Propiedades de Las Aminas

 

Propiedades de las aminas

PROPIEDADES DE LAS AMINAS I. INTRODUCCIÓN Los compuestos que contienen nitrógeno son esenciales para la vida y su origen lo tienen en el nitrógeno atmosférico. Por un proceso conocido como fijación del nitrógeno, el nitrógeno no atmosférico se reduce a amoniaco y despué des pués s se co convi nviert erte e en com compue puesto stos s org orgáni ánicos cos del nit nitróg rógeno eno.. Est Esta a par parte te describe la química de las aminas, que son derivados orgánicos del amoniaco.

II. II. OB OBJJET ETIV IVOS OS ➢

Verificar mediante la coloración de las reacciones la oxidación de las aminas (anilina), la formación de las quinonas.

➢

Verificar la formación de sales, y todas las p propiedades ropiedades de las aminas.

I. FUN UNDA DAM MENT NTO O TE TEO ORI RICO CO Las aminas son com compuest puestos os quím químicos icos orgánico orgánicos s que se cons considera ideran n com como o derivados del amoniaco y resultan de la sustitución de los hidrógenos de la moléc mo lécula ula por los rad radica icales les alquilo alquilo.. Se Segú gún n se su sust stit ituy uyan an un uno, o, do dos s o tr tres es hidr idrógenos, las aminas serán primarios, secundario ios s o terciarios, respectivamente.

Amon Am onia iacco

Ami min na pr prim imaaria Ami min na sec secu undar aria ia Amin mina te terc rcia iari riaa

Las aminas son simples cuando los grupos alquilo son iguales y mixtas si estos son diferentes. Las aminas son compuestos muy polares. Las aminas primarias y secundarias pueden formar puentes de hidrógeno. Las aminas terciarias puras no pueden fo form rmar ar pu puen ente tes s de hidr hidróg ógen eno, o, sin sin em emba barg rgo o pu pued eden en ac acep epta tar  r  enl enlace aces s de de   hidrógeno con moléculas que tengan enlaces O-H o N-H. Como el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos polar que el enlace O-H. Por lo tanto, las aminas forman puentes de hidrógeno más débiles que los alcoholes de pesos moleculares semejantes. Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero mayores que los de los éteres de peso molecular  semejante. Las aminas terciarias, sin puentes de hidrógeno, tienen puntos de

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Propiedades de las aminas ebullic ebul lició ión n má más s ba bajo jos s qu que e las las am amin inas as prim primar aria ias s y se secu cund ndar aria ias s de pe peso sos s moleculares semejantes.

Ejemplos de aminas Los aminoácidos contienen un grupo amino y un grupo carboxilo enlazados al mismo átomo de carbono. Los aminoácidos se enlazan entre sí a través de estos est os dos gru grupos pos da dando ndo un enl enlace ace amida form formando ando las proteínas proteínas.. En un extremo queda un grupo amino terminal. Como Co mo co cons nsec ecue uenc ncia ia de los proc proces esos os de de degr grad adac ació ión, n, la las s pr prot oteí eína nas s se descompo desc omponen nen dando distintas amin aminas. as. Por ejem ejemplo, plo, la 1,5-pe 1,5-pentano ntanodiam diamina ina (cadaverina cadaverina), ), el escatol (un compuesto heterocíclico heterocíclico), ), la 1,4-b 1,4-butano utanodiam diamina ina (putrescina putrescina), ), etcétera.

Estructura de la morfina Los alcaloides son compuestos complejos que se encuentran en las plantas y contienen grupos amina. Algunos ejemplos son la morfina morfina,, la nicotina nicotina,, etc. Algu Alguna nas s am amin inas as so son n biol biológ ógic icam amen ente te im impo porta rtant ntes es.. La adrenalina adrenalina,, la no no   adrenalina,, la mezcalina adrenalina mezcalina,, etc. etc.,, so son n co com mpu pues esto tos s sim imil ilar ares es ll llam amad ados os βfeniletilaminas. Las sulfamidas contienen un grupo amino y son compuestos que afectan a las bacterias, pero no al ser humano, debido a que inhiben al enzima responsable de la síntesis de ácido fólico, necesario para las bacterias. El neurotransmisor GABA (ácido 4-aminobutanoico) también contiene un grupo amino am ino.. Por otr otra a par parte, te, alg algun unos os der deriva ivados dos del áci ácido do p-am p-amino ino ben benzoi zoico co se emplean como anestésicos. También está También están n las amin aminas as hetero heterocícl cíclicas, icas, comp compuest uestos os con eleva elevada da activ actividad idad muta génica generados durante el procesado térmico de alimentos proteicos.

Nomenclatura Las aminas se clasifican de acuerdo con el número de átomos de hidrógeno del amoniaco que se sustituyen por grupos orgánicos, los que tienen un solo grupo

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Propiedades de las aminas se llaman aminas primarias, los que tienen dos se llaman aminas secundarias y terciarias. Cuando Cua ndo se us usan an los pref prefijos ijos di, tri, se ind indica ica si es una am amina ina secu secunda ndaria ria y terciaria, respectivamente, con grupos o radicales iguales. Cuando se trata de grupos diferentes a estos se nombran empezando por los más pequeños y terminando con el mayor al que se le agrega la terminación amina. Algunas veces se indica el prefijo amino indicando la posición, más el nombre del hidrocarburo. Ejemplos:

COMPUESTO

NOMBRE

CH3-NH2 CH3-NH-CH3 CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3

CH3 | N-CH3 | CH3 

Metilamina o aminometano Dimetilamina ó metilaminometano metilaminometano Etil-propil-amina ó útil-amino-propano

Trimetilamina ó dimetilaminometan dimetilaminometano o

CH3 | N-CH2-CH2-CH3 | CH2-CH3 

Etilmetilpropilamina ó metil-etil-aminopropano

Fenilamina o Anilina, líq líquid uido o inc incolo oloro, ro, sol solub uble le en dis disolv olvent entes es org orgáni ánicos cos y ligeramente en agua, de fórmula C 6H5NH2. Fue preparado por primera vez en 1826 como uno de los productos obtenidos al ca calen lentar tar añ añilil a alt alta a tem temper peratu atura. ra. El térm término ino ani anilin lina a pro provie viene ne del nom nombre bre específico añil, el cual se deriva de la palabra sánscrita nila (índigo). En 18 1856 56,, el qu quím ímic ico o britá británi nico co Wi Willi lliam am He Henr nry y Pe Perk rkin in,, al in inte tent ntar ar sint sintet etiz izar  ar  quinina, trató anilina impura, como entonces se la denominaba, con dicromato de potasio y obtuv obtuvo o una sustanc sustancia ia violet violeta a que servía como tinte. Perk Perkin in llamó llamó “malva” a este material y puso en marcha una fábrica para su producción. La empresa fue un gran éxito. En poco tiempo, otros tintes sintéticos elaborados a part pa rtir ir de la feni fenilam lamin ina a y de de deri riva vado dos s de dell al alqu quitr itrán án de hu hull lla, a, es esta taba ban n ya compitiendo con los tintes naturales.

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Propiedades de las aminas La fenilamina tiene un punto de fusión de -6,2 °C y un punto de ebullición de 184,3 184 ,3 °C. En es esta ta exp experie erienc ncia ia se est estudi udiará arán n alg algun unas as de las pro propie piedad dades es características de la familia. Debido al solapamiento de los electrones p del átomo de nitrógeno de la anilina con los electrones del núcleo bencénico, la anil an ilina ina po pose see e un una a en energ ergía ía de de desl sloc ocal aliz izac ación ión (e (ene nerg rgía ía de re reso sona nanc ncia ia)) apreciablemente mayor que el benceno mismo. Sin embargo, cuando un protón se une al grupo amino amino,, e parae paraelectró lectrónico, nico, origina originalment lmente e no comp compartido artido,, del átomo de nitrógeno ya no quede libre para solaparse con la nube de electrones del an anillo illo.. En est este e cas caso, o, la ene energí rgía a de des desloc localiz alizaci ación ón de dell ión ani anilin linio io es aproximadamente igual a la del benceno y apreciablemente menor que la de la anilina. Consecuentemente, la anilina posee una tendencia menor a aceptar un protón para par a for forma marr su áci ácido do con conjug jugad ado o qu que e una mina pri primar maria ia alif alifáti ática. ca. En otr otras as palabras. La anilina es una base más débil que una amina alifática típica. A pesa pe sarr de es esto to,, la an anil ilin ina a co cons nser erva va el ca cará ráct cter er bá bási sico co ne nece cesa sari rio o pa para ra experi exp erime menta ntarr var varias ias de las rea reacci ccione ones s típ típica icas s de las ami aminas nas prim primari arias as en genera gen eral, l, tal tales es com como o la aci acilac lación ión co con n clo clorur ruro o de ace acetil tilo, o, anh anhídri ídrido do acé acétic tico o y cloruro clo ruro de ben bencen cenosu osulfo lfonil nilo. o. La ani anilin lina a tam tambié bién n rea reacci cciona ona fác fácilm ilment ente e co con n reactivo tales como el isocianato de fenilo y el isotionato del fenilo. Estas reacciones encuentran aplicación por cuanto que permiten la preparación de derivados sólidos de la anilina y otras aminas primarias (o secundaria) líquida tanto de la serie alifática como aromática.

Derivados sólidos de la anilina La anilina y otras aminas líquidas que pueden transformar rápidamente en algun alg uno o de sus der deriva ivados dos sólido sólidos, s, los cua cuales les se pue pueden den ide identi ntific ficar ar por sus puntos de fusión y sus puntos de fusión mixtos con muestras conocidas.  

Acefanilida:

El derivado acetilado de la anilina, la acetamilida, se puede preparar fácilmente por acetilación de la anilina con cloruro de acetilo o con anhídrido acético

Benzanilida El de deri riva vado do be benz nzoil oilad ado o de la an anili ilina na,, la be benz nzan anil ilida ida se pu pued ede e pr prep epar arar  ar  fá fáci cilm lmen ente te po porr la reac reacci ción ón de Sc Scho holle llen n – Ba Baum uman ann, n, qu que e co cons nsis iste te en un una a benzoilación en medio alcalino.

Carbanilida (difenilurea) Diocarbonilida (difeniltiourea)

II. II. PA PART RTE E EX EXPE PERI RIME MENT NTAL AL Laboratorio De Química Orgánica II/UNAC

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Propiedades de las aminas Materiales: ➢ ➢ ➢ ➢

5 tubos de ensayo. Una bageta. Una gradilla de tubos. Una luna reloj.

Reactivos: ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Acido clorhídrico. Acido sulfúrico. Bromato de potasio Anilina Dicromato de potasio Hipoclorito de sodio

Proceso experimental:

A. Propiedad Propiedad de oxidaci oxidación ón i.

Colocar en un tubo de ensayo un ml de anilina, luego agregar  dicromato de potasio en medio acido.

Observar que la coloración que toma la anilina es oscura, esto es debido el cromo crom o se reduce de +6 a +3. El react reactivo ivo de Beckma Beckman n oxida las amin aminas as para formar quinonas, que son de una coloración verde azulino.

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ii. ii. Co Colo loca carr en un tubo análo análogo go al ante anteri rior or,, un ml de ani anili lina na y lueg luego o agregar hipoclorito de sodio en medio acido.

Como en el caso anterior se forma un precipitado oscuro, es por la formación de la quinona, es una reacción análoga como en el caso anterior.

iii. iii. Col Coloca ocarr en un tubo análogo análogo al anteri anterior, or, un ml de anil anilina ina y lue luego go agregar hipoclorito de sodio en medio básico. De la misma manera la coloración que toma esta reacción es oscura debido a la formación de la quinona.

A. Propiedad Propiedad de formació formación n de sales. sales. Colocar gotas de amina en una luna de reloj y mezclarlo con igual cantidad de HCl concentrado. Repetir la prueba utilizando utili zando ácido sulfúrico concentrado. Las aminas son bases por lo que reaccionan con los ácidos minerales, a estas sales se les llama sales de amoniaco cuaternario.

Observamos en el caso (a), que s se e forma sólidos blancos de m manera anera rá rápida pida con unos pocos sólidos marrones, es una reacción exotérmica que ocurre muy rápida.. En el cas rápida caso o (b) (b),, se obs observ erva a la for formac mación ión de un pre precip cipita itado do bla blanco nco amarillento, pero de una manera mas lenta que la anterior.

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B.

Propiedad de Halogenacion

Sabemos que el bromo puro es toxico y causa esterilidad en los hombres, por  eso en esta experiencia trabajaremos con el bromato de potasio, ya que el tetra cloruro de bromo también es peligroso. En un tubo de ensayo ensayo colocar broma bromato to de potasio y HCl, luego le agregamos agregamos agua y la anilina, observaremos la halogenacion de la anilina, con la formación de un precipitado blanquecino.

Entonces tenemos la reacción:

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I. CONCLUSIONES Las reacciones que realizan las aminas son muy semejantes a las que realiza el amoniaco, esto se debe a que el nitrógeno también posee un par de electrones no compartidos. Las aminas aromáticas se oxidan fácilmente con el aire por eso se les encuentra encu entra generalm generalmente ente color coloreada eadas s por produ productos ctos de oxida oxidación, ción, son incoloros en estado puro. La anilina se emplea en la industria de las materias colorantes.

I. REC ECO OMEND MENDAC ACIO IONE NES S Tener precauciones en el uso de la anilina. Ya anilina puede ser tóxica si se ingiere, inhala o por contacto con la piel Manipular cuidadosamente los reactantes. La anilina es usada para fabricar una amplia variedad de productos como co mo po porr ejem ejempl plo o la es espu puma ma de po poliu liure reta tano no,, pr prod oduc ucto tos s qu quím ímic icos os agrícolas. Se ha probado que tiene repercusiones cancerígenas

I. BIBLIOGRAFIA Laboratorio De Química Orgánica II/UNAC

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QUÍMICA Salcedo L. Alfredo QUÍMICA EXPERIMENTAL Carrasco Venegas Luís

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19 1993 93-2 -200 001 1

Reservados todos los derechos. I.

ANEXO.

1.

Usos de la anilina

El mo modo do má más s as aseq equi uibl ble e de prep prepar arar ar la fe feni nila lami mina na pa para ra su us uso o co come merc rcia iall cons co nsis iste te en redu reduci cirr el nit nitro robe benc ncen eno o me medi dian ante te hi hier erro ro y ác ácid ido o clor clorhí hídr dric ico. o. También se puede preparar comercialmente a través de la acción del amoníaco a alta presión sobre el clorobenceno en presencia de un catalizador. En ambos casos la materia prima se obtiene a partir de benceno. Actualmente, el principal uso de la fenilamina es la producción de una clase importante de plásticos llamados poliuretanos. También tiene otras importantes aplicaciones como la elaboración de tintes, medicinas (la sulfanilamida, por  ejemplo), explosivos y otros muchos productos sintéticos. La anilina anilina es el punto de part partida ida de una mu multitud ltitud de col colorant orantes. es. A partir de la anil an ilina ina he hemo mos s o obt bten enid ido o qu quin inon onas as,, qu que e se la las s ha re reco cono noci cido do po porr un una a coloración oscura y por un aspecto brumoso o espeso 2.

Diferencia entre aminas alifáticas y aminas aromáticas

Las aminas alifáticas menores tienen olores desagradables característicos, que re recu cuer erda dan n al am amon onia iaco co y al pe pesc scad ado o po poco co fr fres esco co.. Po Porr ej ejem empl plo: o: En la descomposición del pescado se libera trime descomposición trimetilamina; tilamina; en la d descomposición escomposición de la car carne ne se pro produc duce e 1,4 1,4-di -diam amino inobut butano ano (Pu (Putre tresin sina), a), y 1,5 1,5-di -diam amino inopen pentan tano o (Cadaverina), lo que no acurre con las aminas aromáticas. Las aminas aromáticas (anilinas) son menos básicas que las aminas y, por  consiguiente, las sales de anilinio son más ácidas que las de amonio.

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