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Universidad Nacional de

Facultad de Ingeniería

San Cristóbal de Huamanga

Química y Metalurgia

Ayacucho

“ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA” PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUIMICA ORGÁNICA II (QU-243)

PRÁCTICA Nº02

“IDENTIFICACION Y REACCIONES DE LAS AMINAS”

Docente de teoría y práctica

: M. Sc. Ing.: Alcira Irene CORDOVA MIRANDA

Nombres

:-

Grupo Nº

: 2

Día y Hora de práctica

: MIERCOLES 2-5 pm

Fecha de Entrega

: 28/09/111

Ayacucho-Perú 2011

Página 1

PRACTICA Nº 02 I) TITULO: IDENTIFICACION Y REACCIONES DE LAS AMINAS II) OBJETIVOS:    

Diferenciar experimentalmente las aminas 1º, 2º,3º por pruebas generalmente especificas para cada una de ellas. Obtener experimentalmente acetamida y benzamidas. Obtención de clorhidratos a partir de las aminas. Realizar pruebas con la finalidad de distinguir su carácter reactante de las aminas.

III) NOCIONES TORICAS: 3.2 AMINAS Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco (NH3), y son producto de la sustitución de los hidrógenos que componen al amoniaco por grupos alquilo o arilo. Las aminas se clasifican de acuerdo al número de sustituyentes unidos al nitrógeno en aminas primarias, aminas secundarias y terciarias.

3.2.1 PROPIEDADES FÍSICAS: Las aminas son compuestos incoloros que se oxidan con facilidad lo que permite que se encuentren como compuestos coloreados. Los primeros miembros de esta serie son gases con olor similar al amoníaco. A medida que aumenta el número de átomos de carbono en la molécula, el olor se hace similar al del pescado. Las aminas aromáticas son muy tóxicas se absorben a través de la piel. A. Solubilidad: Las aminas primarias y secundarias son compuestos polares, capaces de formar puentes de hidrógeno entre sí y con el agua, esto las hace solubles en ella. La solubilidad disminuye en las moléculas con más de 6 átomos de carbono y en las que poseen el anillo aromático. Además presentan altos puntos de fusión y ebullición comparados con los alcanos

Compuesto

P.eb.

P.f.

Compuesto

P.eb.

P.f.

CH3CH2CH3

-42º

-188º

(CH3)3N

3º

-117º

CH3CH2CH2NH2

48º

-83º

(CH3CH2CH2)2NH

110º

-40º

CH3CH2CH2OH

97º

-126º

(CH3CH2CH2)3N

155º

-94º

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3.2.2 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LAS AMINAS. A. Reactividad de las aminas 

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.



Cuando una amina actúa como un nucleófilo, se forma un enlace N-C. Cuando actúa como una base, se forma un enlace N-H.

3.2.3 OBTENCION DE AMINAS

1. Aminación reductiva: síntesis de aminas primarias.

2. Aminación reductiva: síntesis de aminas secundarias.

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3. Aminación reductiva: síntesis de aminas terciarias.

IV) MATERIALES Y REACTIVOS Y SUSTANCIAS: Materiales:  

 

Tubos de ensayo Baño c/n hielo

Reactivos y Sustancias:          

Bencilamina Dimetilamina Cloruro de p-toluensulfonilo Hidróxido de sodio al 10% Éter dietílico Acido clorhídrico 2N. Nitrato de sodio al 10% Acido sulfúrico concentrado Anilina Nitrito de sodio

        

Acetona 𝛽-naftol Nitroprusiato de sodio al 1% Acetaldehído Acido pícrico Etanol Cloruro de benzoilo Anhídrido acético Acetato de sodio

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Espátula Mechero de bunssen

V) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

ENSAYO Nº01: DIFERENCIACIÓN DE AMINAS. PRUEBA DE HINSBERG. Amina primaria: bencilamina En un tubo de ensayo se puso 0.1 ml de una amina primaria, se añadió 0.2g de cloruro de ptoluensulfonin (o 2mL de cloruro de bencenosulfonilo) y 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10 %. Se le puso al tubo un tapón y se agito durante 3-5 minutos, luego se quito el tapón y se calentó el tubo agitándolo durante un minuto. Reacción: CH2NH2

+ C7H8SO2Cl + NaOH

C7H8SO2 -HN-H2C

+ NaCl + H2O

La bencilamina es una solución de color amarillo a la que se le agrega 0.2g de cloruro de ptoluensulfonino que es un sólido de color verde claro, Ambas sustancias nos dan una solución de color amarillo claro, a la que se le añadió 5 ml de una solución incolora de hidróxido de sodio al 10 % y como resultado de la reacción con esta base fuerte se tiene un ppdo, De color BLANCO, el cual se llevó a calentamiento y el ppdo. Se torno a color amarillo seguidamente se le añadió agua y el ppdo. Se torno blanco gelatinoso a cual se le añadió HCl (d) y se observó la formación de un ppdo blanco voluminoso

OBSERVACIÓN: El precipitado de color blanco es C7H8SO2

-HN-H2C

.

. El cual nos

indica que en la reacción participo una amina primaria, esto lo decimos con certeza ya que en la práctica se aplicó la prueba de Hinsberg la que se usa para diferenciar aminas primarias en una reacción Amina secundaria: dietilamina. En un tubo de ensayo se puso 0.1 ml de una amina secundaria, se añadió 0.2g de cloruro de para-toluensulfonino y 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10 %. Se le puso al tubo un tapón y se agito durante 3-5 minutos, luego se quito el tapón y se calentó el tubo agitándolo durante un minuto. Reacción: -O2S Página 5

-CH3

2(CH3CH2)-NH + C7H8SO2Cl + NaOH

2(CH3CH2)-N

+ NaCl + H2O

La dietilanima es una solución incolora a la que se le agrega 0.2g de cloruro de ptoluensulfonino que es un sólido de color verde claro y 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10 %. Dio como resultado un precipitado de color blanco, el tubo se llevó a calentamiento en el Baño de María y el precipitado se volvió blanco pulverulento. OBSERVACIÓN: El precipitado blanco pulverulento es N-N dietil-p-toluensulfonamida, la cual nos indica que en la reacción participó una amina secundaria, esto lo decimos con certeza ya que la práctica aplicada es la prueba de Hinsberg la que se usa para diferenciar aminas secundarias en una reacción Amina terciaria: trietilamina En un tubo de ensayo se puso 0.1 ml de una amina terciaria, se añadió 0.2g de cloruro de paratoluensulfonino y 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10 %. Se le puso al tubo un tapón y se agito durante 3-5 minutos, luego se quito el tapón y se calentó el tubo agitándolo durante un minuto. Reacción: 3(CH3CH2) N

+ C7H8SO2Cl

+ NaOH

NO REACCIONA

La trietilanima es una solución incolora a la que se le agrega 0.2g de cloruro de ptoluensulfonino que es un sólido de color verde claro y 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10 %. Dió como resultado una solución incolora. OBSERVACIÓN: En este ensayo no hubo reacción debido a que tratamos una amina terciaria, trietilamina, la cual no produce reacción según la prueba de Hinsberg

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ENSAYO 02: REACCIÓN CON EL ACIDO CLORHÍDRICO En un tubo de ensayo pusimos 30 mg de una amina, ala que agregamos 2 ml de éter y una gota de acido clorhídrico concentrado. Reacción: CH2NH2

CH2NH3+Cl-

+ HCl

La bencilamina es una solución de color amarillo, disuelto en eter, se le agrega ácido clorhídrico. Ambas sustancias nos dan un precipitado blanco lechoso y la eliminación de un gas de color blanco. OBSERVACIÓN: El precipitado blanco es cloruro de bencilamonio, el cual nos indica que se ha formado un clorhidrato.

ENSAYO 03: REACCIÓN CON EL ACIDO NITROSO a) En un tubo de ensayo pusimos 0.1 g de una amina alifatica primaria la que disolvimos con 3 mL de acido clorhídrico 2N, Enfriamos en un baño de hielo y añadimos 1ml de solución acuosa de nitrito de sodio al 10 %, y calentamos suavemente.

Reacción:

+ HONO

La bencilamina al contacto con el HCl produce una reacción exotérmica, el tubo que los contiene se lleva a un baño de hielo, se le agrega HNO2, luego se calienta observándose un desprendimiento de gas incoloro.

OBSERVACIÓN: El gas desprendido es nitrógeno, la reacción produce

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CH2NH=NO .

b) En un tubo de ensayo colocamos 0.1 g de una amina aromática secundaria la cual se disolvió con 3 ml de acido clorhídrico 2N, enfriamos en un baño de hielo y añadimos 1ml de solución acuosa de nitrito de sodio al 10 %, calentamos suavemente.

Reacción:

NH-

N- N=O +H2O

+ HONO + 2HCl

Al tubo que contiene difenilamina se le agregó HCl, y después del baño de hielo se le agregó HNO2, produciéndose una solución aceitosa.

OBSERVACIÓN: Como resultado de esta reacción se obtuvo una amina N-N disustituida.

c) En un tubo de ensayo colocamos 0.1 g de una amina alifática terciaria la que disolvemos con 3 ml de acido clorhídrico 2N, enfriamos en un baño de hielo y añadimos 1ml de solución acuosa de nitrito de sodio al 10 %, calentamos suavemente. Reacción: 3(CH3CH2)-N + HONO

3(CH3CH2)-N=NO

Al tubo que contiene trietilamina se le agregó HCl, y después del baño de hielo se le agrego HNO2, produciéndose una solución incolora. OBSERVACIÓN: Como resultado de esta reacción se obtuvo una sal de amonio Cuaternaria.

d) Colocamos 3 tubos de ensayo en un baño de hielo con sal. Al primer tubo ponemos 50 mg de una amina aromática primaria, agregamos 1ml de agua y 4 gotas de ácido clorhídrico

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concentrado. Al segundo tubo agregamos 1 mL de nitrito de sodio acuoso al 10%. Al tercer tubo ponemos 100 mg de 𝜷 -naftol y agregamos 2 mL de NaOH al 10%. Cuando el contenido de los tubos este completamente frió, agregamos gota a gota el nitrito de sodio (segundo tubo). Al tubo que contiene la amina (primer tubo), agitándolo. Después añadimos gota a gota la solución de 2- naftol en NaOH (𝜷-naftalato de sodio).

NH2 + H2O + HCl(c)

TUBO 01:

TUBO 02:

NaNO2 en baño de hielo

TUBO 03:

𝜷-naftol en baño de hielo

Reacción:

NH2

+ HONO

0°C

N2+Cl-

N=N

Se tiene en un tubo de ensayo la solución de anilina de color anaranjado rojiza a la que añadimos 1 mL de agua y unas 4 gotas de HCl concentrado. la reacción de estas sustancias nos da un ppdo. De color BLANCO, la cual llevamos a baño hielo como tubo 1 al igual que 2 tubos adicionales las que contienen NaNO2 al 10% al segundo tubo y al tercero 2- naftol que es un solidó de color melón, Una vez que los 3 tubos están bien fríos se procede ha verter el segundo que tiene una solución incolora al primer tubo que contiene el ppdo. Blanco y se observó la formación de un ppdo, de color AMARILLO INTENSO, al que se le agregó el 2- naftol y como resultado obtuvimos un ppdo. ANARANJADO INTENSO. OBSERVACIÓN: Se observó que la reacción se lleva acabo en frió es decir a 0oC. Como resultado de esta reacción con el ácido nitroso se obtuvo un precipitado de color anaranjado intenso lo que nos indica la presencia de una amina aromática primaria.

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ENSAYO Nº O 4: PRUEBA DE RIMINI (Para aminas 1º alifáticas) En un tubo de ensayo poner una gota de bencilamina, añadir 1mL de acetona y luego una gota de solución al 1% de Nitroprusiato de sodio. Una coloración rojo-violeta debe empezar a aparecer que aumentará en intensidad, con el tiempo.

Reacciones:

+ Na2[Fe(CN)5NO]

Observaciones: 

las aminas primarias forman una iminas (base schiff) al reaccionar con acetona y liberan grupos hidroxilo.



los sodios del nitroprusiato forman hidroxido de sodio mientras que las dos iminas ocupan sus puestos (notese la carga positiva sobre los nitrogenos) formando un nuevo complejo coloreado de violeta- rojizo.



como condición para el ensayo la acetona debe estar libre de acetaldehido, pues estos tambien reaccionan con aminas primarias alifaticas interfiriendo en la reaccion y formando un compuesto o precipitado de color negruzco.

ENSAYO Nº 5: PRUEBA DE SIMON (Para aminas 2º alifáticas) En un tubo de ensayo poner una gota de dietilamina, añadir 3mL de agua y luego 1mL de acetaldehído y una gota de solución al 1% de Nitroprusiato de sodio. Aproximadamente a los 5 minutos deberá aparecer una coloración azul después del cual el color cambiará gradualmente a azul verdoso y a amarillo pálido.

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Reacciones: CH3CH2NHCH2CH3 + Na2[Fe(CN)5NO] Observaciones: Un color azul oscuro indica una amina secundaria [por ejemplo, metanfetamina, efedrina, 3,4methylenedioxymetamfetamine (MDMA)] o una amina heterocíclica no sustituido como base libre. Un color azul indica la presencia de la metanfetamina. Las aminas primarias [por ejemplo, anfetamina, methylenedioxyamfetamine (MDA)] producir una lenta rosa-color rojo cereza. ENSAYO Nº 6: REACCION CON EL ACIDO PICRICO (Para aminas 3º alifáticas) En un tubo de ensayo disolver acido pícrico en 1mL de etanol hasta obtener una solución saturada. En otro tubo de ensayo disolver 0.1 gramos de dietilmetilamina en 1mL de etanol rectificado y añadir la solución de ácido pícrico, calentar en baño maría por 5 minutos y enfriar.

Reacciones:

+

Acido pícrico

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Observaciones:

ENSAYO Nº O7: OBTENCION DE BENZAMIDAS (Realizar este ensayo en la campana) En un tubo de ensayo poner aproximadamente 0.1- 0.3g de una amina y agregar 1 ml de NaOH al 10%, luego agregar gota a gota de 0.3 a 0.4 mL (6-8 gotas) de cloruro de benzoilo agitando vigorosamente, luego enfriar. Después de unos 5 ó 10 minutos levar hasta pH 8 filtrar, lavar con agua y recristalizar en etanol – agua. Determine el punto de fusión.

ENSAYO Nº8. OBTENCIÓN DE ACETAMINAS. En un tubo de ensayo poner 0.2 g de una amina y agregar 10 mL de acido clorhídrico al 5 %. Añadir hidróxido de sodio al 5% poco a poco hasta que empiece a aparecer una turbidez, luego eliminar esta turbidez agregando unas cuantas gotas de HCl al 5%. Añadir unos trocitos de hielo y 1 ml de anhídrido acético. Agitar la mezcla y añadir 1 g de acetato de sodio thihidratado disuelto en 2 ml de agua. Enfriar en un baño de hielo, luego filtrar el precipitado y recristalizar en etanol- agua. Determinar el punto de fusión. Reacciones:

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VI. CONCLUSIONES 

Se logro identificar las aminas primarias, secundarias y terciarias, mediante las observaciones de precipitados insolubles y coloraciones características, según el método de Hinsberg.



Se obtuvo mediante la reacción de la bencilamina con el cloruro de benzoilo en medio alcalino, una benzamida.



Las aminas primarias forman sulfonamidas que permanecen disueltas en la disolución fuertemente alcalina. Al acidular, precipita la sulfonamida sólida blanca.



Las aminas secundarias forman sulfonamidas que no quedan en la disolución sino que precipitan directamente como sólidos blancos a partir de la mezcla reaccionante alcalina, insolubles en agua, álcali y ácidos diluidos.



Las aminas terciarias no reaccionan, permanecen sin disolver y se disuelven al acidular



Las aminas alifáticas primarias reaccionan con el ácido nitroso para dar un alcohol con desprendimiento de nitrógeno y agua.



Las aminas aromáticas al reaccionar con ácido nitroso a temperatura elevada en presencia de ácido sulfúrico diluido se comportan como las aminas alifáticas, pero si la reacción ocurre a 0ºC se produce una sal de diazonio soluble en agua.



Al añadir una disolución de 𝛽- naftol, se forma un precipitado rojo, el cual indica la formación de un colorante azoico correspondiente que pone de manifiesto la presencia de una amina aromática. El colorante puede ser también naranja.



Las aminas secundarias tanto alifáticas como aromáticas al reaccionar con el ácido nitroso generan N-nitrosaminas oleosas e insolubles en agua, llamadas también compuestos N-nitrosos.



En cuanto a las aminas terciarias tanto alifáticas como aromáticas al reaccionar con el ácido nitroso generan derivados N-nitrosados y productos complejos respectivamente que son motivo de estudio.

VII. RECOMENDACIONES 

Tener cuidado con los reactivos tóxicos como el cloruro de benzoilo, las reacciones con este tipo de reactivos se deben de trabajar en una campana de extracción.



Proceder correctamente con las indicaciones de profesor y las pautas de la guía de práctica, para que los ensayos resulten favorables.

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VIII. CUESTIONARIO

1. Describa una síntesis de una amina

SÍNTESIS DE GABRIEL: En la síntesis de aminas de Gabriel, informada en 1887, se hace uso de la alquilación de imidas, lo que constituye un medio alternativo para producir aminas a partir de halogenuros de alquilo. En la síntesis de Gabriel se emplea el anión de la imida cíclica del ácido 1,2bencenodicarboxílico (ftalimida) como nucleólfilo, analicemos el proceso completo para la síntesis de la bencilamina:

2. Describa una síntesis de un colorante azoico Se realiza la obtención de Naranja II mediante el mecanismo de diazotación, a partir del ácido sulfanílico.

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El Naranja II es un colorante azoico, específicamente monoazoico, ya que es insoluble en agua y copula con sales de diazonio. Este colorante es ácido y se emplea para teñir lana, papel, cuero, y no tiñe el algodón. La copulación ocurre en posición orto con respecto al grupo OH del 𝛽 -naftol, ya que el mismo orienta en esa posición en solución alcalina, es por eso que al 𝛽-naftol se lo disuelve en NaOH (es una copulación básica). El color se debe a que es un compuesto cromóforo, en el cual el anillo aromático puede escribirse de tal manera que forme una estructura quinoide (sistema conjugado):

Síntesis propuesta: 

La diazotación del ác. Sulfanílico dihidrato:



Luego se le agrega 𝛽 -naftol disuelto en NaOH, para que se dé la copulación básica y así obtener el producto buscado: Naranja II

3. ¿Cómo realiza la prueba del ditiocaramato de níquel? Escriba la ecuación química

En un tubo de ensayo se pone 1 o 2 gotas de muestra (50 mg) y se agrega 5 ml de agua destilada y 1 gota de HCl concentrado. En otro tubo de ensayo se pone 1 ml de cloruro de níquel en sulfuro de carbono, y se agrega 0.5 a 1 ml de hidróxido de amonio concentrado; a esta solución se le agrega el contenido del tubo anterior. La solución de un precipitado verde indica reacción positiva para las aminas alifáticas secundarias y la formación de un precipitado blanco indica reacción positiva para aminas aromáticas secundarias. S

S R2NH + CS2 + NH4OH

R2N-C-SNH4 + H2O

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NiCl2

S

R2N-C-S-Ni-S-C-NR2

IX) BIBLIOGRAFIA  http://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/grupofun/amina/amina.htm  http://es.geocities.com/qo_20_aminas/  M. Sc. Ing. CORDOVA MIRANDA, Alcira Irene, “ANALISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO DE GRUPOS FUNCIONALES ORGANICOS”  Http:/dta.utalca.cl/quimica/profesor/Astudillo/capitulos/capitulo26.htm  http://html.rincondelvago.com/diazotacion.html 

http://www.mailxmail.com/curso-introduccion-quimica orgánica/compuestos-

aromáticos.

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