Asaminas são uma classe de compostosquímicos orgânicos[1] nitrogenados derivados doamoníaco (NH3) e que resultam da substituição parcial ou total doshidrogênios da molécula por grupos hidrocarbónicos (radicaisalquilo ouarilo – frequentemente abreviados pela letra R).[2] Se substituirmos um, dois ou três átomos dehidrogénio, teremos, respectivamente, aminas primárias (R-NH2), secundárias(R1R2NH) ou terciárias (R1R2R3N).[2]
As aminas podem ser classificadas como simples (quando os grupos alquil são iguais) ou mistas (se estes forem diferentes).
Se um dos radicais é aril, derivado de aromático, a função orgânica é aanilina.
Quando se usa os prefixosdi etri, indica-se que a amina é secundária ou terciária, respectivamente, e com grupos radicais iguais. Quando os grupos são diferentes, estes são nomeados sucessivamente, do menor para o maior, terminando o nome do composto com o sufixo “amina”. Algumas vezes indica-se o prefixo amino, indicando, de seguida a posição e o nome dogrupo hidrocarbônico.
As aminas têm uma estrutura piramidal com 3ligações sp3 e um par de elétrons desemparelhados, de forma semelhante à amônia. O átomo de nitrogênio localiza-se no centro dotetraedro e os átomos ligados ao nitrogênio se dirigem em direção aos vértices de umtetraedro.
O nome IUPAC de aminas utiliza o prefixo referente à cadeia principal seguido pelo sufixo amina. Assim a amina de um carbono é a metanamina. Para o nome das aminas secundárias é necessário indicar o radical ligado ao nitrogênio com o prefixo N, da mesma forma para aminas terciárias. O nome usual considera os radicais alqui ligados ao nitrogênio seguido pelo nome amina.Veja os exemplos:
O nome de aminas cíclicas segue o nome do cicloalcano, indicando a presença do nitrogênio com -aza. Por exemplo, o ciclo de seis membros é azaciclohexano, mais conhecido comopiperidina.
As aminas apresentam pontos de fusão e ebulição mais baixos do que os álcoois, porém mais altos do que os hidrocarbonetos de massa molecular semelhante. Este comportamento se deve às de hidrogênio intermoleculares serem mais fracas nas aminas, resultado da menor polarização das ligações N-H, quando comparadas às ligações O-H (presentes nos álcoois), uma vez que o nitrogênio é menos eletronegativo que o oxigênio.
Assim, as aminas primárias e secundárias têmpontos de ebulição menores que os dos álcoois, mas maiores que os doséteres de peso molecular semelhante. As aminas terciárias, sem ligações de hidrogénio, têm pontos de ebulição mais baixos que os das aminas primárias e secundárias de pesos moleculares semelhantes.
A solubilidade de aminas diminui com o aumento da cadeia carbônica e diminui com a substituição sobre o nitrogênio. Em pH ácido (menor que 5), a amina passa a amônio, que é completamente solúvel em água.
Como aamônia, as aminas agem comobases razoavelmente fracas (veja a tabela com exemplos de valores de força de ácidos conjugados Ka). O átomo denitrogênio possui um par deelectrões livres que pode receber umião (íon) H+ para formar umião amônio substituído
As aminas são bases moderadas e reagem com ácidos fortes e ácidos carboxílicos, resultando nos sais de amônio.
Atualmente se usa o pKa dos ácidos conjugados (cátion amônio) correspondente. Quanto maior o pKa, mais fraco é o ácido e mais forte é a base. Na tabela estão representados os valores de pKa e de Kb (constante de basicidade) de algumas aminas simples.
Amina
pKa da amina protonada
Kb
metilamina
10,62
4,17,10-4
dimetilamina (Me2NH)
10,64
4,37.10-4
trimetilamina (Me3N)
9,76
5,75.10-5
etilamina (EtNH2)
10,63
4,27.10-4
A basicidade das aminas depende de dois fatores principais:
presença de grupos doadores de elétrons que estabilizam o nitrogênio positivo; por este critério as aminas terciárias são mais estáveis.
interação do ácido conjugado com o solvente por ligações de hidrogênio; por este critério os cátions amônio de aminas primárias são mais estáveis, uma vez que podem formar até três ligações de hidrogênio, enquanto cátions amônio de aminas terciárias podem fazer apenas uma.
O resultado da soma de fatores é que as constantes de basicidade de aminas primárias, secundárias e terciárias são próximas.
Em diversas reações, o átomo de nitrogênio atua como umnucleófilo, uma espécie química que reage transferindo os seus elétrons em uma reação química.[3]
Umhaleto pode reagir com uma amina para formar uma amina alquil-substituída correspondente, com liberação de um ácido dehalogênio:
Se a amina reagente é uma amina terciária neste tipo de reação, formam-se um cátion deamônio quaternário e umânion (ou "anião")haleto:
Os compostos com íons emparelhados desta forma são chamados desais quaternários de amônio. O "X" mostrado nas reações anteriores pode também ser outro tipo de grupo abandonador.
Aminas primárias e secundárias reagem comcloretos de ácido eanidridos carboxílicos para formaramidas (reação Schotten – Baumann). Nesta reação é formado como subproduto ácido clorídrico ou um ácido carboxílico que podem reagir com a amina do meio por uma reação ácido-base, o que inativaria esta amina como nucleófilo. Por esta razão, se adiciona uma base para capturar o ácido formado.
As aminas primárias e secundárias reagem com cloretos de sulfonil, resultando emsulfonamidas, algumas ativas como fármacos. Essa transformação, conhecida comoteste de Hinsberg, é um teste químico para a presença de aminas.
As aminas mais significantes industrialmente são produzidas através do processo dealquilação da amônia por um álcool:
ROH + NH3 → RNH2 + H2O
Essas reações necessitam de catalisadores, aparelhos especializados e medidas adicionais de purificação. As mesmas aminas podem ser preparadas pelo tratamento dehaloalcanos com amônia e aminas:
RX + 2 R′NH2 → RR′NH + [RR′NH2]X
Tais reações, que são mais úteis para iodetos e brometos de alquila, são raramente utilizados devido a dificuldade de controlar o grau de alquilação.[4]
Através do processo dehidrogenação,nitrilos são reduzidos a aminas utilizando hidrogênio em presença de um catalisador de níquel. Essa reação é sensível a condições ácidas ou básicas as quais podem causar a hidrólise do grupo -CN. LiAlH4 é comumente empregado para redução de nitrilos em escala de laboratório. Similarmente, LiAlH4 reduzamidas a aminas. Muitas aminas são produzidas a partir dealdeídos ecetonas via aminação redutiva, que tanto pode proceder cataliticamente ou estequiometricamente.Anilina (C6H5NH2) e seus derivados são preparados pela redução de compostos nitroaromáticos. na industria, hidrogênio é o redutor mais utilizado, enquanto que no laboratório, estanho e ferro são frequentemente utilizados.
Osaminoácidos constituintes das proteínas como aglicina,alanina, etc. contêm um grupo amino e um grupo carboxilo ligados ao mesmo átomo de carbono. Os aminoácidos unem-se uns aos outros através da ligação destes dois grupos – que formam um grupoamida – dando origem às ligações peptídicas que estruturam asproteínas. A lisina apresenta um grupo NH2 na cadeia lateral, que altera as propriedades de solubilidade de enzimas e funciona como ponto de ancoragem do retinal em enzimas que absorvem luz, como arodopsina.
A degradação de proteínas (por exemplo, quando um pedaço de carne apodrece), leva, pelo contrário, à sua decomposição em aminas distintas. Os odores mais desagradáveis de que geralmente nos lembramos são, provavelmente, devidos à presença de aminas. Por exemplo, a 1,5-pentanodiamina (mais conhecida pelo sugestivo nome decadaverina, libertada pelos corpos em putrefacção, oescatol, umcomposto heterocíclico presente nos excrementos, a 1,4-butanodiamina (putrescina – outro cheiro “a podre”), etc…
Morfina
Osalcalóides são compostos complexos presentes na constituição das plantas que contêm grupos amina. Podemos citar alguns exemplos mais conhecidos, como amorfina, anicotina, etc.
A importância das aminas, em termos biológicos, é inegável. A classe de compostos designados por β-feniletilaminas inclui aadrenalina, anoradrenalina, amescalina, etc. Assulfamidas, que afetam as bactérias ao inibir nelas a produção de ácido fólico, mas que são inócuas para o ser humano, contêm um grupo amino. OneurotransmissorGABA (ácido 4-aminobutanóico) também contém um grupo amino. Alguns derivados do ácidop-aminobenzóico são também usados comoanestésicos.
Encontram-se aminas secundárias em alguns alimentos (carne e peixe) ou no fumo do tabaco. Estas podem reagir com osnitritos (presentes nos conservantes utilizados nos produtos alimentares e usados como fertilizante, no caso das plantas, como o tabaco), levando à formação de N-nitrosoaminas secundárias, que sãocancerígenas.
Robert T. Morrison, Robert N. Boyd, and Robert K. Boyd,Organic Chemistry, 6th edition (Benjamin Cummings, 1992,ISBN 0-13-643669-2
Referências
↑Fundamentos de Química Orgânica- Ciências da Vida e Saúde, Lazzarotto, Márcio, Editora Paco
↑abIUPAC,Compêndio de Terminologia Química, 2ª ed. ("Gold Book"). Compilado por A. D. McNaught e A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Versão online: "amines" (2006–) criado por M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; atualizações compiladas por A. Jenkins.ISBN 0-9678550-9-8.
