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ACIDOS CARBOXILICOS Y FUNCIONES NITROGENADAS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z.

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1 ACIDOS CARBOXILICOS Y FUNCIONES NITROGENADAS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

2 ACIDOS CARBOXILICOS De los compuestos orgánicos que presentan acidez apreciable, los ácidos carboxílicos son los más importantes. Estas sustancias contienen el grupo carboxilo. O // – C \ O Unido a un grupo alquilo (RCOOH) o a un grupo arilo (ArCOOH). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

3 ACIDOS CARBOXILICOS Los ácidos carboxílicos son compuestos orgánicos que contienen uno, dos o más grupos carboxilo (COOH o CO2H). El más simple es el ácido metanoico (ácido fórmico), y uno de los más familiares es el ácido etanoico (ácido acético), que en estado diluido e impuro forma parte del vinagre. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

4 ACIDOS CARBOXILICOS Los ácidos carboxílicos con un único grupo carboxilo y, generalmente, de cadena lineal se denominan ácidos grasos; la cadena hidrocarbonada puede ser saturada o bien contener uno o más enlaces dobles. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

5 NOMENCLATURA El nombre de los ácidos carboxílicos comienza con la palabra ácido seguida por el nombre del alcano básico terminado en oico. Para los ácidos alifáticos, el carbono uno corresponde al carbono carboxilo. Los ácidos mas frecuentes se conocen por sus nombres comunes, por ejemplo Ácido metanoico o fórmico, HCOOH; Ácido etanoico o Ácido acético, CH3 - COOH; Ácido propanoico o propiónico, CH3 - CH2 - COOH; Ácido butanoico o butírico, CH3 - CH2 - CH2 - COOH. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

6 CLASIFICACION Ácidos carboxílicos de cadena abierta, alifáticos, y de cadena cerrada, aromáticos. De acuerdo al número de carbonos que contenga el ácido alifático, se distinguen como ácidos de cadena corta, media y larga. Los ácidos de cadena larga se encuentran en estructuras macromoleculares como los lípidos. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

7 CLASIFICACION Entre los ácido carboxílicos aromáticos se encuentran el Ácido benzoico, C6H5 - COOH y sus derivados como el Ácido o hidroxibenzoico o Ácido salicílico, el Ácido para aminobenzoico o PABA y el Ácido acetilsalicílico o ASPIRINA. EL BALSAMO DE TOLU 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

8 CLASIFICACION Algunos ácidos, tanto alifáticos (de cadena abierta) como aromáticos o cíclicos (de cadena cerrada), se clasifican como dicarboxílicos porque incluyen en sus estructuras dos grupos carboxilos. C 6 H 4 (COOH) 2 Acido ftalico 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

9 Propiedades físicas Los ácidos de masa molar baja (hasta diez átomos de carbono) son líquidos incoloros, de olor muy desagradable. El olor del vinagre se debe al ácido acético; el de la mantequilla rancia al ácido butírico. El ácido caproico se encuentra en el pelo y secreciones del ganado caprino 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

10 PROPIEDADES FISICAS Sus puntos de fusión y ebullición crecen al aumentar la masa molar. Los ácidos de menos de 5 carbones son solubles en agua; su solubilidad decrece a partir del ácido butírico con el aumento del carácter hidrocarbonado de la molécula. Todos los ácidos son solubles en solventes orgánicos 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

11 Propiedades físicas Los ácidos carboxílicos tienen puntos de ebullición superiores a los alcoholes ya que pueden formar puentes de H dobles 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

12 ESTRUCTURA La fórmula electrónica de un ácido carboxílico se representa de la forma siguiente: La densidad electrónica del enlace C = O, está desplazada hacia el átomo de oxígeno más electronegativo adquiriendo este una carga parcial negativa. A la vez en el enlace oxígeno-hidrógeno hay un desplazamiento electrónico hacia el átomo de oxígeno, lo que permite la salida del hidrogeno como protón.

13 ESTRUCTURA Cuando se ioniza un ácido carboxílico, el anión carboxilato que se produce tiene una carga negativa deslocalizada y compartida entre los dos átomos de oxígeno. Los ácidos carboxílicos en general son más ácidos que los alcoholes y el agua El grupo hidroxilo permite la formación de asociaciones moleculares por puente de hidrógeno, que se pueden representar de la forma siguiente: 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

14 PROPIEDADES QUIMICAS Acidez La reacción más característica de los ácidos carboxílicos es su ionización Esta ionización se atribuye al desplazamiento electrónico a lo largo del doble enlace del grupo carbonilo hacia el átomo de oxígeno, dejando una carga positiva parcial sobre el átomo de carbono 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

15 ACIDEZ Los ácidos carboxílicos suelen disociarse ligeramente en soluciones acuosas para formar H 3 O + y el anión carboxilato, RCOO -. Como en todo ácido, es posible definir una constante de acidez, Ka. Casi en la mayoría de los ácidos carboxílicos, la constante de acidez Ka es del orden de 10 -5, que corresponde a un pKa de /08/2009 Gloria Mara Mejía Z

16 CARÁCTER BÁSICO DEL GRUPO CARBONILO mayor densidad de carga negativa 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

17 PROPIEDADES QUIMICAS Entre los ácidos alifáticos monocarboxílicos a medida que aumenta el número de carbonos disminuye su acidez porque los grupos hidrocarbonados son donadores de electrones, lo que hace que a mayor número de carbonos se fortalezca el enlace O - H y disminuye la facilidad de la liberación del ión hidrógeno. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

18 REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN Los ácidos carboxílicos sencillos son ácidos débiles que al reaccionar con bases fuertes, como el hidróxido de sodio, originan sales estables que son sólidos solubles en agua y se hallan completamente disociadas en solución A las sales orgánicas se les nombra de la misma manera que a las sales inorgánicas El nombre del anión se obtiene eliminando la terminación ico de los ácidos y reemplazándola por la terminación ato. Por ejemplo: acetato de sodio, CH3 - COONa 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

19 Los ácidos carboxílicos como ácidos que son reaccionan con las bases dando lugar a la formación de sales. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

20 Reacción de los ácidos carboxílicos con amoniaco Los ácidos carboxílicos reaccionan con el amoniaco formando amidas, en una reacción muy lenta a la temperatura ambiente. Primero se forma la sal de amonio y se separa el agua si la reacción se mantiene por encima de los 100 ºC. La ecuación general es:

21 Formación de haluros de acilo Los ácidos carboxílicos reaccionan con ciertos halogenuros de no metales (como el fósforo) para formar halogenuros de acilo. Para la obtención de los cloruros, los más empleados son el PX3, PX5 y SOX2. Las reacciones son las siguientes 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

22 Formación de anhídridos orgánicos De acuerdo a su estructura, se considera que los anhídridos de ácido se forman por eliminación de una molécula de agua entre dos moléculas de ácido. La reacción general de la formación de un anhídrido orgánico es

23 Formación de nitrilos Los nitrilos se consideran derivados de los ácidos carboxílicos puesto que tienen el mismo estado de oxidación. Su fórmula general es R -CN y se nombran como esteres del ácido cianhídrico o como cianoderivados de los hidrocarburos. Por ejemplo, el propionitrilo o cianuro de n-propilo es de fórmula CH3 - CH2 - CH2 - CN Una forma de obtener nitrilos es mediante la deshidratación de amidas u oximas en presencia de pentóxido de fósforo, de acuerdo a la siguiente reacción: 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

24 Ácidos grasos Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

25 Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos : Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C). Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

26 Una mol é cula de grasa est á formada por tres á cidos grasos unidos a una mol é cula de glicerol ("triglic é rido"). Los á cidos grasos pueden estar saturados, es decir, no presentar enlaces dobles. Tambi é n pueden estar insaturados, es decir, tener á tomos de carbono unidos por enlaces dobles. Algunas plantas almacenan energ í a en forma de aceites, especialmente en las semillas y en los frutos. ÁCIDOS GRASOS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

27 Una mol é cula de grasa est á formada por tres á cidos grasos unidos a una mol é cula de glicerol ("triglic é rido"). Los á cidos grasos pueden estar saturados, es decir, no presentar enlaces dobles. Tambi é n pueden estar insaturados, es decir, tener á tomos de carbono unidos por enlaces dobles. Algunas plantas almacenan energ í a en forma de aceites, especialmente en las semillas y en los frutos. ÁCIDOS GRASOS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

28 Una mol é cula de grasa est á formada por tres á cidos grasos unidos a una mol é cula de glicerol ("triglic é rido"). Los á cidos grasos pueden estar saturados, es decir, no presentar enlaces dobles. Tambi é n pueden estar insaturados, es decir, tener á tomos de carbono unidos por enlaces dobles. Algunas plantas almacenan energ í a en forma de aceites, especialmente en las semillas y en los frutos. ÁCIDOS GRASOS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

29 ACIDOS GRASOS Los ácidos grasos se utilizan, entre otras cosas, para fabricar detergentes biodegradables. Los ácidos grasos se utilizan también en productos plásticos, como los recubrimientos para madera y metal, y en los automóviles, desde el alojamiento del filtro de aire hasta la tapicería. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

30 REACTIVIDAD DE ACIDOS CARBOXÍLICOS El grupo carbonilo (CO) es el que determina la reactividad de estos compuestos y sus derivados. El carbono carbonílico está unido a 3 átomos, por enlaces s, los cuales utilizan orbitales sp2. El orbital p del Carbono se enlaza al del Oxígeno, formando un Orbital p y así el C y el O se unen por un doble enlace. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

31 La reactividad de un ácido carboxílico está marcado, en primer lugar, por la elevada acidez del OH y, en segundo, por la electrofilia del carbono carbonílico. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

32 REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA Factores estéricos permiten que el carbono carbonílico sea susceptible al ataque nucleofílico: Electronegatividad del oxígeno Formación de un estado de transición tetraédrico, relativamente no impedido. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

33 REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA La reacción tiene dos etapas: En la etapa de adición el carbono inicialmente carbonílico cambia de hibridación sp2 (trigonal plana) a sp3 (tetraédrica). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

34 ELIMINACIÓN 2a etapa: ELIMINACIÓN En la eliminación el carbono reaccionante recupera de hibridación sp2. El protón utilizado inicialmente se recupera, por lo que la cantidad requerida de ácido para estas reacciones es catalítica. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

35 Las reacciones de ácidos carboxílicos y derivados tienen lugar mediante un proceso de sustitución adición- eliminación Donde X puede ser: 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

36 Los éteres son compuestos de fórmula R-O-R´ en la que R y R´ pueden ser grupos alquilo o arilo (fenilo). Los éteres podrían considerarse derivados del agua, por simple sustitución de los átomos de hidrógeno por grupos alquilo. En la siguiente figura se indican, a modo de comparación, las estructuras del agua, el metanol y el dimetil éter. ETERES Alifáticos ROR (los dos radicales alquílicos). Aromáticos ArOAr (los dos radicales arílicos). Mixtos ROAr (un radical alquílico y otro arílico). R-O-R 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

37 NOMENCLATURA Para nombrar los éteres tenemos dos alternativas: Considerar el grupo alcoxi como un sustituyente (siendo R el radical más sencillo). Citar los dos radicales que están unidos al O por orden alfabético y a continuación la palabra éter. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

38 NOMENCLATURA Un caso particular de éteres son los epóxidos, cuyo esquema es el siguiente : Para nombrarlos se utiliza el prefijo epoxi- seguido del nombre del hidrocarburo correspondiente, e indicando los carbonos a los que está unido el O,con dos localizadores lo más bajos posibles, en caso de que sea necesario. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

39 NOMENCLATURA También podemos nombrar los dos radicales, por orden alfabético, seguidos de la palabra "éter". etil isopropil éter En éteres complejos podemos emplear otros métodos: Si los grupos unidos al oxígeno son iguales y poseen una función preferente sobre la éter, después de los localizadores de la función éter se pone la partícula oxi- y el nombre de los grupos principales. 3,3'-oxidipropan-1-ol 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

40 PROPIEDADES Los éteres no pueden formar enlaces mediante puentes de hidrógeno,lo que hace que estos compuestos tengan puntos de ebullición más bajos que los alcoholes de mismo peso molecular. Los éteres de cadena corta son solubles en agua. A medida que aumenta la longitud de la cadena disminuye la solubilidad. Los éteres son muy poco reactivos, a excepción de los epóxidos, por lo que se utilizan como disolventes. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

41 PROPIEDADES QUIMICAS Los éteres no son reactivos a excepción de los epóxidos. Las reacciones de los epóxidos pasan por la apertura del ciclo. Dicha apertura puede ser catalizada por ácido o apertura mediante nucleófilo. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

42 Apertura catalizada por ácido El nucleófilo ataca al carbono más sustituido. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

43 Apertura por nucleófilo El nucleófilo ataca al carbono menos sustituido. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

44 Éteres como grupos protectores La escasa reactividad de los éteres se puede aprovechar para utilizarlos como grupos protectores. Son muy estables en medios básicos y nucleófilos, lo que permite proteger alcoholes, aldehídos y cetonas transformándolos en éteres. La desprotección se realiza en medio ácido acuoso. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

45 Estructura del dimetil éter El ángulo C-O-C de los éteres es de alrededor de 110º. Hay un dipolo a lo largo del enlace C-O porque el oxígeno es más electronegativo que el carbono. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

46 DISOLUCIÓN DE IONES CON ÉTER. Una sustancia iónica como el yoduro de litio es ligeramente soluble en éteres, ya que el pequeño catión litio está fuertemente solvatado por los pares de electrones solitarios del éter. Al contrario que los alcoholes, los éteres no son donantes de enlaces de hidrógeno, por lo que no solvatan a los aniones El oxígeno del éter puede tener una interacción dipolar con cationes, pero no con aniones, por lo que las sales no serán muy solubles en los disolventes con éter. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

47 REACTIVO DE GRINARD Los Reactivos de Grignard son compuestos organometálicos de fórmula general R-Mg-X, donde R es un resto orgánico (alquílico o arílico) y X un haluro. Tienen una rápida reaccion con electrofilos, como por ejemplo el grupo carbonilo. Son importantes para la formación de enlaces de carbono-carbono, carbono- fosforo, carbono-estaño, carbono-silicio, carbono-boro y otros enlaces carbono-heteroatomo. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

48 COORDINACIÓN DE UN ÉTER CON UN REACTIVO DE GRIGNARD. La coordinación de un éter con un reactivo de Grignard estabiliza al reactivo y ayuda a mantenerlo en disolución. Los pares solitarios del oxígeno interactúan con el magnesio. Lo mismo ocurre con el borano (BH 3.THF) en el que el THF estabiliza al boro. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

49 PÉRDIDA DE UN GRUPO ALQUILO. Otra ruptura habitual es la pérdida de cualquiera de los dos grupos alquilo para dar lugar a otro ión oxonio o a un catión alquilo. Solamente se pueden observar especies cargadas positivamente (cationes o radical-cationes). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

50 OXIDACIÓN DE ÉTERES. Cuando los éteres se almacenan en presencia de oxígeno atmosférico, se oxidan lentamente dando lugar a hidroperóxidos y dialquilperóxidos (los dos son explosivos). Esta oxidación espontánea, producida por el oxígeno atmosférico, se denomina «autooxidación». La destilación de los éteres se debería realizar utilizando un éter que no contenga peróxido. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

51 SÍNTESIS DE WILLIAMSON DE ÉTERES. Uno de los métodos más empleados en la preparación de éteres implica el ataque de un ión alcóxido sobre un halogenuro primario, o tosilato de alquilo primario. A este método se le conoce como síntesis de Williamson. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

52 SÍNTESIS DE ÉTERES POR DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES. El método más barato para la síntesis de éteres simples es la deshidratación bimolecular catalizada por ácidos. La síntesis industrial del dimetil éter (CH 3 -O- CH 3 ) y del dietil éter (CH 3 CH 2 -O-CH 2 CH 3 ) se efectúa de este modo mediante calentamiento de los correspondientes alcoholes en presencia de H 2 SO 4. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

53 Hay éteres que contienen más de un grupo funcional éter (poliéteres) y algunos de éstos forman ciclos; estos poliéteres se denominan '''éteres corona'''. Los éteres corona son quizá las moléculas más simples que imitan el comportamiento de las enzimas, sistemas biológicos esenciales para la vida. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

54 ETERES CORONA Los éteres corona son capaces de reconocer los iones alcalinos en función del tamaño de la cavidad oxigenada del anillo, que puede interaccionar atractivamente con la carga positiva del metal. Los iones alcalinos Li+, Na+ y K+ tienen diferente radio iónico. Cada uno de ellos casa mejor con una corona diferente. De esta manera pueden extraerse selectivamente unos iones en presencia de otros, dependiendo del éter corona empleado. Éter 15-corona-5/Na+ Éter 18-corona-6/K+ Éter 12-corona-4/Li+ La presencia de una pequeña cantidad de éter corona hace posible que reacciones que no tenían lugar o lo hacían con bajo rendimiento, se produzcan o mejoren sensiblemente. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

55 Pueden sintetizarse de distintos tamaños y se suelen emplear como ligandos, para acomplejar selectivamente (por el tamaño) a cationes alcalinos. Los oxígenos establecen interacciones con el catión, que se coloca en el centro del ciclo, formándose un complejo.catión Éteres corona Existen en la naturaleza compuestos de este tipo. Suelen servir como transporte de cationes alcalinos para que puedan atravesar las membranas celulares y de esta forma matener las concentraciones óptimas a ambos lados. Por esta razón se pueden emplear como antibióticos, como por ejemplo, la valinomicina.antibióticovalinomicina 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

56 Otros compuestos relacionados son los criptatos, que contienen, además de átomos de oxígeno, átomos de nitrógeno. A los criptatos y a los éteres corona se les suele denominar "ionóforos".criptatoionóforo Existen dos tipos de Ionóforos: 1- Transportadores Iónicos móviles 2- Formadores de Canales 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

57 Poliéteres Se pueden formar polímeros que contengan el grupo funcional éter. Un ejemplo de formación de estos polímeros: R-O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-.. Los poliéteres más conocidos son las resinas epoxi''', que se emplean principalmente como adhesivos. Se preparan a partir de un epóxido y de un dialcohol. Una resina epoxi 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

58 RESUMEN Los éteres son grupo de compuestos orgánicos que responden a la fórmula general ROR, en donde O es un átomo de oxígeno, y R y R representan los mismos o distintos radicales orgánicos. La mayoría de los éteres son líquidos volátiles, ligeros e inflamables, solubles en alcoholes y otros disolventes orgánicos. Desde el punto de vista químico, son compuestos inertes y estables; los álcalis o los ácidos no los atacan fácilmente. Están estrechamente relacionados con los alcoholes, y se obtienen directamente de ellos. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

59 RESUMEN Los epóxidos son éteres cíclicos que contienen un anillo de tres átomos. Este anillo posee ángulos de enlace de 60° y debido a su gran tensión, los epóxidos tienen una elevada reactividad. Los epóxidos son sustancia química que polimerizada se usa como plástico para estructuras, revestimientos y adhesivos. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

60 COMPUESTOS NITROGENADOS El átomo de nitrógeno tiene siete protones en su núcleo y siete electrones en su corteza, dos en la primera capa y cinco en la segunda y más exterior. Por tanto, le faltan tres electrones para completar esta última capa, y puede conseguirlos formando tres enlaces simples, un enlace simple y uno doble, o un enlace triple. El ejemplo más simple de un átomo de nitrógeno formando tres enlaces simples es el amoníaco. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

61 Esta capacidad del nitrógeno para combinarse va a dar lugar a otras varias familias de compuestos, que resultan de la sustitución de hidrógenos de los hidrocarburos por grupos de átomos que contienen nitrógeno. Estos grupos funcionales dotan al compuesto modificado de propiedades específicas. Los compuestos con grupos funcionales nitrogenados son los siguientes: 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

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63 FUNCIONES NITROGENADAS AMIDAS NITRILOS AMINAS R C NH 2 O R C N R NH 2 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

64 Amidas: provienen de la reacción de un ácido carboxílico con NH 3 Aminas: provienen de la reacción de alcoholes con NH 3 Nitrilos : se obtienen de la deshidratación de aminas primarias 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

65 HETEROCICLOS Son compuestos orgánicos cíclicos que contienen átomos de Nitrógeno incorporados al ciclo Purina 2-pirimidina Nucleotidos presentes en el ADN y en el ARN 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

66 FURANO PIRIDINA INDOL 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

67 PURINA PIRIMIDINA 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

68 AMINAS El grupo funcional amina consiste en una molécula de amoníaco a la que se le ha quitado un átomo de Hidrogeno, -NH2, por lo que ese enlace sobrante puede unirse con un radical de hidrocarburo. Esto da lugar a un grupo genérico de compuestos denominados aminas y que tienen gran importancia en los seres vivos. El ejemplo más simple es el de la metilamina, CH3- NH2. El átomo de nitrógeno se representa de color azul. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

69 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 formar puentes de hidrógeno, sin embargo pueden aceptar enlaces de Hidrogeno 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.alcoholes 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

70 Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullicion 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 ebullición más bajos que las aminas primarias y secundarias de pesos moleculares semejantes. Si sólo se sustituye un átomo de hidrógeno se dice que la amina es primaria. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

71 Las aminas se clasifican de acuerdo con el número de átomos de hidrógeno del amoníaco que se sustituyen por grupos orgánicos, los que tienen un solo grupo se llaman aminas primarias, los que tienen dos se llaman aminas secundarias y terciarias.hidrógeno Nomenclatura La amina es terciaria La amina es secundaria. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

72 Cuando se usan los prefijos di, tri, se indica si es una amina secundaria 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. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

73 Para localizar el grupo amino dentro de la cadena principal se utiliza el número del carbono que está unido directamente al nitrógeno y este número o localizador se coloca delante del nombre de la terminación AMINA. Si la amina es secundaria o terciaria, se dan los nombres de los radicales alquilo que están unidos al nitrógeno precedidos de la letra N en cursiva para indicar que dichos grupos están unidos al nitrógeno y no a un carbono. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

74 A causa de la semejanza estructural con las aminas, los derivados del iòn amonio NH 4 +, los llamados iones de amonio cuaternarios, R 4 N +, tambièn se incluyen en las aminas. Se llama amina aromática si por lo menos uno de los grupos unidos directamente al nitrógeno es aromático, son aromáticos aquellos cuyas moléculas que tienen un anillo de seis carbonos y pocos hidrógenos. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

75 AMINAS COMO SUSTITUYENTES Cuando en la molécula existe un grupo funcional prioritario a la amina, esta se convierte en un sustituyente que se nombra con el prefijo -amino. Son grupos prioritarios al amino los ácidos carboxílicos, ésteres, amidas, nitrilos, aldehídos y cetonas, alcoholes. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

76 La propiedad más característica de las aminas es su olor a pescado descompuesto. Algunas diaminas son especialmente pestilentes y sus nombres comunes describen correctamente sus olores (putrescina, cadaverina). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

77 Como clase, las aminas comprenden algunos de los compuestos biológicos más importantes que se conocen. Las aminas funcionan en los organismos vivos como biorreguladores, neurotransmisores, en mecanismos de defensa y en muchas otras funciones más. Debido a su alto grado de actividad biológica muchas aminas se emplean como medicamentos. A continuación, se muestran las estructuras y los usos de algunas aminas biológicamente activas (adrenalina, noradrenalina, dopamina, serotonina, anfetamina, novocaína, acetilcolina, ácido nicotínico, piridoxina, histamina). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

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79 La adrenalina y la noradrenalina son dos hormonas secretadas en la médula de la glándula adrenal y liberadas en el torrente sanguíneo cuando un animal se siente en peligro. La adrenalina causa un aumento de la presión arterial y de las palpitaciones, lo que prepara al animal para la lucha. La noradrenalina también causa un incremento de la presión arterial y está implicada en la transmisión de los impulsos nerviosos. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

80 La dopamina y la serotonina son neurotransmisores que se encuentran en el cerebro. Los niveles anormales de dopamina se asocian con muchos desórdenes psiquiátricos, incluyendo la enfermedad de Parkinson. La esquizofrenia se debe a la presencia de niveles anormales de serotonina en el cerebro. serotonina dopamina 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

81 Los alcaloides son un grupo importante de aminas biológicamente activas, que son biosintetizadas por algunas plantas para protegerse de insectos y otros animales depredadores. Algunos alcaloides representativos: coniína, cocaína, nicotina, mescalina, morfina, heroína, codeína, histrionicotoxina). 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

82 Las aminas bióticas se originan en el organismo a partir de aminoácidos por disociación del dióxido de carbono, ejemplos: la histamina, adrenalina, cadaverina, etc. Las aminas experimentan muchas y variadas reacciones y desempeñan un importante papel en la síntesis orgánica y bioquímica. En la naturaleza las proteínas, muchas vitaminas, antibióticos medicamentos y venenos tienen grupos funcionales en los cuales hay nitrógeno. NOMENCLATURA.- el nombre de las aminas se forma: a).- enumerando los sustituyentes, que se hacen seguir del sufijo amina. CH 3 CH 3 – N Dimetilamina H 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

83 b).- utilizando el prefijo amino delante de el hidrocarburo de el que se deriva la amina. H C2H5 – N – C2H5 ámino dietano La amina aromática mas importante es la anilina. C 6 H 5 NH 2 NH 2 NOMENCLATURA. El nombre de las aminas se forma: a).- Enumerando los sustituyentes, que se hacen seguir del sufijo amina. CH 3 CH 3 – N Dimetilamina H 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

84 SOLUBILIDAD DE LAS AMINAS. La mayoría de las aminas, que contienen más de seis átomos de carbono, son relativamente insolubles en agua. En presencia de ácido diluido (en disolución acuosa), estas aminas forman las sales de amonio correspondientes, por lo que se disuelven en agua. Cuando la solución se transforma en alcalina, se regenera la amina La amina regenerada o bien se separa de la solución acuosa, o se extrae con un disolvente orgánico 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

85 COCAÍNA. La cocaína generalmente se consume en forma de clorhidrato. Cuando el clorhidrato de cocaína se trata con hidróxido de sodio y se extrae con éter se vuelve a transformar en la base volátil, utilizada para fumar. La cocaína se encuentra normalmente como una sal de clorhidrato porque es sólida y se puede manejar fácilmente. Al neutralizar el clorhidrato de cocaína se convierte en una base libre que es más volátil. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

86 AMIDAS PRIMARIASECUNDARIATERCIARIA Pueden considerarse como derivadas de los ácidos al sustituir el grupo OH de los mismos, por el grupo NH 2, dando lugar al grupo funcional llamado AMIDO El nitrógeno queda unido directamente al carbonilo C O NH 2 amida H CONH 2 CH 3 CONH 2 Dos grupos C = O CO NH CH 2 CO NH 2 Un grupo C = O unido al nitrógeno Tres grupos C = O CO N CH 2 CH 2 - CH 3 CO NH CO CH 3 Dietanamida o diacetamida metanamida o formamida etanamida o acetamida 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

87 Se puede considerar como un derivado de un ácido carboxilo por sustitución del grupo OH del ácido por un grupo NH 2, NHR o NRR' (llamado grupo amino). Formalmente también se pueden considerar derivados del amoníaco de una amina primaria o de una amina secundaria por sustitución de un hidrógeno por un radical ácido, dando lugar a una amida primaria, secundaria o terciaria, respectivamente. Concretamente se pueden sintetizar a partir de un ácido carboxílico y una amina: AMIDAS Una amida es un compuesto orgánico cuyo grupo funcional es del tipo RCONR'R siendo CO un carbonilo, N un átomo de nitrógeno, y R, R' y R'' radicales orgánicos o átomos de hidrógeno: 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

88 AMIDAS Sacarina La sacarina fue sintetizada en 1878, utilizándose como edulcorante desde principios del presente siglo. Es varios cientos de veces más dulce que la sacarosa EJEMPLOS: H2NONH2 Urea 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

89 POLIAMIDAS Existen polímeros que contienen grupos amida. Algunos son sintéticas, como el nailon, pero también se encuentran en la naturaleza, en las proteínas, formadas a partir de los aminoácidos, por reacción de un grupo carboxilo de un aminoácido con un grupo amino de otro. En las proteínas al grupo amida se le llama enlace peptidico. ε-caprolactama El nailon 6 es una poliamida debido a los caracter í sticos grupos amida en la cadena principal de su formulaci ó n. Por ejemplo, el nailon 6 se obtiene por polimerizaci ó n de la ε-caprolactama. Nailon 6 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

90 ¿Cómo se nombran las amidas? Las amidas se nombran reemplazando el sufijo -o del alcano por – amida. NOMENCLATURA DE AMIDAS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

91 GRUPO AMIDA UNIDO A CICLOS En compuestos cíclicos se nombra el ciclo y se termina con el sufijo -carboxiamida. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

92 AMIDAS COMO SUSTITUYENTES Cuando no es grupo funcional se ordena alfabéticamente con el resto de sustituyentes utilizando el prefijo carbamoíl /08/2009 Gloria Mara Mejía Z

93 Degradación de Hofmann de amidas En presencia de una base las amidas primarias reaccionan con Br 2 sustituyéndose el grupo carbonilo por un -NH 2, reacción denominada transposición de Hofmann. Reactividad Son el derivado de ácido menos reactivo debido a la cesión del par solitario del grupo amino. Hidrólisis Las amidas se hidrolizan a ácidos carboxílicos en medios ácidos o básicos y con condiciones enérgicas. Reducción a aminas y aldehídos El hidruro de aluminio y litio las transforma en aminas y el DIBAL en aldehídos. Formación de enolatos de amida y amidatos En medios básicos forman amidatos por desprotonación del grupo -NH 2 con hidrógenos de pKa 15. La desprotonación del carbono α produce enolatos de amida. 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

94 El grupo funcional de los nitrilos es el grupo ciano (CN), que está constituido por un átomo de carbono unido mediante un triple enlace a un nitrógeno. Uno de los nitrilos más usuales en los laboratorios de Química Orgánica es el acetonitilo, donde se emplea como disolvente. Se nombran añadiendo la terminación NITRILO al nombre del hidrocarburo correspondiente. NITRILOS 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

95 NITROCOMPUESTOS Presentan el grupo nitro: -NO 2. Ejemplo: nitro etano, CH 3 -CH 2 NO 2. Nitrobenceno CH 3 CH 2 NO 2 Nitroetano a_12/Capitulo_8.htm 18/08/2009 Gloria Mara Mejía Z

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