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Identificación de aminas Luis Miguel Hernández Parra1 & Edwin Gaitán Oyola2 Facultad De Ciencias Básicas, Programa De Química, Universidad De La Amazonia. Florencia-Caquetá-Colombia febrero de 2019.

Resumen

Esta práctica se realizó con el objetivo de identificar a través de análisis cualitativo aminas primarias (alifáticas y aromáticas), secundarias y Terciaras, para ello realizamos cuatro pruebas, la primera fue la identificación de aminas aromáticas, la segunda fue la reacción de la carbilamina para aminas primarias, la tercera fue el ensayo del ditiocarbamato de níquel para aminas secundarias y la cuarta fue el ensayo de ferrocianuro de potasio para aminas terciarias, luego de la realización de las pruebas se pudo concluir que cada una de las reacciones evidencio un resultado positivo, pues se observó la presencia de amias aromáticas (arilaminas), de igual forma se evidencio la presencia de aminas primarias (carbilaminas), además de ello la presencia de aminas secundarias (alquilaminas) y por último se denoto la presencia de aminas tercerarias. Palabras claves: Alquilamina, arilamina, carbenos, diazotización, resonancia, estabilidad. Abstract This practice was carried out with the objective of identifying through qualitative analysis primary amines (aliphatic and aromatic), secondary and Tertiary, for this we conducted four tests, the first was the identification of aromatic amines, the second was the reaction of carbilamine for primary amines, the third was the nickel dithiocarbamate test for secondary amines and the fourth was the potassium ferrocyanide test for tertiary amines, after conducting the tests it was possible to conclude that each of the reactions showed a positive result, The presence of aromatic amides (arylamines) was observed, as well as the presence of primary amines (carbilamines), as well as the presence of secondary amines (alkylamines) and, finally, the presence of tertiary amines. Key Words: Alquilamina, arylamine, carbenes, diazotisation, resonance, stability. Metodología

-

Identificación aromáticas

de

aminas

Inicialmente se tomaron de 50 mg de la amina (1- naftilamina) luego se disolvieron en un tubo de ensayo junto con un 1 ml de agua (H2O) y 1 ml de ácido clorhídrico (HCl), se en frio a cero centígrados (0°C), se añadió al tubo de ensayo 1 ml de nitrito de sodio (NaNO2) al 10%

junto con 2 gotas de 2- naftol (C10H8O). -

Reacción de la carbilamina para aminas primarias

Se tomaron 50 mg de la amina (1naftilamina) se disolvió en un tubo de ensayo junto con 2 gotas de cloroformo (CHCl3), una lenteja de Hidróxido de potasio (KOH), 0,5 ml de etanol y por último se calentó la solución en baño maría.

-

Ensayo del ditiocarbamato de níquel para aminas secundarias

Se disolvió 1 gota de la amina (Dimetilamina) junto con 5 ml de agua (H2O) y 2 gotas de ácido clorhídrico, en otro tubo de ensayo se adiciono 1 ml del reactivo (ditiocarbamato de cobalto) y 5 ml de amoniaco (NH4) y por último se

adiciono 1 ml de la amina anteriormente disuelta. -

Ensayo de ferrocianuro de potasio para aminas terciarias

se disolvieron 0,2 ml de la amina (N, Ndimetilanilina) en 1 ml de agua (H2O) y un 1 ml de ferrocianuro de potasio (K4Fe(CN)6·3H2O), por búltimo, se añadió ácido clorhídrico (HCl) hasta obtener un Ph acido de la solución.

Resultados Identificación de aminas aromáticas Cuando se mezcló 1naftilamina con HCl y NaNO2 en medio frio la solución fue color purpura claro; al agregar 2-naftol la solución se tornó color rojo oscuro y con un precipitado color rojo. Figura 1. Reacción de 1-naftilamina con nitrito de sodio en medio ácido. Identificación de aminas primarias Al mezclar la amina con CHCl3 la solución fue color oscuro, luego al calentar y agregar KOH la solución tomó un color más oscuro y con un fuerte olor.

Figura 2. Reacción de N,N-dimetilanilina con cloroformo e hidroxido de potasio. Identificación de aminas secundarias

Al mezclar la amina con el reactivo, la solución se tornó color verde claro, luego de varios minutos se observó la formación de un precipitado amarillo-verdoso. Figura 3. Reacción de dimetil amina con cloruro de niquel y disulfuro de carbono.

Identificación de aminas terciarias Al mezclar la amina con K4Fe(CN)6· 3H2O, se observó la formación de dos fases, una color verde y otra color café oscuro, al agregar HCl la fase café desaparecio hasta que se

(C8H11N)2K4Fe(CN)6

Figura 4. Reacción de N,N-dimetilanilina con ferrocianuro de potasio. Discusión de resultados Las aminas se encuentran distribuidas ampliamente en todos los organismos vivos; por ejemplo, la trimetilamina la encontramos en los tejidos animales y es parcialmente responsable del olor distintivo del pescado; la nicotina se encuentra en el tabaco y la cocaína es un estimulante hallado en el arbusto de coca en Sudamérica. Además, los aminoácidos son las partes estructurales a partir de las cuales se preparan todas las proteínas y las bases aminas cíclicas son componentes de los ácidos nucleicos [CITATION MarcadorDePosición1 \l 3082 ]. Identificación de aminas aromáticas Las identificación de aminas aromáticas, se llevó a cabo con la reacción de ácido nitroso, el cual al ser muy inestable, se generó in situ ( en la mezcla de reacción) a partir del nitrito de sodio con ácido clorhídrico en medio frio, el ácido nitroso al estar en una disolución ácida, pudo protonarse y perder agua para formar el ion nitrosonio que es el intermediario reactivo en la mayoría de las reacciones de aminas con ácido nitroso; por lo tanto, las arilaminas reaccionaron con ácido nitroso, mediante el ion nitrosonio, para formar los cationes diazonio, es decir, que hubo una diazotizacion de dichas aminas. De hecho, la formación y la diazotización

de una amina permiten introducir una amplia variedad de grupos funcionales en el anillo aromático. Mecanisticamente la diazotización de la amina, sucedió por el ataque de la amina sobre el ion nitrosonio (un electrófilo fuerte), seguido por una desprotonación para generar una Nnitrosamina; la transferencia de un protón del nitrógeno al oxigeno formó un grupo hidroxilo y un segundo enlace N-N que indicó una (tautomerización), finalmente la protonación del grupo hidroxilo, seguida por la pérdida de agua, formó la sal de diazonio, para observar la formación de ésta sal, se realizó la copulación con el 2-naftol, en donde uno de los dobles enlaces del anillo del fenol, reaccionó con el nitrógeno de la sal formando un azocompuesto. Las sales de alquildiazonio a comparación con las sales de arildiazonio, son relativamente estables en disoluciones acuosas alrededor de 0-10 ºC, por encima de estas temperaturas se descomponen y pueden explotar si se aíslan, además, son realmente útiles debido a que el grupo diazonio (N2) puede reemplazarse por un nucleófilo en una reacción de sustitución [ CITATION Ler113 \l 3082 ]. Identificación de aminas primarias Cuando el cloroformo reaccionó con el hidróxido de potasio en etanol, una

porción se convirtió en una base conjugada carbaniónica, estas especies al poseer solo seis electrones en sus capas de valencia, se consideran como muy reactivas, por lo tanto, para la identificación de aminas primarias, sucedió la reacción del diclorocarbeno obtenido a partir del cloroformo para generar isocianuros. Estos compuestos al poseer el grupo R-CN, pueden reaccionar tanto con nucleófilos como con electrófilos, generando una amplia gama de reacciones, y el acceso a la síntesis total de productos naturales y precursores de moléculas biológicamente activas. La estructura geométrica y electrónica de las carbilaminas, describen la existencia de dos formas resonantes, en la primera los átomos de carbono y nitrógeno se conectaron por medio de un triple enlace con una carga formal positiva en el átomo de nitrógeno y una carga formal negativa en el átomo de carbono, mientras, la segunda conllevó una estructura de tipo carbeno en la cual el átomo de carbono y nitrógeno se conectaron por medio de un doble enlace [ CITATION LOS70 \l 3082 ].

cual era de ditiocarbamato de níquel [ CITATION Fra15 \l 3082 ]. Identificación de aminas terciarias El análisis cualitativo para aminas terciarias, se logró observar por la reacción con ferrocianuro potásico, el cual formó un complejo insoluble en medio acido, debido a que el compuesto [Fe(CN)6]3−] se coordinó con N,N-dimetilanilina en medio acido.

Conclusiones La identificación de aminas, a partir de las distintas pruebas mediante algunas reacciones de adición y sustitución, presentó respuestas coherentes según con lo citado en la literatura. Se comprobó que las aminas aromáticas primarias forman sales de diazonio estables; las cuales se lograron identificar por la copulación con 2naftol; igualmente, se logró identificar las aminas tanto primarias como secundarias y terciarias, reconociendo la importancia de ciertos compuestos inorgánicos que permiten que se lleve a cabo ciertos análisis cualitativos, en este caso la identificación de aminas secundarias y terciarias.

Identificación de aminas secundarias Los ditiocarbamatos son importantes ligandos en química inorgánica y órganometálica, debido a que generan complejos a veces con propiedades ópticas y magnéticas, en la identificación de aminas secundarias se observó la formación de un complejo insoluble de color amarillo-verdoso el Preguntas

1. primer mecanismo reacción de anilina con ácido nitroso H NH2

N

O

N H

OH2 N

O

N H

N

O

+ H3O

Amina Primaria

N-nitrosoamina

N-nitrosoamina

N-nitrosoamina protonada Catión Diazonio

N

N

O

H N N O H+ 3HO

H N

N

O

+ H2 O

+ H3O

H N

N

O

H

H

H3O N

N

O

H

N N + HO2

N

N

O H

H

1.1 segundo mecanismo reaccion de anilina con acido nitroso en disolucion acuosa

El ácido nitroso en disolución acuosa se encuentra en equilibrio con especies tales como el trióxido de dinitrógeno (N2O3).

2. reacción de una amina secundaria con ácido nitroso CH3 N

CH3

+ NaNO2

H N

O + H3 O

N

H

Las aminas secundarias atacan al catión + NO  formado en el medio de reacción para formar nitrosaminas estables

3. reacción de una Amina primaria con ácido nitroso

H3 C

NH2

NaNO2 HCl

CH3Cl H3C

N

N

CH3OH

4. reacción de una amina terceraria con ácido nitroso CH3

CH3

NaNO2 H3 C

N CH3

HCl

H3 C

N CH3

N

O

Las aminas primarias forman sales de alquildiazonio muy inestables que se descomponen con rapidez reaccionando con los nucleofilos del medio, formando así haluros de alquilo, alcoholes o alquenos

Las aminas terciarias reaccionan con nitrito de sodio en HCl para formar sales de escaso interés y estabilidad

5. reacción de metil benceno con ácido nitroso y Br2 reacción metil benceno con ácido nitroso y fenol Por medio de esta reacción no es posible el llegar a la formación de sales de diazonio

Bibliografía McMurry, J. (2012). Quimica organica. Octava Edicion . Mexico, D.F.: Cengage Learning Editores, S.A. de C.V. Wade, L. (2011). Quimica organica. Volumen 2. Mexico: PEARSON EDUCACION. L.O

Smith, J. y. (1970). Quimica Organica. Mexico: EDITORIAL REVERTE, S. A.

Arnaiz, F. J. (2015). Sintesis compuestos organicos organometalicos .

de y

Peter Vollhardt, N. E. (2011). Organic Chemistry: structure and function. New York: W. H. Freeman and Company. Software ChemBioDraw Ultra 13.0 Agradecimientos Agradecimientos a nuestro docente por la dedicación y empeño que demuestra en cada una de las practicas, de igual manera a nuestra auxiliar de laboratorio por toda la colaboración y ayuda que nos ha prestado, así mismo a nuestra alma mater la universidad de la amazonia por la formación que nos CH3

CH3

NaNO2 HCl NO2

brinda como químicos de calidad.