída.
CH3
N—CH2CH2CH3
CH3
N,N-dimetilpropanamina
10
Hay nombres comunes. A fenilamina se le llama
anilina.
11
Compuestos con cuatro grupos unidos al nitrógeno
también existen, pero el nitrógeno debe llevar una carga
positiva. Sales de amonio cuaternarias.
12
Aminas heterocíclicas.- compuestos en donde al átomo
de nitrógeno forma parte de un anillo. Cada anillo tiene su
propio nombre parental. En todos los casos, el átomo de
nitrógeno lleva el número 1.
Piridina
Pirrol
13
Quinolina
Indol
Imidazol
Pirimidina
14
Propiedades Físicas y Químicas
 La naturaleza polar del enlace N-H provoca la formación
de puentes de hidrógeno entre las moléculas de las
aminas.
 Altos puntos de fusión y ebullición comparados con los
alcanos.
 Alta solubilidad en medio acuoso.
Compuesto
P.eb.
P.f.
Compuesto
P.eb.
P.f.
CH3CH2CH3
-42º
-188º
(CH3)3N
3º
-117º
CH3CH2CH2NH2
48º
-83º
(CH3CH2CH2)2NH
110º
-40º
CH3CH2CH2OH
97º
-126º
(CH3CH2CH2)3N
155º
-94º
15
 Las aminas muestras un comportamiento
moderadamente básico

Al igual que alcoholes, las aminas son altamente polares.

Aquellas de menos de 5 átomos de carbonos son por lo
general solubles en agua.

Las primarias y secundarias forman enlaces de hidrógeno y
tienen por tanto puntos de ebullición más altos que alcanos
de comparable peso molecular.
16

Otra propiedad de las aminas es su olor.

Las de bajo peso molecular huelen a pescado.

Las diaminas (tales como putrescina [1,4diaminobutano]) tienen olores pútridos como su
nombre sugiere.
Putrescina
17
Métodos de Obtención
1. Alquilación de amoniaco o aminas con haluros de
alquilo.- La reacción es una sustitución nucleofílica que
produce mezclas porque la amina producida es, a su vez,
un nucleófilo que participa en el proceso.
18
2. Reducción de amidas.- Esta reacción es diferente a la
que se produce en otros compuestos con C=O en los
que el grupo es reducido hasta alcohol (por ejemplo los
ésteres). El grupo C=O es convertido en -CH2- por
LiAlH4 pero no el menos reactivo NaBH4 .
N-Metildodecanamina
19
La naturaleza de la amina obtenida depende de los
sustituyentes de la amida
20
3. Transposición de hofmann:
21
Reacciones Químicas
Las reacciones más importantes de las aminas (nucleófilos)
se producen con electrófilos:
- Sustitución nucleofílica con los haluros de alquilo
- Adición nucleofílica con aldehidos y cetonas
- Sustitución nucleofílica acílica con derivados de ácidos
carboxílicos
22
1. Alquilación de aminas
2. Reacción de aminas primarias con aldehidos y
cetonas
23
Amidas
Las amidas son un tipo de compuestos orgánicos que
pueden considerarse derivados de ácidos o aminas. Por
ejemplo, la amida alifática simple acetamida (CH3-CO-NH2)
está relacionada con el ácido acético en el sentido de que
el grupo BOH del ácido acético se sustituye por un grupo NH2. Recíprocamente, se puede considerar que la
acetamida es un derivado del amoniaco por sustitución de
un hidrógeno por un grupo acilo.
Estructura de una amida:
Carbamida
Las R’ y R’’ puden ser tambien H.
Pueden ser amidas primarias,
secundarias y terciarias.
24
CH3–CO– NH2
Etanamida
CH3–CH2–CO-NH-CH3
N-metilpropanamida
CH3–CO– N(CH3)2
N,N-dimetiletanamida
25
Nomenclatura
 Las amidas se nombran como derivados de ácidos
carboxílicos sustituyendo la terminación -oico del ácido
por -amida.
26
 Las amidas son grupos prioritarios frente a aminas,
alcoholes, cetonas, aldehídos y nitrilos.
 Las amidas actúan como sustituyentes cuando en la
molécula hay grupos prioritarios, en este caso, preceden
el nombre de la cadena principal y se nombran como
carboxamida.
27
Propiedades Físicas
 El grupo funcional amida es bastante polar, lo que explica
que las amidas primarias, excepto la formamida (p.f.=2,5
ºC), sean todas sólidas y solubles en agua.
 Sus puntos de ebullición son bastante más altos que los
de los ácidos correspondientes, debido a una gran
asociación intermolecular a través de enlaces de
hidrógeno, entre el oxígeno negativo y los enlaces N—H,
mucho más polarizados que en las aminas.
 Los puntos de fusión y de ebullición de las amidas
secundarias son bastante menores.
 Como es natural, las amidas terciarias (sin enlaces N—
H) no pueden asociarse, por lo que son líquidos
normales, con puntos de fusión y de ebullición de
acuerdo con su peso molecular.
28
Métodos de Obtención
1. Reacción de aminas con haluros de acido y
anhídridos.- El cloruro de etanoílo reacciona con dos
equivalentes de metilamina para formar etanamida.
29
2. Los ácidos carboxílicos reaccionan con amoniaco
y aminas formando amidas.
3. La reacción de amoniaco y aminas con ésteres
forma amidas.
30
4. Preparación de urea.- La reacción de amoniaco con
dióxido de carbono, seguido de calentamiento bajo
presión genera urea. La reacción transcurre en las
siguientes etapas.
31
Reacciones Químicas
1. Hidrólisis ácida de amidas.- Las amidas se hidrolizan
en medios ácidos, bajo calefacción, formando aminas y
ácidos carboxílicos.
2. Hidrólisis básica de amidas.- Las amidas se
transforman en sales de esteres por tratamiento con
sosa acuosa bajo calefacción.
32
3. Reducción de amidas a aminas.- El hidruro de litio
y aluminio reduce las amidas a aminas.
4. Transposición de Hofmann.- Las amidas se
transforman en aminas con un carbono menos, al ser
tratadas con bromo en disolución básica.
33
¿Cuál será la estructura de las siguientes amidas?
a) Metanamida
b) Butanamida
i)
Butanodiamida
j)
Etanodiamida
c) N,N-Dimetiletanamida
d) Benzamida
e) Propanodiamida
f)
N-Metildietanamida
g) N-Metilciclohexanocarboxamida
h) N-Etil-N-metilciclobutanocarboxamida
34
http://ocw.unizar.es/ensenanzas-tecnicas/quimica-organica-paraingenieros/temas/Tema17.Aminas.pdf
http://librospdfx.blogspot.com/2010/11/view-compuestos-con-nitrogenoaminas-y.html
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/Encicl
opediaOIT/tomo4/104_04.pdf
http://www.quimicaorganica.org/amidas/transposicion-de-hofmann.html
http://pdfq.blogspot.com/2012/05/amidas-y-aminas-ejercicios-dequimica.html?spref=bl
http://www.slideshare.net/GiselaLindhorst/aminas-y-amidas
35