Los compuestos con un átomo denitrógeno unido a ungrupo carbonilo, por lo que tienen la estructuraR−CO−NR′R″, se denominanamida y tienen diferentes propiedades químicas. propiedades de las aminas.
Según se sustituyen uno, dos o tres hidrógenos, las aminas son primarias, secundarias o terciarias, respectivamente.
Las aminas se pueden clasificar según la naturaleza y el número de sustituyentes en el nitrógeno. Lasaminas alifáticas contienen sólo sustituyentes H y alquilo. Lasaminas aromáticas tienen el átomo de nitrógeno conectado a un anillo dearomático.
Las aminas, alquilo y arilo por igual, se organizan en tres subcategorías(ver tabla) según el número de átomos de carbono adyacentes al nitrógeno (cuántos átomos de hidrógeno de la molécula de amoníaco son reemplazados por grupos hidrocarbonados[6]):[5]
Aminas primarias (1°): las aminas primarias surgen cuando uno de los tres átomos de hidrógeno en el amoníaco se reemplaza por un grupoalquilo oaromático. Las aminas alquílicas primarias importantes incluyenmetilamina, la mayoría de losaminoácidos y elagente amortiguadortris, mientras que las aminas aromáticas primarias incluyenanilina.
Aminas secundarias (2°): las aminas secundarias tienen dos sustituyentes orgánicos (alquilo, arilo o ambos) unidos al nitrógeno junto con un hidrógeno. Algunos representantes importantes son ladimetilamina, mientras que un ejemplo de amina aromática sería ladifenilamina.
Aminas terciarias (3°)-En las aminas terciarias, el nitrógeno tiene tres sustituyentes orgánicos. Algunos ejemplos son latrimetilamina, que tiene un olor distintivo a pescado, y elEDTA.
Una cuarta subcategoría viene determinada por la conectividad de los sustituyentes unidos al nitrógeno:
Aminas cíclicas-Aminas cíclicas son aminas secundarias o terciarias. Ejemplos de aminas clicas incluyen el anillo de 3 miembrosaziridina y el anillo de seis miembrospiperidina. LaN-metilpiperidina y laN-fenilpiperidina son ejemplos de aminas terciarias clicas.
También es posible tener cuatro sustituyentes orgánicos en el nitrógeno. Estas especies no son aminas sino que soncatión de amonio cuaternarios y tienen un centro de nitrógeno cargado. Existen ventas de amonio cuaternario con muchos tipos de aniones.
Las aminas son simples cuando losgrupos alquilo son iguales y mixtas si estos son diferentes.
Las aminas son compuestos muy polares. Las aminas primarias y secundarias pueden formar enlaces de hidrógeno. Las aminas terciarias puras no pueden formar enlaces de hidrógeno, sin embargo pueden aceptarenlaces de hidrógeno con moléculas que tengan enlaces O-H o N-H. Como el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos polar que el enlace O-H. Por lo tanto, las aminas forman enlaces de hidrógeno más débiles que losalcoholes de pesos moleculares semejantes.
Las aminas primarias y secundarias tienenpuntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero mayores que los de los éteres de peso molecular semejante. Las aminas terciarias, sin enlaces de hidrógeno, tienen puntos de ebullición más bajos que las aminas primarias y secundarias de pesos moleculares semejantes.
Las aminas se clasifican de acuerdo con el número de átomos dehidrógeno del amoniaco que se sustituyen por grupos orgánicos. Las que tienen un solo grupo se llaman aminas primarias, las que tienen dos se llaman aminas secundarias y las que tienen tres, aminas terciarias.
Las aminas sencillas se nombran enumerando los grupos que sustituyen a los átomos de hidrógeno del amoniaco y terminando con amina. Si hay varios grupos o radicales sustituyentes iguales se usan los prefijos di o tri. Cuando se trata de grupos diferentes estos se nombran por orden alfabético (etil antes que metil, o butil antes que propil, prescindiendo del tamaño) y terminando con la terminación amina.
El compuesto número 3 se llama 3-etil-6-metil-1,8-octanodiamina
1.1. Se identifica la cadena principal que tenga elgrupo amino y se enumera por el carbono al cual se encuentra unido el grupo amino. Si existen dos o más grupos amino se nombran desde el extremo que dé lugar a los menores prefijos localizadores (posición) de los sustituyentes y se nombran en orden alfabético con la palabra amina.
1.2.
1.2. Cuando hay radicales complejos (que no sean radicales alquilo) sustituyendo alhidrógeno del grupo amino, se utiliza la letra N (mayúscula) por cada sustituyente y se procede a nombrar al compuesto.
1.3.
1.3. Si el grupo amino se encuentra como sustituyente junto a otro grupo funcional más importante y en el caso de existir varios en una cadena se utiliza los prefijos como (amino, metilamino, aminometil). El grupo amino debe quedar en la menor posición.
1.4.
1.4. Cuando varios átomos de nitrógeno formen parte de la cadena principal se enumera normalmente viendo que su posición sea la más baja posible y nombra con el vocabloaza
Inversión de la configuración espacial de una amina: La amina "se voltea" como un paraguas volteado por el viento. El par de puntos representa elpar de electrones solitario en el átomo de nitrógeno.
Las aminas alquílicas se caracterizan por tener centros de nitrógeno tetraédricos. Los ángulos C-N-C y C-N-H se aproximan al ángulo idealizado de 109°. Las distancias C-N son ligeramente más cortas que las distancias C-C. Labarrera energética para lainversión del nitrógeno del estereocentro es de aproximadamente 7 kcal/mol para una trialquilamina. La interconversión se ha comparado con la inversión de un paraguas abierto en un viento fuerte.
Las aminas del tipo NHRR' y NRR′R″ sonchirales: el centro de nitrógeno lleva cuatro sustituyentes contando el par solitario. Debido a la baja barrera de inversión, las aminas del tipo NHRR' no pueden obtenerse con pureza óptica. En el caso de las aminas terciarias quirales, la NRR′R″ sólo puede resolverse cuando los grupos R, R' y R″ están limitados en estructuras cíclicas como lasaziridinas sustituidas por N (sales de amonio cuaternario son resolubles).
En las aminas aromáticas ("anilinas"), el nitrógeno suele ser casi planar debido a la conjugación del par solitario con el sustituyente arilo. La distancia C-N es correspondientemente más corta. En la anilina, la distancia C-N es la misma que las distancias C-C.[7]
La amina aromática más sencillaanilina es líquida. Muchas anilinas sustituidas y otras aminas aromáticas con múltiples sistemas de anillos aromáticos, como lanaftilaminas, son sólidas.
Debido a su polaridad ybasicidad, las aminas son más solubles en agua que los hidrocarburos con el mismo número de átomos de C. La solubilidad de las aminas alifáticas en el agua disminuye al aumentar la longitud de las cadenas alquílicas. Las aminas aromáticas no son solubles en agua.Las aminas primarias y secundarias alifáticas y aromáticas líquidas seasocian medianteenlaces de hidrógeno. Esto hace que, al igual que losalcoholess, los puntos de ebullición sean más altos que los de los hidrocarburos análogos.
Las aminas alifáticas gaseosas irritan las mucosas de los ojos y las vías respiratorias. Mojar la piel con alquilaminas líquidas también provoca quemaduras. La intoxicación por inhalación de concentraciones más altas puede provocar un aumento de la presión arterial y convulsiones de corta duración. Las aminas aromáticas no son irritantes debido a su menor basicidad y volatilidad, pero son significativamente más tóxicas que las aminas alifáticas, como laanilina.
Las aminas alifáticas gaseosas tienen un olor similar al del amoníaco pero con un olor adicional "a pescado, pútrido". Los homólogos superiores y las aminas aromáticas o heterocíclicas también tienen olores que son percibidos como desagradables por el ser humano, por ejemplo, a heces (indol,skatole), o a carne en descomposición (cadaverina,putrescina), a orina o a pescado viejo (metil,etilo ytrimetilamina). Estos compuestos pueden aparecer como productos intermedios o finales durante el procesoanaeróbico. degradación de material biológico, especialmenteproteínas, o pordescarboxilación deaminoácidos. El olor característico de laespermina se debe a laespermina -una poliamina lineal- con dos grupos amino primarios y dos secundarios.
Para detectar nitrógeno en un compuesto orgánico, se puede realizar unadigestión de sodio de la sustancia a examinar. En la solución de digestión neutralizada, el nitrógeno se puede detectar comocianuro con laprueba de Lassaigne comoazul de Prusia o, si la sustancia también contenía azufre, comotiocianato conCloruro ferroso. Sin embargo, esta evidencia no es específica para las aminas, sino que solo indica que la sustancia de análisis contenía nitrógeno.
Las aminas a menudo se pueden identificar por su característico olor acre o desagradable (como amoníaco a pescado). Pero eso no es suficiente como prueba.
Las aminas terciarias y las sales de amonio cuaternario no forman sulfonamidas, Las aminas secundarias forman sulfonamidas que no son solubles en álcali Las aminas primarias forman sulfonamidas que son solubles en álcali.
Una amina desconocida se identifica claramente ya seaespectrometría de masas o mediante underivado adecuado cuyo punto de fusión característico se determina:
Aminas primarias y secundarias: La sulfonamida ya obtenida a partir de la separación de Hinsberg es adecuada como derivado (ver arriba).
Aminas terciarias: Aquí se recomienda la precipitación depicrato.
Las aminas primarias, secundarias y terciarias pueden separarse cromatográficamente sin derivación medianteHPLC. La detección y cuantificación se realiza con un detector selectivo de masas (HPLC/MS). Para la determinación inequívoca de aminas de la misma masa molar (por ejemplo,dietilamina ybutilamina), se recomienda el uso de sustancias estándar para la calibración.
Las aminas son omnipresentes en la biología. La descomposición de losaminoácidos libera aminas, como es el caso del pescado en descomposición, que huele atrimetilamina. Muchosneurotransmisores son aminas, como laepinefrina, lanorepinefrina, ladopamina, laserotonina y lahistamina.Protonada Losgrupos aminos (-NH 3) son los elementos con carga positiva más comunes en lasproteínas, concretamente en el aminoácidolisina.[8] El polímero aniónicoADN suele estar unido a varias proteínas ricas en aminas.[9] Además, el amonio primario con carga terminal de la lisina formapuentes salinos con los gruposcarboxilato de otros aminoácidos en lospolipéptidos, lo que constituye una de las principales influencias en las estructuras tridimensionales de las proteínas.[10]
Las aminas aromáticas se utilizan para fabricar tintes azoicos.Las aminas son componentes básicos de productos agroquímicos y farmacéuticos, así como de tensioactivos, revestimientos y lubricantes.En el campo de la tecnología de la fundición, las aminas se utilizan como catalizadores para acelerar el proceso de curado de los aglutinantes en la arena de moldeo durante la producción de machos mediante el proceso de caja fría.Las aminas y las diaminas también se utilizan como catalizadores para la producción y la reticulación de los poliuretanos. Su efecto amortiguador se aprovecha cuando se utilizan como inhibidores de la corrosión en sistemas acuosos.Otro importante campo de aplicación de las aminas es la depuración de gases en refinerías y centrales eléctricas.
↑abSmith, Janice Gorzynski (2011).Organic chemistry(en inglés) (3rd edición). New York, NY: McGraw-Hill. pp. 949-993.ISBN978-0-07-337562-5. Archivado desdeel original el 28 de junio de 2018. Consultado el 26 de junio de 2018.
↑G. M. Wójcik "Structural Chemistry of Anilines" en Anilines (Patai's Chemistry of Functional Groups), S. Patai, Ed. 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi= 10.1002/9780470682531.pat0385
↑Andrade, Miguel A.; O'Donoghue, Seán I.; Rost, Burkhard (1998). «Adaptación de las superficies de las proteínas a la localización subcelular».Journal of Molecular Biology276 (2): 517-25.PMID9512720.doi:10.1006/jmbi.1997.1498.
