AMIDAS

María Angélica Díaz Granados Ibáñez

Margarita Isabel Gómez González-Porto

Daniela Ricaurte Yepes

María Vásquez Caviedes

DEFINICIÓN GENERAL

Las amidas son un derivado del grupo funcional de los ácidos carboxílicos,  en los que el grupo –OH ha sido sustituido por –NH₂, para formar una amida primaria; –NHR, una amida secundaria, o –NRR’, amida terciaria. Su fórmula empírica es RCONR’, donde R es la cadena principal de la amida, CO es el grupo carbonilo, y R’ puede ser un H o un radical que lo sustituye.

ESTRUCTURA

Para nombrar las amidas primarias, se reemplaza el sufijo –óico, del ácido carboxílico del que  se deriva, por la terminación –amida, y se elimina la palabra ácido. Si es secundaria o terciaria, se antepone el nombre del (de los) sustituyente(s) a la cadena principal precedidos de la letra N-, para significar que no están unidos directamente a la cadena, sino por medio del Nitrógeno.

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PROPIEDADES FISICAS

Todas las amidas primarias a excepción de la formamida (amida más sencilla) que es líquida, son solidas.

La solubilidad en agua de las amidas aumenta conforme disminuye la masa molecular. (son solubles en agua). Las terciarias tienen poca solubilidad en agua.

Los puntos de ebullición de las amidas son mucho más altos que los de los ácidos correspondientes.

Son neutras frente a los indicadores.

Las amidas secundarias poseen puntos de ebullición y fusión bastante menores.

A las amidas terciarias les queda imposible asociarse por el hecho de ser líquidos normales, que tienen puntos de ebullición y fusión que van acorde con su peso molecular.

PROPIEDADES QUIMICAS

Basicidad: Comparadas con las aminas, las amidas son bases muy débiles, pues mientras el pH de las aminas es aproximadamente de 9.5, el de las amidas se acerca a -0.5. Sin embargo, las amidas son bases mucho más fuertes que los ácidos carboxílicos, esteres, aldehídos y cetonas. Por esto las amidas son consideran básicas.

Hidrólisis: Es posible que las amidas se hidrolicen (romperse por acción del agua)

ü  Ácida: Cuando las amidas primarias realizan hidrólisis ácida se produce acido orgánico libre y una sal de amonio. Por otra parte, las amidas secundarias y terciarias producen también un ácido, pero además, una sal de amonio cuaternario.

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ü  Básica: Cuando las amidas realizan una hidrólisis básica, se produce una sal de ácido orgánico y amoníaco o aminas, según el tipo de amida.

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Reacción de amidas con Ácido Nitroso: Al reaccionar, se convierte en ácido carboxílico, desprendiéndose así el nitrógeno en forma de gas.

Reacción Hoffman: Es una solución acuosa de hipoclorito de sodio e hidróxido de sodio con amida. Esta reacción forma una amina pura y es característica de las amidas primarias.

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Reducción de amidas: La combinación de hidruro de litio y aluminio convierten una amida en una amida.

http://www.quimicaorganica.org/amidas/482-reduccion-de-amidas-a-aminas.html

OBTENCIÓN

Aunque no lo sabemos, las aminas están comúnmente en la naturaleza. Las podemos encontrar en diferentes sustancias conocidas por todos. Por ejemplo en los aminoácidos, las proteínas, el ADN y el ARN, vitaminas y hormonas. La reacción del amoniaco (aminas primarias o secundarias) con ésteres es uno de los principales y más conocidos métodos para obtener estos compuestos.

http://www.quimicaorganica.org/amidas/474-sintesis-de-amidas.html

ORIGEN HISTÓRICO

En el año 1960, Albert Hoffmann logró aislar alcaloides (compuestos químicos vegetales sintetizados a partir de aminoácidos) del tipo del ácido lisérgico (LSD). Así obtuvo la amida del ácido lisérgico y uno de sus isómeros, la amida del ácido isolisérgico, ambos con fórmula C₁₆H₁₇ON₃. Al ensayar las amidas recién descubiertas, no encontró efectos psicoactivos en su uso, sino que produjeron cansancio, apatía y somnolencia. 

Molécula de la amida del ácido lisérgico
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USOS GENERALES

Las Amidas ayudan a llevar a cabo diferentes funciones, tales como disolventes, productos intermedios, estabilizantes, agentes de desmolde para plásticos, películas, surfactantes y fundentes. Las poliamidas también se usan en la fabricación de nylons.

Usos Específicos

ü  Dimetilformamida (C₃H₇NO): se utiliza principalmente como disolvente en procesos de síntesis orgánica y en la preparación de fibras sintéticas.

ü  Acetamida o Etanamida (C₂H₅NO): se utiliza como plastificante, aditivo del papel y para la desnaturalización de alcoholes.

ü  Acrilamida (C₃H₅NO): se emplea en la fabricación de papel, extracción de metales, industria textil, obtención de colorante y en la síntesis de poliacrilamidas.

ü  Formamida (CH₃NO): es el material para sintetizar productos farmacéuticos, spicery dyestuffs. También se utiliza como disolvente en la fibra sintética de spinning, el procesamiento de plástico y tinta de lignina, en la producción de papel, como agente de tratamiento para acelerar la coagulación en el aceite de la perforación de pozos y la construcción de la industria, como carburante en la fundición de la industria, el suavizante de pegamento y disolventes polares como en la síntesis orgánica.

IMPORTANCIA

Las amidas son comúnmente encontradas en la naturaleza y en sustancias como los aminoácidos, las proteínas, el ADN y el ARN, hormonas, vitaminas. Nuestro cuerpo las necesita para la excreción del amoníaco ( NH₃).

Es muy utilizada en la industria farmacéutica (los medicamentos), y en la industria del nailon (la ropa). Las amidas se usan especialmente como agentes espumantes y espesantes.

El principal uso que se le da a las amidas se da en la polimerización de las mismas. Las poliamidas son la materia prima de muchas fibras sintéticas, como los diferentes tipos de nylon. Además también se utilizan algunos tipos de poliamidas en pinturas especiales de tipo industrial.

PROYECCIÓN

Uno de los nuevos usos que se le está dando a las amidas es el de anestésico local. Su uso se ha popularizado porque son anticonvulsionantes y tienen pocos efectos secundarios sobre el paciente. Entre ellos encontramos la lidocaína, mepivacaína, prilocaína, bupivacaína y ropivacaína, introducida recientemente. En comparación con la bupivacaína , la ropivacaína tiene menos efectos adversos al corazón y el sistema nervioso central, y su toxicidad es la mitad de la de la bupivacaína, mientras que su potencia equivale 90%. Lastimosamente, todavía no se ha desarrollado una forma en la que pueda ser usada en procedimientos dentales.

La fórmula empírica de la ropivacaína es C₁₇H₂₆N₂O, y su estructura es la siguiente:

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IMPACTO AMBIENTAL

Podemos encontrar a este grupo funcional en la industria del plástico y del caucho. Por ejemplo, las bolsas de plásticos representan el 10% de los desechos que llegan a las costas y son tiradas al océano unas 8 mil millones de toneladas de bolsas anualmente, las cuales van hacia ríos, lagos y mares. Además son consumidas más de 500 mil millones de bolsas de plásticos cada año. Por otro lado, son mortales para los animales, pues estos las confunden con alimento y las ingieren. Como consecuencia, más de 200 especies marinas mueren por consumirlas. Lamentablemente, menos del 1% de todas las bolsas son recicladas por lo cual se recomienda usar bolsas de tela que no manifiestan un impacto ambiental grave.

FORTALEZAS Y DEBILIDADES

Unas fortalezas que encontramos en este grupo nos las ofrece el plástico, el cual es útil en diferentes ámbitos como textiles, implantes médicos, resinas de ingeniera y también en empaques. Su uso es indudable pues si se observa en el entorno lo más probable es que se encuentre como mínimo un producto plástico. La debilidad es el gran impacto ambiental negativo que éste genera en el planeta. Por otro lado, una fortaleza indudable es la utilidad del caucho que encontramos en las amidas. Éste, es utilizado en la fabricación de neumáticos y llantas para los medios de transporte como el avión, el carro, el camión y el bus. También es utilizado en artículos impermeables y aislantes por su propiedad de elasticidad, su resistencia ante los ácidos y al agua. Pero la debilidad de éste es que más del 80% de las partículas que se respiran en las ciudades, proviene de los automóviles, buses y camiones que van por carretera y que el desgaste de frenos neumáticos son los causantes del 3-7% de emisión de la misma. Y por último, cuando las llantas son quemadas, los materiales que las componen, como el azufre, cadmio y plomo liberan compuestos en forma de nubes de gases y partículas sólidas muy toxicas para la salud y el ambiente cuando son sometidos a la combustión.

UREA

La urea (carbamida) es un compuesto de fórmula CO(NH2)2 encontrado en la orina y materia fecal de los mamíferos, producida por el hombre tras la metabolización de las proteínas. Por cada litro de orina, se tienen 20 g de urea. Se halla también en menores proporciones en el hígado, corazón, linfa, pulmones, huesos, órganos reproductivos y semen. El nitrógeno de la urea representa el 80% del nitrógeno total de la orina, y proviene principalmente de la descomposición de aminoácidos. Es utilizado como fertilizante y en la preparación de drogas como la metanfetamina.

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Aminas 1

Aminas

Son: compuestos derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de uno o más hidrógenos de la molécula por los radicales alquilo.

 Amoniaco

 

 

Clasificación:

Clasificación según la cantidad de hidrógenos sustituidos:
Primaria: un hidrogeno sustituido.


http://es.wikipedia.org/wiki/Aminas

Secundaria: dos hidrógenos sustituidos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Aminas

Terciaria: tres hidrógenos sustituidos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Aminas

Ejemplos

• Aminas primarias: anilina, ...
• Aminas secundarias: dietilamina, etilmetilamina, ...
• Aminas terciarias: dimetilbencilamina, ...

Clasificación según tipo de grupo alquilo:

Simples: los grupos alquilo son iguales
Mixtas: los grupos alquilo son diferentes entre si

 

 

Estructura:

La estructura de las aminas es piramidal. El nitrógeno forma tres enlaces simples a través de orbitales con hibridación sp3 y el par solitario ocupa el cuarto orbital  igualmente con hibridación sp3 el cual es el responsable por el comportamiento básico.



http://organicaudla3.wikispaces.com/Compuestos+Oxigenados+Nomenclatura

Propiedades físicas:

Las aminas son compuestos incoloros que presentan una densidad de 0.771 g/l. Las aminas primarias son gases con olor similar al amoníaco.  A medida que el número de átomos de carbono en la molécula aumenta el olor se hace similar al del pescado.

También, las aminas son fuertemente polares debido a que el momento dipolar del par de electrones solitario se suma a los momentos dipolares de los enlaces C-N y H-N.



 

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Los puntos de fusión y ebullición son más bajos que los alcoholes pues forman puentes de hidrogeno más débiles por la menor polarización: N-H frente al O-H. Es importante notar que el estado en el que se encuentran las aminas depende del número de carbonos que contenga. Aquellas con menor número de carbonos (menos de 6 carbonos) se encuentran en estado gaseoso. Las siguientes, hasta los once carbonos, se hallan en estado líquido. Por último, las aminas con más de 12 carbonos son sólidas. Por lo anterior, los puntos de fusión y ebullición aumentan con la cantidad de carbonos.

 

Las aminas primarias y secundarias forman puentes de hidrógeno, por lo que tienen mayores puntos de fusión y ebullición que otros hidrocarburos de peso semejante. Mientras tanto, las aminas terciarias no forman dicho enlace, haciendo que sus puntos de fusión y ebullición son más parecidos a los de hidrocarburos de peso semejante.

 

La solubilidad también depende del número de carbonos. Las aminas de bajo peso molecular (menos de 6 carbonos) son solubles en agua. Esto se da gracias a sus puentes de hidrogeno los cuales permiten el enlazamiento de hidrogeno entre las moléculas de la amina y las del agua. Luego de los 6 carbonos, la solubilidad disminuye con el aumento de átomos de carbono.

 

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 Propiedades químicas:

Las  propiedades fundamentales de las aminas son la basicidad y la nucleofilicidad. En muchas de sus reacciones, los productos finales dependen del número de átomos de hidrógeno unidos al de nitrógeno, por esa razón son diferentes para aminas de distintos tipos.

 

Acidez y basicidad de las aminas

Las aminas presentan hidrógenos ácidos en el grupo amino. Estos hidrógenos se pueden sustraer empleando bases fuertes (organometálicos, hidruros metálicos) que forman amiduros (bases de las aminas). También se comportan como ácidos débiles ya que se pueden desprotonar mediante el empleo de bases muy fuertes (organolíticos). Por otra parte, las aminas se comportan como bases a través del par libre del nitrógeno.

Ejemplo: La metilamina [1] reacciona con metillitio, transformándose en su base conjugada, el metilamiduro de litio [2].  Por su parte, el metillitio se transforma en su ácido conjugado,  el metano.

 

http://diewo-qumicaorgnica.blogspot.com/2011/12/animas.html

 

Nucleofilia

Una amina es un nucleófilo (una base de Lewis) ya que el par solitario de electrones no enlazados pueden formar un enlace con un electrólifo. Y, por la poca electronegatividad del N comparado con el O, las aminas son más nucleófilas que los alcoholes y menos que los mercaptanos y fijan, con facilidad, iones carbonio para formar iones de alquil-amonios estables. Sin embargo, las aminas primarias, secundarias y terciarias tienen basicidades similares debido a los efectos de disolución.





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Oxidación

Las aminas se oxidan con facilidad, lo que permite que se encuentren como compuestos coloreados. Las primarias y secundarias se oxidan mediante un mecanismo de transposición, dando lugar a alcoholes o aminas con un átomo de carbono menos. En este sentido, las aminas se pueden oxidar con peróxido de hidrógeno, MCPBA o mediante el aire. En cambio, las amidas terciarias son inertes a la mayoría de los agentes oxidantes. A continuación algunos estados de oxidación de las aminas y sus productos.

http://www.quimicaorganica.org/aminas.ht 1

 

Alquilación de aminas con haluros de alquilo

Las aminas reaccionan con los halogenuros de alquilo primarios formando halogenuros de amonio alquilados. Esta reacción se realiza con los halogenuros primarios, puesto que los terciarios no son dados a este tipo de reacciones y los secundarios tienen muy bajos rendimientos, haciendo que la eliminación predomine sobre la sustitución.

De este modo, la sal que se forma inicialmente puede desprotonarse. Es decir, la amina secundaria resultante es nucleofílica, y puede reaccionar con otra molécula del halogenuro. La dificultad al emplear la alquilación directa está en detenerla en la etapa  que se desea. Aún así se agrega sólo un equivalente del halogenuro, algunas moléculas de amina reaccionan una, dos y hasta tres veces (produciendo la sal de tetraalquil amonio).

 

http://organica1.org/teoria1411/19_files/frame.htm#slide0028.htm

 

 

Alcanoilación de aminas

Esta ocurre cuando se acilan las aminas primarias y secundarias con los halogenuros de acilo o anhídridos de ácido para formar amidas. En la imagen siguiente, se encuentra un ejemplo de alcanoilación de amina. En este caso, el cloruro de ácido es más reactivo que la cetona o el aldehído. Esto se debe a que el átomo electronegativo de cloro sustrae densidad electrónica del carbono carbonílico, haciéndolo más electrofílico. El nitrógeno de la amina ataca al carbono carbonílico formando un intermedio tetraédrico. El desplazamiento del cloruro y la desprotonación dan lugar a la amida como producto final.

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Nitrosación

Las reacciones de las aminas con el ácido nitroso(H - O - N = O)  permiten diferenciar entre las aminas primarias, secundarias y terciarias.

Así, Las aminas primarias reaccionan con el ácido nitroso , a través del ion nitrosonio, para producir cationes de diazonio de la forma R - N = N.  Este procedimiento se le conoce como diazoación de la amina. Cabe resaltar, que las sales de diazonio son los productos más útiles que se obtienen de reacciones entre aminas y ácido nitroso, son muy reactivas y pierden nitrógeno con facilidad, dando lugar a un carbocatión. El carbocatión resultante reacciona de forma descontrolada con los nucleófilos presentes en el medio (agua y cloruro) produciendo una mezcla de alcoholes, cloruros de alquilo y también alquenos por eliminación.

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En el caso de las aminas secundarias, estas reaccionan con el ion nitrosonio para formar N-nitrosoaminas secundarias. Las N-nitrosoaminas secundarias son estables bajo las condiciones de reacción, porque no tienen al protón N - H necesario para participar en la segunda etapa de la reacción de formación de cationes de diazonio.

http://www.uam.es/departamentos/ciencias 2

 

  

En último lugar, las aminas terciarias reaccionan con el ion nitrosonio formando sales de N-nitrosoamonio. Como no hay protón N - H ácido en la sal de N-nitrosoamonio terciario, es posible la pérdida de un protón para dar la N-nitrosoamina. Entonces, solo se presenta un equilibrio entre la amina y la sal de N-nitrosoamonio.

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