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COMPUESTOS NITROGENADOS Objetivos:  Reconocer la función amino y los compuestos más representativos de esta familia  Analizar la estructura de las aminas y su influencia sobre las propiedades físicas de las mismas  Estudiar las principales reacciones que experimentan las aminas Las aminas son compuestos orgánicos relacionados con el amoniaco donde se ha reemplazado uno, dos o tres hidrógenos del amoniaco por grupos orgánicos alquilos o arilos. De acuerdo al número de radicales alquilo o arilo que presentan pueden clasificarse como aminas primarias (RNH2), secundarias (R2NH) o terciarias (R3N). Según el sistema de nomenclatura común se nombran especificando los grupos que se hallan unidos al nitrógeno y añadiendo el sufijo – amina, según la IUPAC el grupo amino, -NH2, se nombra como sustituyente. Las aminas aromáticas se nombran como derivados de la anilina Propiedades Físicas De manera general, las aminas presentan puntos de ebullición mayores que alcanos de PM similares pero menores que la de alcoholes. Las aminas primarias y secundarias pueden actuar como donoras y aceptoras de puente Hidrogeno por lo cual presentan mayores Peb y son solubles en agua. Las aminas terciarias carecen de este tipo de interacción, solo actúan como aceptoras y presentan menores Peb. Basicidad de las aminas La tendencia del átomo de nitrógeno a compartir su par electrónico libre caracteriza el comportamiento químico de las aminas (bases de Brönsted)

R

H N: H

Base

H H

X

R

N

+

H

Ácido

H

+

X

Al igual que para los ácidos resulta más practico expresar la basicidad de las aminas con los valores de pKb. En la tabla que se muestra a continuación se indican los valores de pKb de algunas aminas representativas: Aminas Amoniaco Metilamina Dimetilamina Trimetilamina Etilamina Anilina N-metilanilina N,N-dimetilanilina p-cloroanilina

Kb 1.8 x 10-5 4.3 x 10-4 5.3 x 10-4 5.5 x 10-5 4.4 x 10-4 4.0 x 10-10 6.1 x 10-10 11.6 x 10-10 1.0 x 10-10

pKb 4.74 3.36 3.28 4.26 3.36 9.40 9.21 8.94 10.0

Propiedades Químicas 1- Formación de sales ..

R NH2

+ HCl

Amina primaria

+ RNH3 Cl-

cloruro de alquilamonio

2- Acilación Las aminas son nucleófilos con nitrógeno (Sustitución nucleofílica de acilo) Halogenuros de acilo Esteres + aminas primarias o secundarias  Amidas Anhídridos de acido 3- Alquilación de aminas: sales cuaternarias de amonio R3N + R´X  R3N+- R´X-

1. Escriba una fórmula estructural para cada uno de los siguientes compuestos: a) m-bromoanilina. b) sec-butilamina. c) N-metilbencilamina. d) N,N-dimetilaminociclohexano. e) trifenilamina. f) 2-metil-2-butanamina. g) 2-aminopentano. h) dimetilpropilamina.

i) 1,2-diaminopropano. j) bromuro de tretrametilamonio. k) o-toluidina. l) N,N-dimetil-3-hexanamina. m) Sulfato de anilonio n) feniletilamina o) Benzoato de isopropilamonio p) Etanolamina (2-aminoetanol) q) Meta fenilendiamina r) 4-cloro-N,N-dimetilanilina s) Bromuro de etilfenilmetil n-propilamonio t) Etil n-propilamina Indique si alguno de los compuestos puede existir como esteroisomeros. En caso afirmativo señale si al ser separados serian ópticamente activos o no 2. Dé el nombre a los siguientes compuestos y clasifíquelos como aminas primarias, secundarias o terciarias. a) O2N

NH 2

c) (CH3) 4 N+Cl-

b) H3C

d)

NH2

N H Br

e) (CH 3)3CNH 2

NH2

f)

Br

g) CH 3 NH2CH2CH2CH3

h)

N(CH ) 33

3. Dibuje las estructuras de las 8 aminas isoméricas de fórmula molecular C4H11N, dé sus nombres y clasifíquelas como primarias, secundarias o terciarias. Realizar lo mismo para las aminas Isómeras de fórmula C7H9N. 4. Explique porque una amina terciaria (CH3)3N tiene un punto de ebullición mucho más bajo que el de su isómero primario CH3CH2CH2NH2. 5. En las formulas del alcaloide nicotina, el antidepresivo imipramina diga en que estado de hibridación se encuentran los nitrigenos:

imipramina

6. Explique por qué la diferencia entre el Peb. del isobutano (-10,2°C) y el de la trimetilamina (2,9°C) es mucho menor que la diferencia entre el punto de ebullición del butano (- 0,5°C) y el de la propilamina (48,7°C), siendo el peso molecular de los cuatro compuestos muy parecido 7. Acomode las siguientes sustancias, de pesos moleculares muy parecidos, en orden creciente de puntos de ebullición: 1-aminobutano, 1-butanol, metil propil éter, pentano. 8. La metatoluidina se obtiene por reducción del meta-nitrotolueno; ¿Cómo podría purificar la toluidina de la contaminación de meta-nitrotolueno que no se redujo? 9. Ordene a los compuestos de cada conjunto en orden creciente de basicidad: a- Amoniaco, anilina, ciclohexilamina, paranitroanilina b- P-metoxianilina, trimetilamina, 3,4-dicloro-anilina c- Trietilamina, dietilamina, etilamina, (disueltas en el solvente clorobenceno) 10.

Escriba las ecuaciones para la obtención de las siguientes aminas:

p-cloroanilina a partir de benceno. m-cloroanilina a partir de benceno. 1-aminohexano a partir de 1-bromopentano.

11.

Complete las ecuaciones para las siguientes

reacciones: CH3CH2CH2CH2Br + 2 NH3 CH3CH2I + 2 (CH3CH2)NH (CH3)3N + CH3I 12.

Complete la reacción:

CH3CONHCH2CH3 LiAlH4 13. Escriba una ecuación que muestre por qué es básica una solución de etilamina. 14. Los valores de pKa del NH4+ y CH3NH3+ son 9.30 y 10.64 respectivamente. ¿Cuál es la base más fuerte? 15. Para cada par de compuestos, diga cuál es la base más fuerte y porque: a). CH3CH2NH2 o ClCH2CH2NH2 b) anilina o ciclohexilamina c). anilina o p-cianoanilina 16. Describa exactamente como puede separarse una mezcla de tres líquidos insolubles en agua, formada por anilina (Peb 184°C), n-butilbenceno (Peb 183°C) y ác. N-valeriánico (Peb 187°C), recuperando cada compuesto puro y con rendimiento cuantitativo. 17. Escriba un esquema que muestre como se puede separar una mezcla de ptoluidina, p-metilfenol y p-xileno 18. Compare el comportamiento de la anilina, N-metilanilina y N,N-dimetilanilina frente a cada uno de los siguientes reactivos: a- HCl diluido b- NaNO2 + HCl (acuoso) c- Ioduro de metilo d- Cloruro de benceno-sulfonilo + KOH (acuoso) e- Anhídrido acético f- Cloruro de benzoilo + piridina g- Agua de bromo. 19.

20. Indique los reactivos y condiciones necesarias para convertir el cloruro de ptoluen diazonio en: a- Tolueno b- P-metilfenol c- P-bromotolueno d- P-fluortolueno e- P-toluennitrilo f- 4-metil-4´-(N,N-dimetilamino)azobenceno 21. Desarrolle la síntesis de los siguientes compuestos partiendo de benceno o tolueno: a- M-Iodotolueno b- 3,5-dibromo tolueno c- 1,3,5-tribromobenceno 22. Explique las reacciones siguientes, aclarando la función del cloruro de tosilo

23. Proponga una secuencia de reacciones que tranformen la N-metil piperidina en el 1,4-pentadieno. 24. Prediga los productos principales en la eliminación E2 para los siguientes cationes: a- 2-metil-3-pentil-trimetilamonio b- Dimetil-n-propilamonio c- N,N-metil, etil-2-metilpiperidinio. 25. Desarrolle todos los pasos para una posible síntesis de laboratorio de cada uno de los siguientes compuestos: a- Isopropilamina b- p-toluidina

c- etilisopropilamina d- N-etilanilina e- 2-amino-1-feniletanol 26. Proponga una secuencia de reacciones que transforme el eteno en la diamima H2N-(CH2)4NH2 27. Describa ensayos químicos simples que sirvan para distinguir miembros de cada conjunto de sustancias las cuales tienen P. fusión o P. ebullición de valores cercanos. a- Anilina, bencilamina y N,N-dimetilbencilamina b- O-cloroacetanilida y 2,4-diaminoclorobenceno c- Benzonitrilo, N,N-dimetilanilina y formamida

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Yurkanis Bruice, P. 2007. Fundamentos de Quimica Organica. Primera Edicion. Pearson educación.



Bailey, P. S.; Bailey, C. A. 1998. Química Orgánica. Conceptos y aplicaciones. Quinta Edición. Pearson Prentice Hall.



Fernandez Cirelli, A.; Deluca, M. E.; Du Mortier, C. 2005. Aprendiendo Química Orgánica. Segunda Edición. Editorial Eudeba. Buenos Aires.



Hart, H. Hart, D., Craine, L. 1995. Química Orgánica. Novena Edición. Mc Graw-Hill. Mexico. 579 p.



Meislich, H.; H. Nechamkin; J. Sharefkin. 1995. Química Orgánica Segunda Edición. Mac Graw-Hill. España. 626 p.



Morrison R.T.; R.N. Boyd. 1998. Química Orgánica - 5ta Edición. Addison Wesley Longman de México S.A. de C.V. México. 1478 p.



Wade, L.G., Jr. 2004. Química Orgánica. Quinta Edición. Prentice-Hall Hispanoamericana. Mexico. 1220 p.

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

ORDEN DE PRIORIDAD DE GRUPOS FUNCIONALES Función

Nombre grupo

Ácido carboxílico Éster Amida Nitrilo Aldehído Cetona Alcohol Fenol Amina (primaria) (secundaria) (terciaria) Éter Hidr. etilénico Hidr. acetilénico Nitrocompuestro Haluro Radical

carboxilo éster amido nitrilo carbonilo carbonilo hidroxilo fenol Amino “ oxi alqueno alquino Nitro halógeno alquilo

Grupo R–COOH R–COOR’ R–CONR R–CN R–CHO R–CO–R’ R–OH –C6H5OH R–NH2 “ R–NHR’ R–NR’R’’ R–O–R’ C=C CC R–NO2 R–X R-

Nombre compuesto ácido …oico …ato de …ilo amida nitrilo …al …ona …ol …fenol …ilamina …il…ilamina …il…il…ilamina …il…iléter …eno …ino nitro… X… …il...