LECCIÓN 10 AMINAS ALIFÁTICAS
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Química Orgánica 2º LECCIÓN 10 Antonio Galindo Brito AMINAS ALIFÁTICAS 1 Objetivos Nombrar, formular y reconocer los diferentes tipos de aminas en función del número de restos carbonados unidos al átomo de nitrógeno. Reconocer el enlace C-N como el grupo funcional de las aminas y deducir de sus características electrónicas las más importantes propiedades físicas de este tipo de sustancias a través de su capacidad para formar enlaces por puentes de hidrógeno. Conocer más a fondo la quiralidad potencial de las aminas terciarias con tres grupo diferentes y la falta de actividad óptica que presentan por carecer los enantiómeros de estabilidad en la configuración, viendo algunas aminas terciarias resolubles en enantiómeros, que son excepciones que sirven para comprender mejor el fenómeno. Relacionar el carácter básico de las aminas con la presencia sobre el átomo de nitrógeno de un par electrónico sin compartir. Aprender a medir la fuerza básica de las aminas directamente por su pKB o a través del pKA de sus ácidos conjugados. Poder predecir los productos que forman las aminas frente a diversos reactivos, con particular énfasis en la eliminación de Hofmann como método para preparar los alquenos menos sustituidos. Conocer los más importantes métodos de preparación de aminas y finalmente, apreciar la importancia de las aminas como intermedios en la síntesis de otros productos como medicamentos. Destacar su presencia formando parte de moléculas tan vitales como los ácidos nucleicos y asimismo, reconocer que el mal uso de algunas aminas naturales y sintéticas está provocando serios problemas sociales. LECCIÓN 10 AMINAS ALIFÁTICAS Definición, clasificación y nomenclatura Química Orgánica 2º. NH3 R - NH2 .. .. H .. H R .. H N ; N ; ; H H H amoniaco .. amina 1ª alifática RNHAr .. Ar R R3 N R2NH .. .. R R R .. R N N N R2NAr ; R .. R N ; Ar R .. Ar N ; etilamina .. CH3 - NH2 CH3CH2 - NH2 .. .. NH2 NH2 ciclopropilamina .. NH2 .. Ar Ar N ; ; H N amina 3ª aromática amina 2ª aromática amina 1ª aromática .. Ar Ar H R R4 N + . X - ; + N R Ar isopropilamina Ar3 .. N Ar2NH .. RNAr .. 2 R . X - R Sal de amonio Aminas mixtas alifáticas y aromáticas secundarias y terciarias metilamina .. Ar N ; amina 3ª alifática Ar H .. .. H R amina 2ª alifática .. Ar - NH2 Antonio Galindo Brito 2 .. terc-butilamina .. (CH3)2CH - NH2 (CH3)3C - NH2 : NH2 .. sec-butilamina .. CH3 - CH (NH2) - CH2CH3 : NH2 NH2 ciclobutilamina ciclopentilamina ciclohexilamina fenilamina .. .. .. .. NH2 NH2 NH2 NH2 Química Orgánica 2º. LECCIÓN 10 .. .. H2N H H2N H .. .. ; ; HN 2 .. NH2 NH2 ; .. H NH 2 H2N H .. Antonio Galindo Brito 3 .. .. NH2 H2N NH2 (1, 2R, 6)-hexanotriamina .. ; cis-1,2-ciclobutandiamina (meso) .. .. H2N NH2 .. .. (1S, 2S)-ciclopentan diamina (2R, 3, 4S)-pentanotriamina H2N .. .. .. H2N NH2 (2R, 3R)-butanodiamina 2,3-butano 1,3-propanodiamina Una forma treo diamina (meso) .. ; H2N .. .. H .. .. .. (CH3)2 - NH ; (CH3CH2)2 - NH ; [(CH3)2CH]2 - NH ; Ph2NH ; (CH3)3 N ; (CH3CH2)3N ; [(CH3)2CH]3N dimetilamina dietilamina .. disopropilamina NH N-metil-propilamina .. N N-etil, N-metil-fenilamina N-etil, N-metil-anilina difenilamina trimetilamina trietilamina triisopropilamina .. .. N N N,N-dimetil-pentilamina N-etil, N-metil-butilamina .. N N,N-dimetil-ciclopentilamina .. N N,N-diciclopropilcicloheptilamina LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. NH2 H N .. NH2 ; ; bencenamina anilina etanamina NH2 .. NH2 ; azirina .. aziridina ; CH3NH NH2 p-toluidina N H .. ; (CH3)2N H .. .. (3R)-dimetilamino-1-hexanol ; N .. piridina N H piperidina .. .. COOCH .. .. 3 .. CH3CH2NH :OH OH .. p-dimetilamino-benzaldehído p-etilamino-benzoato de metilo .. .. H ; .. CHO .. Ácido p-metilamino-benzoico N NH2 ; pirrolidina pirrol .. .. COOH .. .. .. .. ; N H azetidina .. N,N-dietilbutanamina .. .. ; ; N .. m-toluidina H N: H N ; N-etilbutanamina ; o-toluidina H N N H ; N-metilpropanamina ; anilina .. .. .. .. Antonio Galindo Brito 4 ; .. NH2 H ; (1S, 3S)-3-amino-ciclohexanol .. O .. H .. N CH3 4-(etilmetilamino)-ciclohexanona LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 5 CH3 + N .- + OH N .- + Br CH3 Hidróxido de dietildimetil amonio N .- CH3 Bromuro de tetraetil amonio Cl Cloruro de (S)-benciletilfenilmetil amonio Estructura de las aminas ¨ ¨ N H 107º espejo H N CH3 108º CH3 H HC 3 ¨ H CH2CH3 H3C N ¨ H Trimetilamina Amoniaco ¨ orbital CH2CH3 CH3 N sp3 N H (R)-etilamina CH2CH3 CH3 orbital sp2 ¨ H N CH2CH3 CH3 Estado de transición N CH3 CH2CH3 ¨ orbital sp3 H (S)-etilamina LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. H2N H H ; * 2R-butanamina NH2 H3C N CH3 * 2S-butanamina (CH3)2CH .. .. H3C .. Antonio Galindo Brito 6 N + . Br - CH2CH3 H3C Bromuro de (S)-etilfenilmetil isopropilamonio ; N (R)-1,2,2-trimetil-aziridina (S)-1,2,2-trimetil-aziridina - Br . +N CH2CH3 CH(CH3)2 CH3 Bromuro de (R)-etilfenilmetil isopropilamonio ¨ H CH2CH3 CH3 CH3 H3C Propiedades físicas de las aminas N CH3 momentos dipolares particulares de los enlaces y del par electrónico sin compartir momento dipolar resultante; suma vectorial de los momentos individuales LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. H R N : .... R H R R R N Trimetilamina C3H9N Etil, metil, éter H R : N R Amina terciaria; sólo acepta puentes de hidrógeno de una amina secundaria, primaria, de un alcohol o del agua Aminas primarias y secundarias dadoras y aceptoras de puentes de hidrógeno Fórmula .... : R : R Nombre N Antonio Galindo Brito 7 TABLA I Tipo Masa Molecular Punto Ebullición Amina terciaria 59 3 (ºC) C3H8O Éter 60 8 (ºC) Etil, metil, amina C3H9N Amina secundaria 59 37 (ºC) Propilamina C3H9N Amina primaria 59 48 (ºC) 1-Propanol C3H8O Alcohol primario 60 97 (ºC) H (H)(R) .. .. N : .... : H 1,4-butanodiamina putrescina O (H)(R) R Puente de hidrógeno entre una amina (1ª, 2ª ó 3ª) y un alcohol NH2 ; H2N : .. ; H2N 1,5-pentanodiamina cadaverina .. NH2 LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 8 Propiedades químicas de las aminas alifáticas híbrido sp3 C .. NH2 híbrido sp2 C ; C .. NH2 híbrido sp2 ; Enaminas Alquilaminas .. NH2 Arilaminas Carbono deficiente en electrones (electrófilo) Reacciona con nucleófilos (SN) pero los grupos NH2, NHR, NR2 son muy malos grupos salientes híbridos sp3 C Enlace C - N 73 kcal/mol par electrónico sin compartir comportamiento básico o nucleófilo H por el átomo de nitrógeno H ligeramente ácido (pKA= 35) N : comportamiento ácido por el átomo de hidrógeno unido al nitrógeno LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 9 Carbono deficiente en electrones (electrófilo) Reacciona con nucleófilos (SN) porque los grupos +NR son buenos grupos salientes 4 + Enlace C - N+ más débil; NR3 grupo +NR4 actúa como C buen grupo saliente híbridos sp3 Propiedades ácido-base de las aminas R - H2 N : + + R - NH H -X base ácido ácido conjugado RH2N : .. H - OH .. + RNH3 KB + + RNH3 = - 3 ácido conjugado base conjugada una sal de amonio ácido base + X .. - .. :OH .. ; base conjugada - .. + : OH .. pKB = - log KB RNH2 Mayor (menor) kB mayor (menor) la fuerza de la base Menor (mayor) pkB mayor (menor) la fuerza de la base LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 10 Aminas KB pKB Arilaminas KB pKB Amoniaco 1, 8 . 10-5 4, 74 Anilina 4, 9 . 10-10 9, 40 N-metilanilina 6, 1 . 10-10 9, 21 RNH2 MeNH2 4, 3 . 10-4 3,36 N,N-dimetil-anilina 11, 6 . 10-10 8, 94 EtNH2 4, 4 . 10-4 3,36 p-Toluidina 1, 2 . 10-9 8, 92 PrNH2 4, 7 . 10-4 3,32 p-Flúoranilina 4, 4 . 10-10 9, 36 iPrNH 2 4, 0 . 10-4 3,40 p-cloroanilina 1, 0 . 10-10 10, 00 BuNH2 4, 8 . 10-4 3,32 p-Bromoanilina 7, 0 . 10-11 10, 15 4, 7 . 10-4 3,33 p-Yodoanilina 6, 0 . 10-11 10, 22 2, 0 . 10-5 4,67 p-Anisidina 2, 0 . 10-9 8, 70 p-Nitroanilina 1, 0 . 10-13 13, 00 NH 2 CH2NH2 R2NH Me2NH 5, 3 . 10-4 3,28 Aminas Heterocíclicas Et2NH 9, 8 . 10-4 3,01 Pirrol 1, 0 . 10-15 ≈ 15 Pr2N 10, 0 . 10-4 3,00 Pirrolidina 1, 9 . 10-3 2, 73 Imidazol 8, 9 . 10-8 7, 05 R3N Me3N 5, 5 . 10-5 4,26 Piridina 1, 8 . 10-9 8, 75 Et3N 5, 7 . 10-4 3,24 Piperidina 1, 3 . 10-3 2,88 LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. + RNH3 Sal de amonio Ácido + .. HOH .. Agua; base .. RNH2 Antonio Galindo Brito 11 + + H3O .. Catión hidronio Amina; Base conjugada Ácido conjugado del agua de la sal de amonio Cuanto más ácida (menor pkA) sea la sal de amonio más desplazado estará el equilibrio hacia la derecha y menor será la fuerza de la base (mayor pkB). Cuanto menos ácida (mayor pkA) sea la sal de amonio más desplazado estará el equilibrio hacia la izquierda y mayor será la fuerza de la base (menor pkB). CONCLUSIÓN Mayor (menor) pkA sal amonio, menor (mayor) la fuerza de la base Menor (mayor) pkA, mayor (menor) la fuerza de la base La basicidad de las aminas depende tanto de su estructura como del estado en que se encuentren. Así, en fase gaseosa: (Fase Gaseosa) Terciarias > Secundarias > Primarias > Amoniaco mientras que en solución acuosa se tiene: (Fase Acuosa) Primarias ≈ Secundarias > Terciarias debiéndose la diferencia a la solvatación de la amina por el agua. La solvatación es un fenómeno estabilizante y por ello cuanto más solvatada esté una especie más estable será. Por razones estéricas la solvatación de las aminas terciarias es peor que la de las secundarias y la de éstas peor que la de las primarias, por lo que en fase acuosa, las aminas primarias son las más básicas y las terciarias las menos básicas. Química Orgánica 2º. LECCIÓN 10 Antonio Galindo Brito 12 TABLA II. Acidez de las sales de amonio y de las aminas Nombre Ion amonio Estructura Amina de la que deriva pKA Ion amonio Amonio H4N+ NH3 (amoniaco) 9, 26 Metilamonio MeNH3+ MeNH2 (metilamina) 10, 64 Etilamonio EtNH3+ EtNH2 (etilamina) 10, 75 Dimetilamonio Me2NH2+ Me2NH (dimetilamina) 10, 73 Dietilamonio Et2NH2+ Et2NH (dietilamina) 10, 94 ciclohexilamina 11, 20 Amonios primarios Amonios secundarios Ciclohexilamonio + NH3 NH2 Pirrolidinio pirrolidina H2N + 11, 27 : NH Amonios terciarios Trimetilamonio Me3NH+ Me3N (trimetilamina) 9, 79 Trietilamonio Et3NH+ Et3N (trietilamina) 10, 75 LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. + + RNH3 .. .. + RNH2 Amina; ácido ; pKA = - log KA + + .. RNH2 .. RNH2 KA . KB = - .. :OH .. .. HOH .. .. + + RNH3 KA . KB = log KA + + RNH3 ; + RNH3 . .. HOH .. .. : OH .. pKB = - log KB H3O H3O - .. Sal de amonio; Hidróxido. Base A. conjugado conjugada del agua de la amina Agua; base RNH3 = + .. HOH .. .. HOH .. RNH3 H3O Catión hidronio Amina; Base conjugada Ácido conjugado del agua de la sal de amonio .. = .. + + RNH2 H3O RNH2 + KB .. Agua; base Sal de amonio Ácido KA .. HOH .. Antonio Galindo Brito 13 .. RNH2 + - .. : OH .. . log KB = - 14 ; pKA - .. : OH .. H3O .. = .. HOH .. = + + . .. .. HOH Kw pKB = 10-14 = 14 - .. OH :.. 2 LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Base más fuerte .. KNHR Ácido más fuerte .. HOR´ .. + alquilamiduro potásico .. [CH3)2CH]2NH diisopropilamina alcohol + butillitio 2 Na + 2 NH3 2 Na + 2 NH2R .. .. + Ácido conjugado más débil .. NH2R K = 1020 2 NHR2 + Base conjugada más .. débil KOR´ .. alcóxido potásico amina .. [CH3)2CH]2NLi BuLi .. 2 Na K Antonio Galindo Brito 14 + HBu disopropilamiduro de litio (LDA) butano Fe+3 catalítico Fe+3 catalítico .. 2 NaNH2 + H2 .. 2 NaNHR + H2 Fe+3 catalítico .. 2 NaNR2 + H2 Propiedades nucleófilas de las aminas Las aminas pueden participar como nucleófilos en procesos SN y se pueden obtener aminas secundarias, terciarias y sales de amonio a partir de las aminas primarias, aunque el método no es bueno porque suele conducir a mezclas de compuestos, salvo que se utilice un gran exceso de nucleófilo. Es posible incluso preparar las aminas primarias en un proceso tipo SN2 a partir de un haluro de alquilo y exceso de amoniaco como nucleófilo. LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. SN2. Síntesis de aminas primarias .. CH3CH2 - Br : .. + bromuro de etilo + .. CH3CH2NH3: Br .. : : NH3 bromuro de etilamonio amoniaco (exceso) + .. CH3CH2NH3 Br : .. + .. SN2. Síntesis de aminas secundarias CH3CH2NH2 + etilamina .. CH3CH2CH2 - Br : .. bromuro de propilo .. + CH3CH2NHCH2CH2CH3: Br : .. .. + bromuro de etilpropilamonio CH3CH2NHCH2CH2CH3 amoniaco etilpropilamina CH3 .. : + : Br .. CH3CH2NHCH2CH2CH3 + etilamina + .. NH4 : Br : .. bromuro amónico - .. : Br .. : CH3CH2NHCH2CH2CH3 + bromuro de etilpropilamonio .. + CH3CH2NHCH2CH2CH3 NH3 SN2. Síntesis de aminas terciarias .. + CH3CH2NH2 : NH3 bromuro de etilamonio amoniaco (exceso) .. Antonio Galindo Brito 15 .. CH3- Br : .. bromuro de metilo etilpropilamina .. - + .. NH4 : Br : .. bromuro amónico CH3 : Br : + .. CH3CH2NHCH2CH2CH3 bromuro de etilmetilpropilamonio CH3 + bromuro de etilmetilpropilamonio : NH3 amoniaco CH3CH2NCH2CH2CH3 .. etilmetilpropilamina + + .. NH4 : Br : .. bromuro amónico LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 16 Apertura de epóxidos por las aminas .. .. óxido de etileno dialquilamina O H2C CH2 .. + : NHR2 O : .. SN2 .. .. CH2OH - CH2 - NR2 .. Propanolol Estimulante cardiaco C :O 2-dialquilamino-1-etanol + :O SN2 : H2N .. .. OH : .. N H isopropilamina naftil, 2, 3-epoxipropil, éter N-acilación de aminas .. G = Cl : .. :O: R C R2HN : + dialquilamina (nucleófilo) .. .. .. .. R´COCl : haluros de ácido .. R2N - CO .. - R´ .. amida .. HCl : + .. cloruro de hidrógeno .. .. .. .. .. .. .. .. R2N - CO - R´ G = OCOR´´ R´COOCOR´´ .... .. .. .. .. amida .. anhídridos de ácido G .. .. G = OR´´ .. .. .. R´COOR´´ Reactivo acilante .. .. R2N - CO - R´ Transfiere un grupo .. ésteres acilo (RCO) (electrófilo) .. G = OH .. .. .. .. R´COOH .. ácidos carboxílicos + .. R2N - CO - R´ .. amida .. ácido carboxílico + .. R´´OH .. alcohol amida .. R´´COOH + .. HOH .. agua LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 17 Formación de sulfamidas H :O: H :O: .. N : O: N .. + S : Cl.. H .. .. OH .. N HCl diluido;∆ H2O .. acetanilida ácido clorosulfónico S ..O .. O .. .. O .. : Cl .. : Formación de iminas NH2 .. : NH3 :O: .. :O: S .. O .. .. O .. .. S O .. : NH2 sulfanilamida : NH2 R :O: R C R + cetona :O: R C H aldehído + .. + .. ácidos HO : NH2R RNH2 R R amina 1ª + .. H2O: NHR .. + HO : NH2R + .. H2O: NHR .. ácidos RNH2 amina 1ª R H R R R H N: .. H2O .. + R R imina R .. H2O .. :N + imina (anti) R H LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 18 Oxidación de las aminas R R2HN : + amina secundaria H2O2 (RCOOOH) .. N peróxido de hidrógeno N ∆ H R - O.. : .. + CH3 ∆ N CH3 R H R3N .. O: .. N-óxido de trialquilamina terciaria H R diastereómero treo H3C H H + R diastereómero eritro H + (H2O2) Eliminación de Cope : .. + CH3 R .. H2O ; R3N : .. amina dialquilhidroxilamina CH3 H + R .. -O H .. OH .. H .. N OH H3C R .. N,N-dimetil-hidroxilamina alqueno cis R .. H3C H + R alqueno trans H3C .. .. N OH .. N,N-dimetil-hidroxilamina Es una eliminación syn estereoespecífica que complementa la ya estudiada que recordemos era anti. Ambos procesos conducen mayoritariamente a la olefina más sustituida, pero el resultado estereoquímico es diferente pues se obtienen diastereómeros distintos. LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 19 Síntesis de aminas 1º.- Aminación reductiva .. : N - OH .. :O: .. C (H) (R) + : NH2OH R .. aldehído (R=H) cetona R hidroxilamina (H) (R) +: NH2 - R (H) (R) aldehído (R=H) cetona reducción ácidos R´ + : NH R´´ aminas secundarias (H) (R) aminas primarias (H) (R) R ácidos : NHR´ R imina aminas primarias :O : R R oxima : N - R´ aldehído (R=H) cetona C (H) (R) R :O : C : NH2 reducción ácidos (H) (R) aminas secundarias : NR´R´´ + N R´R´´ reducción R (H) (R) sal de imonio R (H) (R) aminas terciarias Para las iminas intermedias que no suelen aislarse, se puede usar como agentes reductores el LiAlH4 en dietil éter anhidro como disolvente, terminándose la reacción con ácidos acuosos y también el NaBH3CN (cianoborohidruro de sodio), que se prepara a partir del NaBH4 y el NaCN. Las oximas necesitan LiAlH4. LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. :O : .. NH2OH .. + .. : N OH .. .. CHO .. + .. NH2OH .. :O : .. Ph - NH2 + fenilamina anilina propanona .. O .. ciclohexanona .. + NH(CH3)2 .. : N OH .. CH2 - NH2 bencilamina oxima del benzaldehído : NH Ph : N Ph ácidos LiAlH4 imina de la propanona ácidos + N CH3 CH3 dimetilamina .. LiAlH4 Ph hidroxilamina benzaldehído (+ - )-2-pentanamina oxima de la 2-pentanona ácidos : NH2 LiAlH4 ácidos hidroxilamina 2-pentanona Antonio Galindo Brito 20 fenilisopropilamina (75%) NaBH3CN H CH3 N: CH3 N,N-dimetilcIclohexilimonio N,N-dimetilciclohexilamina (85%) sal de imonio LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 21 :O : : NH3 amoniaco .. R .. LiAlH4 R - CH2 - NH2 NH2 amina primaria amida : O: :O : : RNH2 C .. Cl : R .. + amina primaria : NHR´R´´ amina secundaria : O: + : NH3 cloruro de 3-metil-butanoilo :O : .. NHR´ R .. R - CH2 - NHR´ amina secundaria amina N-sustituida .. .. LiAlH4 .. NH2 NH2 : NH2 3-metil-butanamida 3-metil-butanamina .. O .. anilina LiAlH4 N-fenil-propanamida .. O: cloruro de benzoilo amina terciaria NH .. cloruro de propanoilo Cl R - CH2 - NR´2 amina N,N-disustituida .. + C .. LiAlH4 NR´2 R : O: .. Cl : .. Cl : LiAlH4 :O : cloruro de ácido .. .. O: + : NHEt2 C .. N,N-dietilbenzamida .. N-propilanilina LiAlH4 NEt2 dietilamina NH .. CH2 - NEt2 bencil, dietil, amina LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 22 Alquilación directa del amoniaco .. Br : .. + 2 : NH3 1-bromopentano bromuro de pentilo .. OTs .. tosilato de pentilo .. SN2 2 : NH3 NH2 :O: .. : OH .. ftalimida + .. :O: .. :O : N nucleófilo :N .. :O : ácido ftálico NH4 : OTs tosilato amónico OH :O: .. .. 1-pentanamina Síntesis de Gabriel NH4 : Br : bromuro amónico .. SN2 exceso Como base para la deprotonación de la ftalimida suele usarse el K2CO3 acuoso, que es una base débil incapaz de arrancar el protón de una amida normal (RCONH2) que presenta un pKA en torno a 15. La ftalimida es mucho más ácida (pKA= 8,3) que una amida normal, por los dos grupos carbonilos que flanquean al grupo amino. + 1-pentanamina exceso + .. NH2 H hidrógeno ácido pKA = 8,3 K2CO3 - agua :O: :O: :N: N: :O : anión ftalimida O: .. N: : O :.. LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. anión de la ftalimida :O: - R : N: + N-alquil ftalimida X : NH 2 SN2 :N + cianuro potásico - H2 N .. : NH R NH amina primaria .. + R - NH2 .. :O : : NC - K :O: :O : X = halógeno, OTs :O: Antonio Galindo Brito 23 R X hidrazida de la ftalimida SN2 R - CN : X = halógeno, OTs + :O : KX haluro potásico tosilato potásico nitrilo Reducción de nitrilos :N C: - anión cianuro :N C H2 + C: anión cianuro .. Br : .. SN2 CH2 + C + fenilacetonitrilo bromuro de bencilo .. X . .: N: C .. : Br: .. SN2 R haluro o tosilato de alquilo (n átomos de C) C N: LiAlH4 reducción nitrilo .. R - CH2 - NH2 amina (n+1) átomos de C LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 24 Reducción de azidas - .. H N .. - .. + N N: N3 : H N .. - - .. N: ; :N .. butilazida N .. N N: + anión azida (N3-) N: N3 OTs hidruro de aluminio y litio + + N S N2 tosilato de butilo - .. butilazida + N H2 C + anión azida anión azida (N3-) ácido hidrazoico (HN3) ácido hidrazoico (HN3) + N :N + - .. N: .. OTs anión tosilato .. Et2O LiAlH4 butilamina NH2 + N2 Transposición de Hofmann O R NH2 + amida primaria Cl2 + 4 NaOH R - NH2 + amina primaria Un C menos 2 NaCl + Na2CO3 + 2 H2O LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. .. CH3(CH2)4COOH .. .. + H3C ácido hexanoico .. SO2Cl : .. N piridina + NH2 + Cl2 ácido p-toluensulfónico + HCl : .. hexanamida 4 KOH + 2 H2O NH2 + 2 KCl + K2CO3 pentanamina (5C) Sales de amonio cuaternarias + R4 N X . - R 1 R2 + N R 3 .X - .. Ph - NH2 + R 1 .. 3 Me - I : .. yoduro de metilo Ar + N R 2 .X - Ar´ R4 Sal de amonio con cuatro Sal de amonio con cuatro grupos alquilo idénticos grupos alquilo diferentes anilina CH3 .. NH2 O hexanamida (6C) cloruro de hexanoilo : O: .. Cl : + : NH3 .. cloruro de hexanoilo .. .. .. CH3(CH2)4COCl : + SO2OH .. .. .. cloruro de tosilo ClTs :O: Antonio Galindo Brito 25 + Ph - NMe3 Sal de amonio con dos grupos alquilo y dos grupos arilo . .. : I: .. Yoduro de N,N,N-trimetilanilina .. + 2 H-I: .. yoduro de hidrógeno LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. .. .. NH2 ; C mal grupo saliente; NHR C - - .. HO : .. .X H C - NR2 + Ag2O + E2; anti buen grupo saliente; se convierte en NR3 - + 2 R - N(CH3)3 H2O sal de trimetil alquilamonio C ; se convierte en NR2 E2 + C C . - OH + 2 AgX trimetilamina alqueno .. H2O .. + NR3 C mal grupo saliente; se convierte en NHR + 2 R - N(CH3)3 C ; mal grupo saliente; se convierte en NH2 Antonio Galindo Brito 26 + : N(CH3)3 + NR3 .. : Cl : + 2-clorobutano trans-2-buteno .. NaOMe .. + metóxido sódico .. - +N(CH3)3 HO : .. hidróxido de trimetil sec-butilamonio cis-2-buteno trans + cis (67%) 1-buteno + 33% 150ºC trans + cis (5%) 95% LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. H H H3C H Antonio Galindo Brito 27 H CH3 + N(CH3)3 Conformación reaccionante para formar producto Saytzeff. Impedimento estérico entre Me y grupo saliente. Reacción desfavorecida H3CCH2 ; H H H + N(CH3)3 Conformación reaccionante para formar producto Hofmann Poco impedimento estérico entre H y grupo saliente. Reacción favorecida LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 28 Resumen de las principales propiedades químicas de las aminas alifáticas RCONH2 RC = N - R (cetonas) (aldehídos) Hidroxilaminas (aminas secundarias, terciarias, sales de amonio) (amidas) (iminas) RCHO - H2O amina secundaria R2NH, R3N, R4N RCOCl cloruro de ácido RX ClSO2R´ Aminas R2N - OH RNHSO2R´ (Sulfonamidas) H2O2, RCO3H (amina terciaria) HX H2O2, RCO3H + + + + [ RNH4 ,R2NH2 , R3NH , R4N ] . X (Sales de amonio) + R3 NO - calor (N-óxido de amina) Alquenos + Hidroxilaminas LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 29 Resumen de los métodos de síntesis de las aminas alifáticas (aldehídos) RCHO LiAlH4 O NH (amidas) (amidas) RCONH2 RCONH2 Br2, KOH NH2OH reducción NH3, NH2R, NHR2 RX, NH2NH2 reducción Aminas O R1COR2 (cetonas) (ftalimida) NH3, NH2R, NHR2 NH3, NH2R, NHR2 LiAlH4 RX (haluro de alquilo) ROTs (tosilato de alquilo) LiAlH4 reducción RCHO R - CN (nitrilos) R - N3 (azidas de alquilo) (aldehídos) LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 30 Aminas de interés biológico .. .. NH2 NH ; ; 2-amino-1-fenil-propano Anfetamina .. 2-metilamino-1-fenil-propano Piperazina Metanfetamina Mata lombrices intestinales .. .. :OH N HO .. N .. N .. .. OH ; ; .. .. HO .. Epinefrina Hormona adrenal HO N H (S)-coniína .. .. OH .. HO .. .. HO .. :O: Ácido nicotínico Niacina, Vitamina B Piridoxina Vitamina B6 .. .. .. : NH HN : .. ; .. HO .. H N N H H N .. ; :N N: N .. ; H .. Epinefrina (adrenalina) propilhexedrina Hexametilentetramina hormona adrenal (urotropina; antibacteriano) descongestionante nasal LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. NH2 .. N: HN : N ; CH3 Nicotina N CH3 .. OH .. .. O .. Morfina H Purina :N .. O .. ; Mescalina .. .. HO .. .. : OH N H .. ; N H .. Pirimidina : O: .. N .. NH2 .. O .. N :N ; :N Indol .. N ; N H Histamina Vasodilatador .. N .. ; .. Antonio Galindo Brito 31 .. O: O .. O: .. H N .. ; HO.. .. : OH .. Octopamina .. N H N-metiltiramina .. H Cocaína H Sinefrina .. HO .. CH3 .. O: ; :O: R H2N : H .. OH .. α - aminoácidos Ph LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. : NH2 :N H3C .. .. : X..: CH3 + .. OH .. .. S .. .. .. reserpina N H3C N .. O : .. OH .. .. : OH .. : OH .. .. .. .. HOOC .. .. N H ácido lisérgico : O: H .. O .. .. OH .. N H H :O: ; .. Riboflavina (Vitamina B2) Tiamina (Vitamina B1) .. CH3O .. N H3C N N Antonio Galindo Brito 32 H .. .. OMe .. .. O : OMe .. : N CH3 .. OMe : OMe .. .. ; .. N H LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 33 Bases púricas y pirimidínicas : NH2 .. N :N :O : .. N :N N: H N .. ; purina O .. .. N H N H .. O .. ; .. .. O N H .. cafeína N .. : O: CH3 ; N .. HN : .. ..O .. N CH3 N .. teobromina CH3 .. .. OH .. histidina .. N H guanina N H3C N : : O: : NH NH .. 2 .. : O: ácido úrico :N N adenina : O: HN : .. ; N H N .. N HN : .. .. ; NH2 :N : NH histamina ; .. .. CHOH -CH2CH2N(CH3)2 .. 2 benadril (un antihistamínico) LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. :N H3C .. metadona :O: .. N .. : Cl .. librium Ph cocaína H N H3C CH3 : O : ; N .. .. O .. O .. ; .. : Cl .. O: N: Ph :O: N: fentanil N .. valium :O: ; .. .. .. + N .. O: Antonio Galindo Brito 34 Ph LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. Antonio Galindo Brito 35 CH3 H3C :O : .. O .. .. H2N N: : N Fe +2 grupo hemo H3C benzocaína .. .. HOOCCH2CH2 .. .. N: :N CH3 .. .. CH2CH2COOH .. .. CH3 pirrol H3C N: .. N H :N resto de fitilo R= +2 Mg N: :N H3C CH3 H RO :O : H clorofila a O..: H .. O .. O: .. LECCIÓN 10 Química Orgánica 2º. .. HO .. C3H7 H3C H3C N .. C3H7 CH 3 .. .. N N Bilirrubina H H Antonio Galindo Brito 36 CH3 N .. .. OH ..
