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