Aminas

Aminas
DR. CARLOS ANTONIO RIUS ALONSO
DEPTO. DE QUIMICA ORGANICA
FACULTAD DE QUIMICA
UNAM
SEPTIEMBRE 2007

Ejemplos de algunas aminas biológicamente activas.

Alcaloides.

Muchas drogas de adicción son alcaloides

Estructura de las aminas.
El amoniaco tiene una estructura tetraédrica algo distorsionada, con una de las
posiciones del tetraedro ocupada por un par de electrones noenlazantes. Esta
geometría es debida 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 estructurahíbrida 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 amoniocuaternario 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 untamaño
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 conmasas moleculares
similares.

Reactividad de las aminas
y 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.
y Cuando una amina actúa como un nucleófilo, se
forma un enlace N-C. Cuando actúacomo una base,
se forma un enlace N-H.

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 porel 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 elamoniaco.

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

Efectos de la hibridación
En la piridina loselectrones no enlazantes ocupan un orbital sp2, con
mayor carácter s y con electrones más retenidos que los de un orbital sp3
de una amina alifática. Los electrones no enlazantes de la piridina están
menos disponibles para enlazarse a un protón.

La piridina es menos básica que las aminas alifáticas, pero es
más básica que el pirrol porque no pierde su aromaticidad en
la protonación....