Aminas - Clasificación de aminas Las aminas son derivados del amoníaco en el que uno o más de los protones han sido reemplazados por grupos alquilo o arilo. Las aminas se clasifican en primarias, secundarias o terciarias, dependiendo del número de grupos unidos al átomo de nitrógeno. Tenga en cuenta que estos términos tienen un significado diferente que cuando se usaron para nombrar alcoholes. Un alcohol terciario tiene tres grupos unidos al carbono α, mientras que una amina terciaria tiene tres grupos unidos al átomo de nitrógeno. Las aminas son abundantes en la naturaleza. Las aminas naturales aisladas de las plantas se llaman alcaloides. A continuación se presentan ejemplos de varios alcaloides que han generado conciencia pública como resultado de su actividad fisiológica:

Muchas drogas de adicción son alcaloides- Las aminas son abundantes en la naturaleza. Las aminas naturales aisladas de las plantas se llaman alcaloides. A continuación se presentan ejemplos de varios alcaloides que han generado conciencia pública como resultado de su actividad fisiológica: Morfina: (Un analgésico potente aislado de las semillas verdes de la planta de amapola Papaver somniferum). Cocaína: (Un potente estimulante aislado de las hojas de la planta de coca). Nicotina (un compuesto adictivo y tóxico que se encuentra en el tabaco). Muchas aminas también desempeñan papeles vitales en la neuroquímica (química que tiene lugar en el cerebro). Abajo hay algunos ejemplos:

Ejemplos de algunas aminas biológicamente activas.

Aminas Existen aminas primarias, secundarias y terciarias que dependen del número de carbonos unidos al nitrógeno: uno, dos y tres, respectivamente. Esta es una diferencia con los alcoholes donde la sustitución en el carbono, y no en el oxígeno, es responsable de hacerla primaria, secundaria o terciaria. Mira algunos ejemplos                                                                                        

Estructura de las aminas. El amoníaco tiene una estructura tetraédrica algo distorsionada, con una de las posiciones del tetraedro ocupada por un par de electrones no enlazantes. Esta geometría se debe a la hibridación sp3 del nitrógeno, de forma que el par de electrones solitario hace que el ángulo H-N-H se comprima desde 109,5º (ángulo de la estructura tetraédrica perfecta) hasta 107º.

Interconversión de aminas. La inversión del nitrógeno interconvierte los dos enantiómeros de una amina sencilla quiral. El estado de transición tiene una estructura híbrida sp2, plana, con el par solitario en un orbital p. La resolución de las aminas es complicada porque la inversión del nitrógeno interconvierte los enantiómeros.

Aminas quirales Aminas cuya quiralidad se debe a la presencia de átomos de carbono asimétricos. La inversión del nitrógeno no es pertinente porque no afectará al carbono quiral.

Aminas quirales. Sales de amonio cuaternario con átomos de nitrógeno asimétricos. La inversión de la configuración no es posible, ya que no hay par de electrones solitario. El nitrógeno debe tener 4 grupos diferentes alrededor de él para que sea quiral.

Aminas quirales Las aminas que no adquieren el estado de transición con hibridación sp2 para la inversión del nitrógeno. Las aminas que se encuentran en anillos con un tamaño pequeño no se pueden invertir

Propiedades físicas de las aminas. Las aminas son fuertemente polares debido a que el gran momento dipolar del par de electrones solitario se suma a los momentos dipolares de los enlaces C-N y H-N. El enlace de hidrógeno N-H es más débil que el enlace de hidrógeno O-H, por tanto las aminas tienen puntos de ebullición más bajos que los alcoholes con masas moleculares similares.

Reactividad de las aminas Una amina es un nucleófilo (una base de Lewis) debido a que el par solitario de electrones no enlazantes pueden formar un enlace con un electrófilo. Una amina también puede actuar como base de Brönsted-Lowry, aceptando un protón de un ácido. Cuando una amina actúa como un nucleófilo, se forma un enlace N-C. Cuando actúa como una base, se forma un enlace N-H. La nucleofilia es la fuerza como nucleófilo de una especie. Es un concepto cinético, por tanto se mide comparando constantes de velocidad. En la nucleofilia influyen la carga, la basicidad, la polarizabilidad e impedimentos estéricos del nucleófilo y la naturaleza del disolvente. Intuitivamente, en general, la nucleofilia aumenta con la carga negativa, la basicidad y la polarizabilidad y disminuye por impedimento estérico y con la mayor solvatación (mejor un disolvente polar aprótico). Para entenderlo mejor unos ejemplos: Efecto de la carga: HO- > H2O;NH2- > NH3 Efecto de la basicidad:NH3 > H2O;NH2- > HO-;CH3S- > Cl-

Reactividad de las aminas Podemos ver en estos ejemplos como la nucleofilia disminuye hacia la derecha de la tabla periódica. Efecto de la polarizabilidad y del disolvente: I- > Br- > Cl-. El anión yoduro con una "nube electrónica" más voluminosa es más polarizable. El anión cloruro es más pequeño y es mejor solvatado por el disolvente. El efecto de la polarizabilidad, del tamaño del átomo nucleófilo, se observa claramente en especies neutras donde el efecto de la solvatación no es tan importante como en las especies cargadas: PH3 > NH3; H2Se > H2S > H2O Podemos ver con este ejemplo como la nucleofilia aumenta al descender por la tabla periódica. El efecto del impedimento estérico: CH3O- > (CH3)3CO-

Reactividad de las aminas

Diagrama de energía potencial de la reacción de disociación básica de una amina. Los grupos alquilo estabilizan el ión amonio, haciendo que la amina sea una base más fuerte. Sin embargo, las aminas primarias, secundarias y terciarias muestran basicidades similares debido a los efectos de disolución. 

Estabilización por el grupo alquilo de las aminas. Los grupos alquilo son donantes de electrones. Como la metilamina tiene un grupo metilo, éste ayuda a estabilizar la carga positiva del nitrógeno. Esta estabilización disminuye la energía potencial del catión metilamonio, haciendo que la metilamina sea una base más fuerte que el amoniaco. Las alquilaminas sencillas tienden a ser bases más fuertes que el amoniaco.

Estabilización de la anilina La anilina está estabilizada por el solapamiento del par solitario con el anillo aromático. En el ión anilinio no es posible este solapamiento .¿por qué? El nitrógeno de la anilina tiene los electrones no enlazantes paralelos a los orbitales p del anillo, por lo que se puede producir solapamiento.