métodos de obtención y reactividad de aminas mg. ing. patricia albarracin química orgánica ii...

Métodos de Obtención

y Reactividad de Aminas

Mg. Ing. Patricia AlbarracinQuímica Orgánica II

FACET - UNT

REDUCCION DE AMIDAS

El grupo C=O es convertido en -CH2- por LiAlH4 pero no el menos reactivo NaBH4

Esta reacción es diferente a la que se produce en otros compuestos con C=O en los que el grupo es reducido hasta alcohol (por ejemplo los ésteres)

Etapa 1: El H nucleofílico del hidruro se adiciona al carbono electrofílico del grupo carbonilo. Los electrones del grupo C=O se desplazan hacia el O electronegativo creando un complejo metal alcóxido

Mecanismo de la reducción de amidas

Etapa 2: El intermedio tetraédrico colapsa y desplaza el oxígeno como parte de un grupo metal alcóxido saliente. Esto produce un ión imonio altamente reactivo

Etapa 3: El H nucleofílico del hidruro se adiciona (reducción rápida) al C electrofílico del sistema iminio. Los electrones π electrons de C=N se desplazan al N catiónico neutralizando la carga y creando la amina

- AMINACIÓN REDUCTIVA DE ALDEHIDOS Y CETONAS (VIA IMINAS)

El amoníaco y las aminas son nucleófilos que pueden atacar a aldehídos y cetonas. Si en el medio de reacción se introduce un reductor, la imina intermedia puede reducirse, obteniéndose una nueva amina

Etapa 1.- buffer ácido

Etapa 2.- hidrogenación catalítica

La etapa de hidrogenación se puede realizar con cianoborohidruro de sodio

Métodos de Obtención

Métodos de Obtención

- REACCIONES DE LAS AMINASDENSIDADES ELECTRÓNICAS EN LA METILAMINA

El N de la amina es una zona de alta densidad electrónica debido a su par de electrones no compartidos

El N de la amina es una base Lewis

Las aminas pueden reaccionar como bases o nucleófilos

Los H del grupo amino tienen baja densidad electrónica

El grupo –NH es mal grupo saliente. Previamente necesita reconvertirse

Las reacciones más importantes de las aminas (nucleófilos) se producen con electrófilos:

-1-Sustitución nucleofílica con los haluros de alquilo

- 2-Adición nucleofílica con aldehidos y cetonas

- 3-Sustitución nucleofílica acílica con derivados de ácidos carboxílicos

REACCIONES DE LAS AMINAS

1- Sustitución nucleofílica con los haluros de alquilo o ALQUILACIÓN DE AMINAS

Etapa 1: El N nucleofílico de la amina ataca al carbono C del haluro de alquilo desplazando el bromo y creando un nuevo enlace C-N

Etapa 2: Reacción ácido-base. La base (amina en exceso) desprotona el N positivo (amonio) creando un producto alquilado, una amina secundaria

2.- REACCIÓN DE AMINAS PRIMARIAS CON ALDEHIDOS Y CETONAS

La catálisis ácida produce la protonación de algunas moléculas de cetona, aumentando la electrofilia del carbono carbonílico.

Se produce entonces la adición nucleófila del nitrógeno amínico sobre el carbono carbonílico, que cambia de hibridación sp2 a sp3.

El intermedio tetraédrico protonado cede un protón a la amina que aun no ha reaccionado, produciendose un aminoalcohol geminal (ambas funciones sobre el

mismo carbono) de alta estabilidad.

Parte de las moléculas de aminoalcohol sufren protonación en el OH, que es otro centro básico, dando lugar a un intermedio con un buen grupo saliente: el agua.

El enlace C-O debilitado por la protonación se rompe heterolíticamente, produciéndose la eliminación de agua y dando lugar a una sal de

imonio intermedia. El carbono vuelve a recuperar la hibridación sp2.

La amina en exceso desprotona la sal de imonio, obteniendose así la imina final.

El mecanismo de formación de la imina por ataque de una amina a una cetona se denomina de adición nucleófila-eliminación.

La reacción no es termodinámicamente favorable en muchos casos, así que hay que desplazar los equilibrios retirando el agua mediante algún agente

desecante (ej: tamiz molecular- zeolita) .

- 3-Sustitución nucleofílica acílica con derivados de ácidos carboxílicos: PREPARACIÓN DE AMIDAS

Sustitución nucleofílica acílica

ELIMINACIÓN DE HOFMANN

Las sales de amonio cuaternario sufren eliminación E2 cuando son calentadas con Ag2O disuelto en agua

Las aminas se convierten en ioduro de amonio cuaternario cuando son tratadas con exceso de ioduro de metilo

El calentamiento del hidróxido promueve una 1-2 eliminación dando lugar a un alqueno y una amina

La regioselectividad es Hofmann. El alqueno mayoritario es el menos sustituido

Mecanismo de la eliminación de HOFMANN

La etapa inicial es un ejemplo de la alquilación de una amina con ioduro de metilo. La eliminación tiene lugar cuando se calienta, entonces el hidróxido ataca el protón más accesible, se forma el enlace π del alqueno C=C y el grupo saliente, un grupo amino neutro, se desprende

Importante Aplicación: SUSTITUCIÓN AROMÁTICA ELECTROFÍLICA

Para evitar la polisustitución se protege el grupo amino convirtiéndolo en amido