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USMP-FMH-FN-QM-2012-I H. Lezama 1
Universidad de San Martín de PorresFacultad de Medicina Humana
Filial Norte
QUIMICA MEDICA
Aminas – Heterociclos
Profesor: Hélmer Lezama,MSc.
USMP-FMH-FN-QM-2012-I H. Lezama 2
AMINAS
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AMINASDerivados del amoniaco cuando uno o más átomos de Hidrógeno han sido sustituidos por alquilos ¸¸
R — N— H Amina Primaria | H
¸¸ R — N— H Amina Secundaria | R
¸¸ R — N— R Amina Terciaria | R
¸¸ H — N— H | H
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NOMENCLATURA
CH3 – N – H CH3 – N– CH2 – CH3 CH3 – N – CH3
| | | H H CH3
Metil Amina Metil Etil Amina Trimetil AminaMetanamina Metil-etanamina Dimetil-metanamina
– N – H – N– CH3 | | H CH3
Fenil Amina Dimetil Fenilamina Anilina N,N-dimetil-anilina
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La metil amina, dimetilamina y trimetilamina son gases muy solubles en agua , con fuerte olor amoniacal o a pescado y muy inflamables.
Las aminas superiores de la serie alifática son líquidos
o sólidos incoloros y su solubilidad decrece con el aumento de su peso molecular.
Las aminas aromáticas son todas líquidas o sólidas. Son incoloras cuando están recién preparadas pero con el tiempo toman un color pardo obscuro o rojo.
PROPIEDADES FÍSICAS
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NH2
|
Fenil amina o Anilina, útil en la formación de
colorantes
Metilamina Soluble en alcohol
miscible en éter, se usa en el
curtido de cuero y en síntesis orgánicas
CH3–NH2
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1.- Alquilación del amoniaco
CH3-Cl + 2 NH3 CH3-NH2 + NH4Cl Metil Amina CH3-NH2 + NH3 + CH3-Cl CH3-N-CH3 + NH4Cl | H Dimetil Amina
CH3-N-CH3 + NH3 + CH3-Cl CH3-N-CH3 + NH4Cl | | H CH3Trimetil Amina
Preparación
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NO2 NH2 Fe / HCl
+ 3 H2 + 2 H2O
Los nitroderivados alquílicos también se pueden reducir con ayuda de una catalizador como el paladio
Pd
CH3-NO2 + 3H2 CH3-NH2 + 2 H2O
2.- Reducción de nitro compuestos, el más típico es el que conduce a la preparación de la Anilina
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3.- Por Reducción de nitrilos: Los compuestos orgánicos unidos a un grupo ciano (-CN) se conocen como nitrilos o cianuro, su fórmula general es R-CN. Los cianuros se preparan por reemplazo del halógeno de un haluro de alquilo por el grupo ciano, Luego de
ello se procede a la reducción
CH3-CH2-I + K-CN CH3-CH2-CN + KI
CH3-CH2-CN + 2 H2 CH3-CH2-CH2-NH2
Propil Amina
AMINA PRIMARIA
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4.- Degradación de Hoffman.
R-C-NH2 + Br2 + 4 KOH || O
R-NH2 + K2CO3 + 2KBr + 2H2O
AmidaBromo Base fuerte
Amina PRODUCTOS SECUNDARIOS
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EQUILIBRIO QUÍMICO
La basicidad es la propiedad característica de las aminas, las aminas tienen un par de electrones libre debido al Nitrógeno, por ello son capaces de generar iones Hidroxilo
CH3-NH2 + H2O CH3-NH3+ + -OH
Esto determina un estado de equilibrio
Donde Kb es la constante de disociación Básica
[CH3-NH3+][-OH]
Kb = -------------------------- [CH3-NH2]
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pH = 1/2 pKw - 1/2 pKb + 1/2 Log [M ]
pKb : - Log Kb
pKb : - Log 1,8 x 10-5 = 4,745Reemplazando: pH = 1/2(14) - 1/2(4,745) + 1/2 Log [0,1M ] pH = 11,1275
¿Cuál es el pH de una solución 0,1M de Amoniaco?
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Basicidad de aminas
NOMBRE FÓRMULA Kb
Amoniaco NH3 1.8 x 10-5
Metilamina CH3-NH2 4 x 10-4
Anilina C6H5-NH2 5.4 x 10-10
Dimetilamina (CH3)2 NH 5.4 x 10-4
Metilanilina C6H5-NH(CH3) 2.5 x 10-10
Trimetilamina (CH3)3N 5.9 x 10-5
Dimetilmanilina C6H5-N(CH3)2 2.4 x 10-10
Trifenilamina (C6H5)3 N Menos de 10-10
Cocaína - 2.6 x 10-6
Codeína - 9 x 10-7
Efedrina - 2.3 x 10-5
Morfina - 7.4 x 10-7
Benzocaína - 6 x 10-12
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Las aminas pueden reaccionar con los ácidos inorgánicos generando
sales (clorhidratos), por ejemplo con el ácido clorhídrico, estas sales por lo general dan reacciones ácidas y son
fácilmente solubles en agua. Por ejemplo el Cloruro de amonio
(NH4Cl) es una Sal de un ácido fuerte (HCl) y una base débil (NH3).
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H+
|R-N-R + HCl R-N-R + Cl- | | R R
Amina(En el caso de ser una amina insoluble) esta se puede solubilizar transformándola en clorhidrato
(Soluble en H2O)
AMINA CLORHIDRATO
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Las bases débiles también pueden formar soluciones Amortiguadoras cuando se salifican parcialmente Ejemplo de acción amortiguadora, base y su sal:
10NH3
10NH4Cl1NaOH
11NH3 + H2O09NH4Cl + NaCl
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Fórmula para pH de una solución amortiguadora
formada por una base débil y su sal
pH = pKw - pKb + Log{[Base ] / [Sal]}
pKb = -LogKb. pKw: 14[Sal] : Concentración de la Sal[Base] : Concentración de la Base
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Luego de añadir el NaOH
pH = 14 - 4,745 + Log{[11] / [09]} pH = 9,342 La variación de pH será 9,342-9,255 = 0,087
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En el caso de añadir 1HCl
10 NH3
10 NH4Cl1HCl
09 NH3
11 NH4Cl
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pH = 14 - 4,745 + Log{[09] / [11]} pH = 9,168
La variación de pH será 9,255 - 9,168 = 0,087
En ambos casos la variación del pH ha sido mínima, pues la solución esta amortiguada
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CH3-CH2-COOH + NH3
CH3-COOH + CH3-NH2
Propanamida + H2O
N-Metil Acetamida + H2O
Las aminas reaccionan con ácidos carboxílicos para generar amidas
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HETEROCICLOS
(ALCALOIDES)
- HOMOCICLOS Todos los átomos del anillo son un mismo elemento
- HETEROCICLOS Por lo menos un átomo del anillo es diferente (heteroátomo)
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N, O, S
P, B, Si…….
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O: Oxo
N: Aza
S: Tio
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Nª C
SUFIJO
CON N SIN N
INSATURADO
SATURADOINSATURADO
SATURADO
3 _IR_ __INA __IDINA __ENA __ANO
4 _ET_ __A __IDINA __E __ANO
5 _OL_ __ __IDINA __ __ANO
6 _IN_ __A PERHIDRO__A __ __ANO
7 _EP_ __INA PERHIDRO__INA
__IN __ANO
8 _OC_ __INA PERHIDRO__INA
__IN __ANO
9 _ON_ __INA PERHIDRO__INA
__IN __ANO
10 _EC_ __INA PERHIDRO__INA
__IN __ANOUSMP-FMH-FN-QM-2012-I
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O > S > N
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OXOTIO
OXAZO
TIAZO
OXOTIAZO
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O, S
O, N
S, N
O, S, N
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2-Metil-piridina (α-picolina)3-Metil-piridina (β-picolina)4-Metil-piridina (γ-picolina)
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Nicotina
Anabasina
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2,4-dioxo-5-metil-pirimidina6-amino-2-oxo-pirimidina
2,4-dioxo-pirimidina
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- BENCENO + ANILLO DE 5 MIEMBROS
- BENCENO + ANILLO DE 6 MIEMBROS
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ANILLOS BENZOPIRROLICOS
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ANILLOS BENZOPIRIDINICOS
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6-amino-purina 2-amino-6-oxo-purina
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Teobromina
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Quinidina
Quinina
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Penicilina
Cefalosporinas
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Pteridina
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Acido fólico
Tiamina
Pteridina-PABA-Glu
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Ketoconazol
Isoconazol
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Fluconazol
Econazol
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Anfotericina
Vancomicina
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Aminoglicósidos
USMP-FMH-FN-QM-2012-I H. Lezama 61Bacitracina