CLASES TEÓRICAS DE QUÍMICA ORGÁNICA (CLASE #9) DOCENTE: MELISSA ROMERO

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1 CLASES TEÓRICAS DE QUÍMICA ORGÁNICA (CLASE #9) DOCENTE: MELISSA ROMERO

2 AMIDAS Una amida es un compuesto de un ácido carboxílico y amoniaco o una amina. Un ácido reacciona con una amina para formar una sal, el carboxilato de amonio. Cuando esta sal se calienta arriba de 100 ºC, el agua se libera y resulta una amida.

3 ESTRUCTURA una amida de la forma R-CO-NH2 se llama amida primaria debido a que sólo tiene un átomo de carbono enlazado al átomo de nitrógeno de ésta. A una amida con un grupo alquilo en el átomo de nitrógeno (R-CO-NH-R) se le llama amida secundaria o amida N-sustituida. A las amidas con dos grupos alquilo en el átomo de nitrógeno de la amida (R-CO-NR2) se les llama amidas terciarias o amidas N,N-disustituidas.

4 PUNTOS DE EBULLICIÓN

5 SOLUBILIDAD Muchos de los ésteres, amidas y nitrilos más pequeños son relativamente solubles en agua (tabla 21-2) debido a su polaridad alta y a su capacidad para formar enlaces por puentes de hidrógeno con el agua.

6 5-formil-3-hidroxi-4-metilpentanamida
NOMENCLATURA Regla 1. Las amidas se nombran como derivados de ácidos carboxílicos sustituyendo la terminación -oico del ácido por -amida Regla 2. Las amidas son grupos prioritarios frente a aminas, alcoholes, cetonas, aldehídos y nitrilos. 5-formil-3-hidroxi-4-metilpentanamida formilhexanamida

7 Regla 3. Las amidas actúan como sustituyentes cuando en la molécula hay grupos prioritarios, en este caso preceden el nombre de la cadena principal y se nombran como carbamoíl. Regla 4. Cuando el grupo amida va unido a un ciclo, se nombra el ciclo como cadena principal y se emplea la terminación -carboxamida para nombrar la amida.

8 Hidrólisis de las amidas
PROPIEDADES QUÍMICAS Hidrólisis de las amidas

9 AMINAS Las aminas son derivados orgánicos del amoniaco con uno o más grupos alquilo o arilo enlazados al átomo de nitrógeno. Como sustancias, las aminas incluyen algunos de los compuestos biológicos más importantes. Las aminas tienen muchas funciones en los organismos vivos, como la biorregulación, neurotransmisión y defensa contra los depredadores. maniobras de resucitación cardiopulmonar  ayuda a que el organismo elabore sus propias proteínas. Desempeña un papel en el cerebro incluyendo el movimiento, memoria, comportamiento y cognición, atención, inhibición de la producción de la prolactina, sueño, humor y aprendizaje Tiene un papel fundamental en las reacciones alérgicas y el sistema inmunitario, es decir, en aspectos relacionados con cuerpos extraños que se introducen en el organismo. Regula la producción de ácido gástrico en el estómago

10 AMINAS Casos leves de envenenamiento por alcaloides pueden producir efectos fisiológicos como tranquilidad, euforia o alucinaciones. Las personas que buscan estos efectos con frecuencia se vuelven adictas a los alcaloides. Esta adicción a menudo termina en muerte. Las estimaciones actuales son superiores a 400,000 muertes por año debidas a la adicción a los alcaloides en los Estados Unidos de América, incluyendo alcaloides naturales como la nicotina y cocaína, y alcaloides sintéticos como la metanfetamina. La mayoría de estas muertes son resultado de la adicción a la nicotina en el tabaco, una adicción muy difícil de superar.

11 NOMENCLATURA DE AMINAS
Las aminas se clasifican como primarias (1º), secundarias (2º) o terciarias (3º), correspondiendo a uno, dos o tres grupos alquilo o arilo enlazados al nitrógeno. La nomenclatura IUPAC de las aminas es similar a la de los alcoholes. La cadena de átomos de carbono continua más larga determina el nombre raíz. La terminación -o en el nombre del alcano se cambia a -amina, y un número muestra la posición del grupo amino a lo largo de la cadena. A los otros sustituyentes en la cadena de carbonos se les asignan números, y el prefijo N- se usa para cada sustituyente en el nitrógeno.

12 NOMENCLATURA IUPAC DE AMINAS NOMENCLATURA COMÚN DE AMINAS
Los nombres comunes de las aminas se forman a partir de los nombres de los grupos alquilo enlazados al nitrógeno, seguidos por el sufijo -amina. Los prefijos di-, tri-, y tetra- se usan para describir dos, tres o cuatro sustituyentes idénticos.

13 NOMENCLATURA COMÚN DE AMINAS
En la nomenclatura de aminas con estructuras más complicadas, al grupo -NH2 se le llama grupo amino. Éste se trata como cualquier otro sustituyente, con un número u otro símbolo indicando su posición en el anillo o en la cadena de carbonos.

14 NOMENCLATURA COMÚN DE AMINAS
Con el uso de este sistema, las aminas secundarias y terciarias se nombran clasificando el átomo de nitrógeno (junto con sus grupos alquilo) como un grupo alquilamino. El grupo alquilo más largo o más complicado se toma como la estructura base. Las aminas aromáticas y heterocíclicas por lo general son conocidas con nombres históricos. Por ejemplo, la fenilamina se llama anilina, y sus derivados se nombran como derivados de anilina.

15 NOMENCLATURA COMÚN DE AMINAS
HETEROCICLOS

16 ESTRUCTURA DE AMINAS el amoniaco tiene una forma tetraédrica ligeramente distorsionada. Un par de electrones no enlazados ocupa una de las posiciones del tetraedro. Esta geometría se representa por la hibridación sp3 del nitrógeno, con el par de electrones no enlazados comprimiendo los ángulos del enlace H-N-H a 107º del ángulo de enlace “ideal” sp3 de 109.5º. En la trimetilamina la compresión del ángulo es menor, ya que los grupos metilo voluminosos abren ligeramente el ángulo.

17 Proyecciones de Fisher
ESTRUCTURA DE AMINAS Una amina tetraédrica con tres sustituyentes diferentes (y un par de electrones no enlazados) no se superpone con su imagen especular, y aparece un centro de quiralidad. Sin embargo, en la mayoría de los casos, no podemos resolverlo como una amina en sus dos enantiómeros debido a que éstos se interconvierten con rapidez Proyecciones de Fisher

18 ESTRUCTURA DE AMINAS Aunque la mayoría de las aminas sencillas no pueden resolverse en enantiómeros, varios tipos de aminas quirales sí pueden. 1. Aminas con quiralidad a partir de la presencia de átomos de carbono asimétricos. La mayoría de las aminas quirales entran en este grupo. La inversión del nitrógeno es irrelevante debido a que el nitrógeno no es el centro de quiralidad. 2. Sales de amonio cuaternario con átomos de nitrógeno asimétricos. La inversión de la configuración no es posible debido a que no hay un par de electrones no enlazados que experimente la inversión del nitrógeno.

19 PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS AMINAS
PUNTOS DE EBULLICIÓN Las aminas son muy polares debido a que el gran momento dipolar del par de electrones no enlazado se suma a los momentos dipolares de los enlaces C N y H N. Debido a que el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos polar que el enlace O-H. Por tanto, las aminas forman enlaces por puentes de hidrógeno más débiles que los alcoholes de masas moleculares similares.

20 SOLUBILIDAD Todas las aminas, incluso las terciarias, forman enlaces por puente de hidrógeno con los disolventes hidroxílicos como el agua y los alcoholes. Por tanto, las aminas tienden a ser solubles en alcoholes y las aminas con masa molecular más baja (hasta aproximadamente seis átomos de carbono) son relativamente solubles en agua.

21 OLOR Quizá la propiedad más evidente de las aminas es su olor característico a pescado podrido. Algunas de las diaminas son particularmente apestosas: las diaminas siguientes tienen nombres comunes que describen estos olores.

22 BASICIDAD Una amina es un nucleófilo (una base de Lewis) debido a que su par de electrones no enlazados puede formar un enlace con un electrófilo. Una amina también puede actuar como una base de Brønsted-Lowry aceptando un protón de un ácido.

23 BASICIDAD Debido a que las aminas son bases moderadamente fuertes, sus disoluciones acuosas son básicas. Una amina puede sustraer un protón del agua, formando un ion amonio y un ion hidróxido. La constante de equilibrio para esta reacción se llama constante de disociación de la base para la amina, simbolizada por Kb. A pH más bajo (más ácido), la amina está más protonada RN + 𝑁 𝐻 3 . A pH más alto (más básico), la amina está más desprotonada (RNH2).

24 BASICIDAD

25 SÍNTESIS DE LAS AMINAS La mayoría de las síntesis de aminas comunes comienzan con amoniaco o una amina y adicionan otro grupo alquilo. Este proceso convierte al amoniaco en una amina primaria o una amina primaria a una amina secundaria, o una amina secundaria a una amina terciaria. La aminación reductiva es la síntesis de aminas más general y permite adicionar un grupo alquilo primario o secundario a una amina.

26 condensación de hidroxilamina (cero grupos alquilo) con una cetona o un aldehído

27 La condensación de una amina primaria con una cetona o un aldehído forma una imina N-sustituida (una base de Schiff). La reducción de la imina forma una amina secundaria.

28 La condensación de una amina secundaria con una cetona o un aldehído produce una sal de iminio.

29 Acilación-reducción. Al igual que la aminación reductiva, la acilación-reducción adiciona un grupo alquilo al átomo de nitrógeno de la amina inicial. Alquilación directa

30 síntesis de Gabriel: Aminas primarias

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