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7/23/2019 Aminas 2015 Material de Apoyo Teorico
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AMINAS
Las aminas son los compuestos nitrogenados equivalentes, en cierto modo, a los
alcoholes, fenoles y éteres en los compuestos oxigenados. Lo mismo que éstos podíanconsiderarse como derivados del agua, las aminas pueden suponerse formalmente como
derivados del amoniaco, en el que se ha sustituido uno, dos o los tres átomos de
hidrógeno por radicales hidrocarbonados. Resultan así tres clases diferentes de aminas,
llamadas primarias, secundarias y terciarias, respectivamente, y cuyas fórmulas
generales son:
AMINA PRIMARIA AMINA SECUNDARIA AMINA TERCIARIA
Cuando los radicales R, R' y R" son alifáticos las aminas se llaman alifáticas; mientras quesi uno de ellos es aromático (radical arilo) las aminas se consideran como aromáticas.
Nomenclatura
Las aminas sencillas se nombran añadiendo el sufijo amina a los nombres de los radicales
alquilo o arilo unidos al nitrógeno. A veces, para mayor claridad, se toma el nombre de
la amina correspondiente a la agrupación hidrocarbonada más larga o más importante,
anteponiendo los otros sustituyentes precedidos de la letra N. Ejemplos:
metilamina etilamina isopropilamina
dietilamina metil-para-toluilamina
En compuestos más complejos se nombra el grupo amino como sustituyente de la cadena
o anillo en cuestión. Ejemplos:
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2-amino-4-metilpentano 1,3-diaminopropano
Propiedades fisicoquímicas
La existencia del enlace N—H en las aminas primarias y secundarias hace posible la
asociación molecular a través de enlaces de hidrógeno del tipo N—H • • • N. Estos
enlaces son más débiles que los del tipo O—H• • • O, que existen en los alcoholes
(debido a que la electronegatividad del nitrógeno es menor que la del oxígeno). Por ello,
los puntos de fusión y de ebullición de estas aminas son más bajos que los de los
correspondientes alcoholes, pero bastante más altos que los de los hidrocarburos de
análogo peso molecular.
Las aminas secundarias están algo menos asociadas que las primarias, debidoprincipalmente al impedimento estérico que ejercen los dos radicales hidrocarbonados
sobre el grupo N—H. Por último, las aminas terciarias, al no contener en su molécula
enlaces N—H, no pueden asociarse mediante enlaces de hidrógeno, por lo que sus
puntos de ebullición son parecidos a los de los hidrocarburos de análogo peso molecular.
Las consideraciones anteriores sirven también para discutir la solubilidad de las aminas
en agua y otros disolventes fuertemente polares. Así, las aminas primarias y secundarias
pueden formar con el agua enlaces de hidrógeno, por lo que los primeros términos de
estas series son muy solubles en agua. En cambio, las aminas terciarias son muy poco
solubles en agua, debido al impedimento estérico de los tres radicales alquilo para la
formación de enlaces de hidrógeno.
Las aminas (lo mismo que el amoniaco) reaccionan con los ácidos tanto orgánicos como
inorgánicos (reacción de neutralización), dando lugar a sales, muchas de ellas cristalinas
y estables. Estas sales de aminas pueden considerarse formalmente como derivadas de
las del ion amonio,4
NH , por sustitución de uno o varios hidrógenos por radicales
hidrocarbonados, lo que sirve de base para su nomenclatura. Por ejemplo:
CH3 — CH2 — NH2 + CH3 — COOH CH3 — COO
- CH3 — CH2 — NH
+
3
etilamina ácido acético acetato de etilamonio
Existen también sales de aminas terciarias e incluso las llamadas sales de amonio
cuaternario, en las que los cuatro hidrógenos del ion4
NH
están sustituidos por radicales
hidrocarbonados.
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Métodos de obtención
a) Reducción de compuestos de nitrógeno insaturados
Los compuestos insaturados de nitrógeno, como son los nitrocompuestos, nitrilos y
amidas, pueden reducirse hasta aminas primarias mediante hidrógeno en presencia de
catalizadores o bien con reductores químicos (hidruro de litio y aluminio, estaño o hierro
y ácido clorhídrico). La reducción de nitrocompuestos es de gran utilidad para la
obtención de aminas aromáticas, dada la facilidad de nitración de los anillos aromáticos.
Así se prepara por ejemplo, la anilina, por reducción del nitrobenceno:
En el laboratorio suele llevarse a cabo esta reducción mediante estaño y ácido
clorhídrico, mientras que en la industria se emplean limaduras de hierro en presencia de
agua y una pequeña cantidad de ácido clorhídrico.
b) Reacción de amoniaco con halogenuros de alquilo
El amoniaco reacciona con los halogenuros de alquilo para formar, en primer lugar, una
sal de alquilamonio, de la que puede liberarse la amina (base débil), por tratamiento
con hidróxido sódico (base fuerte), según la reacción:
NaOH
3 3 2 2R X NH R NH X R NH Na X H O
Sin embargo, la reacción no es tan sencilla, porque las aminas pueden atacar, a su vez,
al halogenuro de alquilo, formándose así, sucesivamente, sales de di-, tris y tetra-
alquilamonio. Por ello en la práctica se obtiene una mezcla de aminas primarias,
secundarias y terciarias, que pueden separarse por destilación fraccionada. Por otro
lado, se puede favorecer el rendimiento en el tipo de amina deseado, modificando la
relación de concentraciones de los reactivos iniciales: así, empleando un gran exceso de
amoniaco predomina, como es lógico, la formación de amina primaria, mientras que un
exceso de halogenuro de alquilo favorece la formación de amina terciaria.
Reacciones de las aminas
a) Las aminas presentan un carácter marcadamente básico que se pone de manifiesto en
la formación de sales. Estas sales son sólidos incoloros, no volátiles, solubles en agua e
insolubles en disolventes orgánicos.
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b) La reacción con el ácido nitroso permite diferenciar entre aminas primarias,
secundarias y terciarias. Así:
Las aminas primarias reaccionan con desprendimiento de nitrógeno:
R — CH2 — NH2 + HONO R — CH2OH + N2 + H2O
amina primaria alcohol
Las aminas secundarias reaccionan lentamente en caliente con el ácido nitroso
formando nitrosaminas con apariencia aceitosa:
R — NH — R' + HONO R — NNO — R' + H2O
amina secundaria nitrosamina
Las aminas terciarias tratadas con exceso de ácido nitroso conducen a la
formación de nitritos:
R —
NR' —
R'' + HONO
R —
N(R')HNO2 —
R
amina terciaria nitrito de trialquilamonio