Bien, señores alumnos, vamos a abordar esta grabación, el tema de las
aminas. Las aminas son los compuestos que tienen un nitrógeno con un par
de electrones disponibles y tenemos pues algunas aminas biológicamente
activas que se aislan de la naturaleza. Por ejemplo, tenemos la dopamina,
que es un neurotransmisor, esa primera molécula que figura en la
diapositiva. La segunda sería la epinefrina, que es una hormona. Y la
tercera es el triptófano, que es un aminoácido. Luego tenemos en la
segunda línea la piperacina, que ataca a los gusanos intestinales. O el
ácido nicotínico, que es otra vitamina. O la piridoxina, que es otra
vitamina, en este caso la vitamina B6. O la histamina, que es un
vasodilatador. Entonces vemos que muchos fármacos, vitaminas, etcétera,
pues son aminas. Bien, pues vamos a ver que también hay muchas drogas que
son aminas. Son los famosos alcaloides, que fabrican las plantas y que
nosotros utilizamos para el bien o para el mal. Aquí tenemos la primera
molécula, un alcaloide que se llama cocaína. Esta es la de las hojas de
la planta, que se llama la coca. El segundo alcaloide que figura ahí es la
cocaína. Es la nicotina, que es el componente principal biológicamente
activo del tabaco. Luego está la mescalina, esa tercera molécula que
vemos. Esta se aísla en el cacto peyote. O aquí abajo tenemos una
estructura, la morfina. Esta es una molécula que se aísla del opio y se
ha modificado estructuralmente de mil maneras, ¿verdad? Para conseguir...
Así es que hay muchos fármacos basados en la estructura de la morfina. La
propia morfina, pues es un fármaco, ¿verdad? Bien. En cuanto a la
estructura de las aminas, pues recordar que son... Pues se trata de
compuestos derivados del amoníaco y por tanto van a tener una estructura
similar al amoníaco. El amoníaco tiene esta estructura que vemos a la
izquierda, con ángulos de enlace HNH de 107 grados. Y la trimetilamina,
que la vemos a la derecha, pues tiene ese ángulo incrementado en un grado.
Los ángulos son de 108 grados como consecuencia de una mayor repulsión
estérica entre los metilos, ¿verdad? Aquí abajo tenemos un modelo
molecular de la metilamina, que nos da una idea de cómo es la estructura.
Y a la derecha tenemos un mapa del potencial electrospático de la propia
trimetilamina, donde vemos una zona de color rojo. Que es donde está el
par de electrones, que va a actuar básicamente o nucleofílicamente. Ahí
está centrada la reactividad de este tipo de moléculas, ¿de acuerdo? En
esa zona roja, que es donde está el par de electrones. Bien. Los
esterisómeros, que podrían existir teóricamente, como vemos aquí abajo,
la R-etilmetilamina. Sería en esa forma que vemos la línea alistada. Y
aquí a la izquierda sería un enantiómero. Y si se transforma en esta
estructura que vemos a la derecha, que sería la S-etilmetilamina, pues se
puede hablar de inversión de la configuración. Y eso es realmente lo que
ocurre. Es decir, las aminas presentan este equilibrio a alta velocidad,
con lo cual muy raramente vamos a encontrar enantiómeros. Y enantiómeros
R y enantiómeros S aislables para las aminas, ¿de acuerdo? Así que desde
el punto de vista teórico, pues sí, forman enantiómeros. El grupo de
menor prioridad sería el orbital SP3, que contiene un par de electrones. Y
luego podéis ordenar los otros tres grupos por prioridades según las
reglas de Kaling-Goliprelo. Y veríamos que el etilo domina sobre el
metilo, el metilo sobre el hidrógeno. Así es que la estructura de la
derecha sería la S, este esterisómero S, y la estructura de la izquierda
sería el esterisómero R. Bueno, pues ¿qué ocurre? Que el paso de una a
la otra acontece a través de una estructura o un estado de transición,
que lo estamos dibujando ahí en el centro, con hibridación SP2 en el
nitrógeno, lo cual significa que queda un orbital P sub Z lleno, lleno,
con un par de electrones. Entonces, a través de ese estado de transición
acontece la inversión de la configuración. Así es que en este tipo de
compuestos, pues raramente vamos a aislar en antiómeros. Bueno, más
aspectos relacionados con la estructura de las aminas, pues recordar que
los enlaces HN se polarizan como vemos en el dibujo, o el enlace
carbono-nitrógeno se polariza también como vemos en el dibujo, incluso el
orbital SP3 con su par de electrones, pues ahí viene asociado un dipolo,
¿verdad? Así que tendríamos uno, dos, tres, cuatro dipolos que se
superponen para formar este dipolo global que vemos a la derecha, que
sería el momento dipolar total de la molécula. Así es que las aminas son
moléculas polares, por tanto, pues relativamente altos puntos de
ebullición por culpa de esas interacciones dipolo-dipolo y luego, pues
con... Si hay enlaces OH o enlaces NH, pues van a aparecer los típicos
puentes de hidrógeno y pues como ilustramos en esta diapositiva, vemos que
las aminas pueden actuar tanto como donadores, donadoras de puentes de
hidrógeno como aceptoras de puentes de hidrógeno. Así es que, como
resaltamos ahí, una amina primaria o secundaria es donadora tanto como
aceptora de puentes de hidrógeno, mientras que una amina... una amina
terciaria solo es aceptora de puentes de hidrógeno. Bueno, pues todo esto
hay que tenerlo presente a la hora de entender las solubilidades de las
aminas con agua o con alcanoles o para entender los puntos de ebullición,
propiedades de mezcla, etcétera, etcétera. Bien. Las aminas son
nucleófilos y las aminas son bases. Esa es la reactividad. La reactividad
de las aminas. En la primera línea vemos a través del nitrógeno con su
par de electrones está atacando al carbono electrofílico del diodo metano
y está expulsando el grupo saliente que es el diodo, que salta como
dioduro. El producto de reacción sería una sal de amonio. ¿De acuerdo?
Un nuevo enlace, nitrógeno-carbono, se acaba de formar. O, en otro caso,
las aminas son bases porque si las mezclamos con ácidos hidrátidos Pues
va a contestar la transferencia de protones para formar los halogenuros de
alquil-amonio que vemos a la derecha, que van a ser hidrosolubles y vamos a
poder jugar con ellos para purificar. ¿De acuerdo? Así que esta es la
reactividad típica de las aminas. Son nucleófilos y son bases. Bien,
aquí pues abordamos el tema de la basicidad. Aquí vemos una amina
primaria arrancando un protón a la molécula de agua para formar el
hidróxido de alquilamonio como producto de reacción. Si dibujamos un
diagrama de coordenadas de reacción frente a energía, en el eje de las y
es energía, en el eje de las x coordenadas de la reacción, pues acontece
que el alquilamina sufre a lo largo de la reacción una subida en contenido
de energía interna que viene asociado a los productos de reacción, el
alquilamonio y el anión hidróxido. Y con este esquema en mente pues
podemos entender por qué una amina secundaria es más nucleopílica que
una primaria, porque habría dos grupos alquílicos cediendo electrones
para estabilizar el ión amonio y si estabilizamos el ión amonio, producto
de llegada, ese nivel energético baja y por tanto el equilibrio se
desplaza ligeramente hacia la derecha. Así es que cuanto mayor sea el
nivel de sustitución de las aminas, pues son más básicas. Bien, lo
contrario ocurre con las anilinas. En el caso de las anilinas, que son las
aminas enlazadas con anillos aromáticos, pues vemos en la diapositiva como
el nitrógeno tiene un par de electrones en el híbrido sp3, pero ese par
de electrones puede interaccionar con la nube pi del sistema aromático por
conjugación, eso es lo que llamamos solapamiento de orbitales, y eso
supone estabilización de la anilina, lo cual podemos definirlo como
estabilización por culpa de la resonancia que está presente en la
anilina. Fíjense que en el dibujo de la derecha, donde figura la
estructura orbital del ión anilinio, pues no es posible ese solapamiento
orbital. Así que desde el punto de vista de un esquema de curvas de
coordenadas de reacción, que veríamos ahí en ese dibujo de abajo, pues
vemos que tanto las alquilas... los alquilamonios como los fenilamonios
tienen un contenido de energía interna análogo, están a la misma altura
desde el punto de vista energético, mientras que si analizamos los
materiales de partida, por el hecho de que el fenilo estabiliza a la amina,
pues vemos un contenido de energía interna de la anilina inferior al de
una amina primaria o secundario terciario de tipo alipático. ¿De acuerdo?
Entonces, el proceso de estabilización de la anilina es un proceso de
estabilización de la anilina, y cuando se hace más endotérmico, me
refiero al proceso de protonación, se hace más endotérmico en el caso de
las anilinas, y por tanto podemos decir que las anilinas son menos básicas
que las aminas alipáticas, tanto primarias como secundarias como
terciarias. ¿De acuerdo? Luego podemos incluso jugar con los sustituyentes
del anillo bencénico, meter ahí grupos metoxilos, grupos nitros, y
respetar el ordenamiento de la basicidad de las anilinas resultantes, pues
poniendo en juego los efectos electron-donantes o electron-receptores o
electron-atrayentes de sustituyentes, sustituyentes como metoxilos o grupos
nitros. Bien, si pasamos la diapositiva, aquí vemos otra cuestión. Si
comparamos la basicidad de las... aminas heterocíclicas, como esta que
vemos a la izquierda, que se llama piridina, o las aminas alipáticas, como
esta que vemos a la derecha, que se llama piperidina, y comparamos los PK
sub B, pues vemos un PK sub B de 8.75 para la piridina frente a un PK sub B
de 2.88 para la piperidina. Así es que la conclusión es que la piperidina
es mucho más básica que la piridina, ¿cómo podemos interpretar esto?
Pues recurriendo a la teoría rubital, vemos que la piridina tiene un
nitrógeno con una hibridación sp2 para formar la estructura aromática, y
por tanto el híbrido sp2 que queda con su par de electrones, pues es el
híbrido que queda, un híbrido sp2, ¿de acuerdo? Mientras que en la
piperidina, pues vemos que el nitrógeno tiene hibridación, tiene una
hibridación sp3, y por tanto el par de electrones está sobre un híbrido
sp3. Entonces, ¿qué ocurre? Que los híbridos sp3 tienen más extensión
a lo largo del espacio, están más disponibles para ser protonados que los
híbridos sp2. Esta es la explicación de los diferentes PK de estas dos
bases, ¿de acuerdo? Bien, más cosas relacionadas con la basicidad de las
aminas, pues es que podemos jugar con el pH para poderlas extraer
selectivamente, y cuido para poderlas purificar, así es que es típico, un
esquema como este que estamos planteando en la diapositiva, donde una
trialtilamina, que sería por ejemplo un alcaloide, pues lo tratamos con
ácido clorhídrico, lo transformamos en el clorhidrato correspondiente, y
este clorhidrato es hidrosoluble, así es que con un embudo de cantación
lo enviamos a la fase acuosa, y luego, pues para... para liberarlo, no
tenemos más que alcalinizar con hidróxido sódico, con lo cual se
invierte el equilibrio hacia la izquierda y se libera la amina, esta amina
en un medio acuoso, pues si es un sólido precipita como tal, y si es un
líquido, pues se separa como un aceite, ¿de acuerdo? Así es que podemos
jugar con este esquema para extraer alcaloides o aminas y para
purificarlas. Bien, en esta diapositiva queremos explicar una cuestión muy
importante en la química de las anilinas que interacciona con el tema de
la sustitución electrofílica aromática que se ha visto en el tema de los
hidrocarburos aromáticos. Bueno, el grupo amino es un orientador ortopara
para la sustitución electrofílica aromática y recordar que eso acontece
porque el intermedio de Willam que se forma pues tiene una estructura de
Lewis-Kekulé perfecta con un nitrógeno positivo. A ver, voy a pasar la
diapositiva, volvemos a la anterior. Bien, ahí está. Un nitrógeno
positivo, este nitrógeno positivo aquí, que tiene el octete completo y el
nitrógeno es portador, soporta muy bien una carga positiva. Así que este
intermedio de Wieland, pues es una estructura de libres que culé perfecta,
muy estable. Entonces si el intermedio es muy estable, pues está muy
favorecido ese ataque en orto, al igual que el ataque en para, porque
tenemos el intermedio de abajo, el intermedio de Wieland de abajo, que la
estructura es una estructura de libres que culé perfecta igual que la de
arriba. ¿De acuerdo? Así es que las sustituciones electrofílicas...
...aromáticas de las anilinas acontecen con regioquímica orto o
regioquímica para. ¿De acuerdo? Por eso decimos que el grupo amino de las
anilinas es un orientador orto-para. Bueno, alquilación de las aminas.
Bueno, esta es una reacción típica que tiene muy poco interés sintético
por lo siguiente. Una amina primaria puede atacar... ...una reacción
alógena de alquilo primario, una reacción SN2 típica. Se va a formar la
sal de amina secundaria que vemos ahí. Esa amina secundaria puede
reaccionar con la propia amina de partida por transferencia de protón. Se
libera esta amina secundaria que vemos en la diapositiva. Esta amina
secundaria sigue teniendo ese nitrógeno con su par de electrones, también
nucleofílica. ...y por tanto va a atacar... ...como se describe en la
tercera línea, al bromuro de alquilo por otra reacción SN2. Se va a
formar la sal de amina terciaria que vemos como producto de reacción. Y
esta se va a deprotonar, incluso puede atacar otro equivalente de bromuro
de alquilo para formar la sal de amonio cuaternario. Entonces, la
conclusión de este esquema es que acontece una polialquilación de las
aminas. Entonces se van a formar... ...mezclas de aminas y por tanto el
proceso tiene poco interés sintético. A menos que recurramos a algún
truco, por ejemplo usar la amina primaria en un fuerte exceso y el adógeno
de alquilo en cantidad deficitaria. Y con eso conseguimos la
monoalquilación. Eso se puede conseguir, pero ya les digo que esta es una
reacción muy poco empleada en la síntesis de amina. Sin embargo,
reacciones como esta, la alquilación de amina, seguida de reducción con
hidruros de aluminio y litio, pues sí es una vía adecuada porque llegamos
limpiamente a las aminas. Bueno, aquí vamos a describir la sustitución
nucleofílica en alquilo. Esta es una reacción que interacciona con los
derivados de los ácidos carboxílicos, donde recuerden que los ácidos
carboxílicos con cloruro de teonilo los transformábamos en cloruros de
ácido. Y luego los nucleófilos... ...desplazan el cloruro por una
reacción de sustitución nucleofílica en alquilo. Bueno, pues cuando los
nucleófilos son las aminas, pues el resultado es una amida, como se ve en
esta diapositiva. Así que la alquilación de amina es un proceso limpio
que funciona tal y como se describe en esta diapositiva, pero también la
sulfonación de aminas. Aquí vemos una amina primaria atacando un cloruro
de sulfonilo. Acuérdese una reacción de tipo SN2. Se forma esta
sulfonamida protonada, que vemos a la derecha de la flecha, la cual en un
medio alcalino, pues se le arranca ese protón que tiene de exceso y se
libera la sulfonamida, producto de reacción definitiva. Bueno, esta
sulfonamida tiene de particular que muchas de ellas se han venido
utilizando como antibiótico desde hace décadas. Bien. Más cosas
relacionadas con la química de las aminas, pues es la siguiente. Una amina
es un mal grupo saliente, pero si se metila por lo que se llama metilación
exhaustiva de la amina, o en general diríamos alquilación exhaustiva de
aminas, pues vamos a provocar un sustrato. ...se forma un sustrato que...
...va a ocurrir la reacción de eliminación para formar alquenos. Entonces
tenemos un esquema que se describe en esta diapositiva, que empieza por la
metilación exhaustiva de la amina, donde vemos que la alquilamina más
tres equivalentes de yoduro de metilo forma el yoduro de trimetil
alquilamonio, y el grupo trimetilamonio, pues ya es un buen grupo saliente.
Entonces, pues es típico... ...convertir esa sal, el yoduro, como óxido
de plata, como vemos en la ecuación de abajo. Aquí lo tenemos, óxido de
plata, bajito sol. Pues acontece que el calcio en plata arranca yoduro,
precipita yoduro de plata, y se forma el hidróxido de trimetil
alquilamonio. ¿De acuerdo? Esta sal que vemos aquí. Hidróxido de
trimetil alquilamonio. ¿Por qué tienen de particular estos hidróxidos?
Pues lo siguiente, que si se calientan a altas temperaturas, o
relativamente a altas temperaturas, y hay hidrógeno en alfa al nitrógeno
positivo, ocurre una reacción de eliminación bimolecular típica. Así
que se producen olefinas. ¿Y tiene esto más cosas de particular? Pues lo
siguiente, que cuando hacíamos las reacciones de deshidrogenación de
alógenos de alquilamonio, acontecía la reacción E2, formando las
denominadas olefinas de Zaitsev, que eran las más sustituidas. ¿De
acuerdo? Bueno, pues aquí va a ocurrir al revés. Aquí se van a formar
las olefinas de Hoffman, que van a ser las menos sustituidas. ¿De acuerdo?
Bien. Aquí, en esta diapositiva, queremos recordar los diferentes grupos
funcionales relacionados con las aminas. ¿De acuerdo? Primero, es la amina
propiamente dicha. Aquí, la segunda estructura es una imina. La tercera,
una sal de amonio. La cuarta, una hidroxilamina. La quinta es un óxido de
amina. La sexta es un nitroso compuesto. Y la séptima estructura es un
nitro compuesto. Bueno, pues todos estos grupos funcionales se pueden
transformar unos a los otros, como vamos a ver en las próximas
diapositivas. Por ejemplo, si tratamos una amina terciaria con agua
oxigenada, se va a formar el N-óxido correspondiente, más agua. Esta
reacción la podemos hacer con perácidos, en cuyo caso se obtiene como
subproducto los ácidos carboxílicos, baril, CO, OH. ¿De acuerdo?
Entonces, incluso comentar que esta reacción es una dificultad cuando
trabajamos con alcaloides, ¿de acuerdo? Cuando trabajamos en el
laboratorio con productos naturales de tipo alcaloide, pues la dificultad
que surge, dificultad experimental, es que igual el alcaloide se nos está
oxidando por la acción del oxígeno, la radiación ultravioleta y se
forman los óxidos de amina, que son en este caso, ¿de acuerdo? Bueno,
pues esta reacción, sin embargo, puede tener cosas positivas para nosotros
porque los N-óxidos pueden tener interés inmunológico. Como vamos a ver
en la siguiente diapositiva, aquí se describe lo que se llama el
regrupamiento de COPE, que acontece con esos N-óxidos de aminas tertiarias
para aquellos sustratos que tienen un hidrógeno en beta. Vemos que el
oxígeno negativo ataca al protón, los electrones se mueven como se
explica ahí en las flechas rojas, y se pasa a través de un estado de
transición cíclico con una estructura cíclica de cinco miembros y al
final se forma la hidroxilamina N-dimetilada y se forma un alqueno.
Entonces, este alqueno se puede obtener con la estereoquímica controlada,
se pueden obtener cisalquenos o transalquenos dependiendo de la
estereoquímica del material de partida. Entonces, fíjense que esto es una
reacción estereoselectiva porque acontece con la estereoquímica sigma.
Bien, aquí vamos a hablar de la nitrosación de aminas. ¿Qué es esto de
nitrosación de aminas? Fue una reacción muy importante que ha dado mucho
que hablar. Por ejemplo, la presencia de nitritos en los alimentos, pues se
dice que forman nitrosamina y que esas nitrosaminas son cancerígenas.
Bueno, se dice de todo, ¿verdad? Unos dicen que sí, otros dicen que no,
pero en todo eso que se comenta, pues tiene una base y la base es esto que
estamos viendo aquí. El ácido nitroso, en medios ácidos, se protona en
el hidroxilo. El grupo hidroxilo ahora es un grupo H2O+, que puede saltar
como molécula de agua. ¿De acuerdo? Vemos aquí la molécula de agua que
ha saltado y se forma como subproducto el ión nitrosonio, el cual es un
electrófilo a través de endotrópicos y va a ser el nitrógeno. Ese
nitrógeno es un nitrógeno deficitario de electrones y va a ser
electropílico. Entonces, como vemos en la siguiente diapositiva, aquí
vemos cómo ese ión nitrosonio ataca al nitrógeno con su par de
electrones de la amina para formar un N-nitroso compuesto protonado
intermediario que transfiere un protón a la molécula de agua y se forma
un compuesto covalente que estamos definiendo ahí con el nombre de
N-nitrosoamina. Estas son las famosas nitrosaminas. Bueno, cuando la amina
de partida es secundaria la reacción se queda ahí, una fase
N-nitrosoamina, pero si la amina de partida es primaria pues disponemos de
este hidrógeno, lo vemos ahí, ese hidrógeno, que se puede arrancar a
posteriori por una base, esto es lo que vamos a ver en la siguiente
diapositiva, aquí está. La N-nitrosoamina que se formó antes en un medio
ácido reacciona con H3O+, se protona el oxígeno terminal, se forma este
intermedio que escribimos entre corchetes que tiene dos estructuras
canónicas resonantes, ese intermedio va a ser ácido, va a poder
transferir un protón a la molécula de agua como vemos, hasta que llegamos
a este compuesto que definimos ahí como un NOHINR, es decir, esto es la
amina de partida donde ya tenemos dos enlaces nitrógeno-nitrógeno
formados. Bueno, pues este producto no se queda ahí sino que, como vemos
en la siguiente línea, capta otro protón del ión H3O+, se protona en el
hidroxilo, entonces ese hidroxilo se convierte en un buen grupo saliente en
cuanto se protona ya se convierte en un buen grupo saliente que es la
propia molécula de agua que va a saltar, ¿verdad? Entonces los electrones
se mueven como se indica en las flechas rojas y se forma un nuevo grupo
funcional que es este de aquí, nitrógeno positivo, tres enlaces,
nitrógeno, dos puntos que eso es lo que recibe el nombre de ión diazol.
Esto viene asociado a un contrañón y asociado al contrañón sería una
sal, entonces esas son las famosas sales de diastonio. Bueno, esas sales de
diastonio, si el grupo alquilo es alipático pues tiene muy poco interés
porque el grupo diazo salta como nitrógeno que luego va a sufrir
regrupamiento y va a sufrir todo un repertorio un repertorio de reacciones
así que cuando R es alipático la reacción esta tiene poco interés pero
sin embargo cuando R es aromático como lo vemos aquí, lo vemos en la
cuarta fórmula vemos aquí en la cuarta fórmula el grupo diazo vemos
aquí enlazado a un anillo aromático ¿de acuerdo? Bueno, pues estas sales
son estables se pueden preparar y tener la disolución de esas sales de
diastonio en disolución horas, se puede tener horas en disolución ¿y
qué ocurre? que como dice esta flecha verde pues podemos tratar esas sales
de diastonio con diferentes reactivos los diferentes reactivos están aquí
en este cuadro azul de la zona baja izquierda de las diapositivas y los
reactivos son ácido hipofosforoso agua sulfúrico yoduro potásico ácido
tetrafluorobórico yoduro cuproso entonces en todos los casos el nitrógeno
salta como grupo saliente y es sustituido por un grupo X entonces el grupo
X es hidrógeno si estamos usando como reactivo ácido hipofosforoso o es
un hidroxilo si usamos un medio acuoso en ese caso estaríamos preparando
fenoles o puede ser un iodo si usamos yoduro potásico o puede ser un
flúor si usamos tetrafluorobórico o puede ser cloro si usamos flúor
cuproso o bromo si usamos bromuro cuproso o un grupo ciano si usamos tenuro
cuproso en estos últimos tres casos pues la reacción recibe el nombre de
reacción de Sammeyer la reacción de Sammeyer es la que usa estas tres
sales cuprosas cloro cuproso, bromuro cuproso o ciano cuproso donde esta
reacción nos va a permitir introducir un cloro, un bromo o un ciano en el
sistema aromático bueno pues fíjense que como estas sales de diastónio
esa estructura que está en la cuarta fórmula en la ecuación que estamos
presentando en esta diapositiva pues esa estructura se prepararía a partir
de tolueno que con nítrico sulfúrico ocurre la nitración en para por
reducción con hierro clorhídrico seguido de alcalinización pues ya el
grupo nitro se habría liberado se habría reducido a un grupo amino o
luego tratamiento con nitrito sódico y clorhídrico pues en la
diastotación se forma la sal de diasonia y luego es cuando añadiríamos
el reactivo que nos interesa según el producto de llegada que nos interese
de acuerdo, así que esta es una reacción muy útil por su versatilidad
una versatilidad inmensa bueno, más química de las aminas antes
hablábamos que las aminas primarias se podían acilar con crudos de ácido
aquí estamos repitiendo la cuestión vemos una amina interaccionando con
un crudo de ácido formando una amida ¿y qué ocurre? pues que esta amida
se puede reducir como indicamos en esta ecuación con crudos de aluminio y
litio seguido de hidrólisis con un medio acuoso rico en protones y el
resultado es que se libera la amina después de alcalinizar tenemos una
amina alquilada así que este camino es un buen camino hacia aminas
alquiladas bien, vamos aquí a hablar ahora de la preparación de aminas
según el método de Gabriel Gabriel pues simplemente usa como material de
partida la talimida la talimida tiene un hidrógeno en alfa carbonilo
ácido y con alcali se transforma en el anión talimido que estamos
describiendo aquí como material de partida en esta diapositiva el anión
talimido va a reaccionar a los genuros de alquilo de tipo primario por una
típica reacción SN2 fíjense que la reacción de sustitución acontece a
través del nitrógeno que es más nucleofílico que los oxígenos y se
forma una N-alquil talimida esa segunda fórmula bueno, pues esa N-alquil
talimida se trata ahora con hidratina este reactivo que está sobre la
flecha hidratina y se forma un compuesto muy estable que es la hidratina de
la talimida y se expulsa una molécula de la amina así que es un método
muy fácil hacia las aminas primarias fíjense que en lugar de hidratina
podríamos usar un medio alcalino por ejemplo, hidróxido sódico o
hidróxido potásico y entonces ya acontecería la saponificación de la
N-alquil talimida entonces se obtendría como producto final la misma amina
así que es otro camino sintético que entra dentro del grupo de la
síntesis de Gabriel bueno, podemos preparar aminas también por la
denominada transposición de Hoffman Hoffman descubrió que las amidas
primarias como esta que se pone ahí como sustrato en presencia de
halógenos como cloro o bromo y en un medio alcalino como hidróxido
sódico pues pierden el carbono carbonílico de la amida que se convierte
en carbonato sódico como vemos aquí y el grupo alquílico se enlata con
el nitrógeno para formar esta amina que estamos viendo aquí ¿de acuerdo?
bueno, pues esta reacción conocemos el mecanismo al detalle vamos a
describirlo porque tiene su interés teórico la amida primaria en un medio
alcalino pues le transfiere ese protón al anión hidróxido porque se va a
formar un eneanión que vemos en esta diapositiva que va a estar o a
generar su carga negativa deslocalizada vemos aquí la doble flecha de
resonante y vemos la segunda estructura canónica que contribuye a la
descripción del nivel de resonancia con la carga negativa ahora sobre el
oxígeno entonces este es un intermedio estabilizado por resonancia que
tiene de particular pues que es nucleofílico por el nucleógeno y por el
nitrógeno y por el oxígeno pero de esos dos pues más nucleofílico a
través del nitrógeno así que en presencia de bromo el nitrógeno ataca a
la molécula de bromo como vemos ahí las flechas indican cómo se mueven
los electrones y se forma una mira enebromada que es el producto de la
reacción que vemos enebromada es que el hidrógeno que tiene adaptado al
nitrógeno este de aquí pues es incluso más ácido que los hidrógenos
correspondientes en la mira de partida porque ahí ese nitrógeno está
adaptado a un bromo y el efecto del tron atreviente del bromo lo incrementa
la acidez de ese hidrógeno bueno, pues entonces en ese medio alcalino qué
va a ocurrir que el hidróxido arranca ese protón para formar este
eneanión eneanión que va a estar estabilizado por resonancia mediante
estas dos estructuras canónicas que contribuyen a la descripción del
libro de resonancia y a través de la segunda estructura pues podemos
describir el reagrupamiento bajan dos electrones del oxígeno para formar
un un grupo carbonilo un C doble enlace O el grupo alquílico este se
transpone hacia el nitrógeno deficitario de electrones que es el
nitrógeno y eso porque hay un grupo saliente que es el bromo que va a
saltar entonces, al final el grupo alquílico se enlaza con el nitrógeno y
se forma un compuesto estable que se llama un isocianato ¿de acuerdo?
fíjense que si R es quiral como la transposición es concertada pues hay
retención de la configuración así que la quiralidad de partida es la
quiralidad del producto de llegada bien ese isocianato en un medio alcalino
pues es inestable porque el anión hidróxido ataca al carbono carbonílico
mediante una reacción de adición se forma este intermedio que vemos ahí
entre corchetes estabilizado por resonancia y la estructura de N anión N
negativa nos ilustra pues que a través de ese nitrógeno puede captar un
protón del agua y se forma un ácido carbánico que es otro compuesto
covalente con una estructura de Lewis Kekulé perfecta es un compuesto
estable bueno, pero no es tan estable en medio alcalino porque como vamos a
ver acontece que en el medio alcalino pues el hidróxido arranca el protón
del ácido carboxílico se forma un anión carboxilato y este anión
carboxilato descompone como indican las flechas de color rojo para formar
un amiduro negativa más anídrido carbónico que se libera como gas esa
liberación de anídrido carbónico es lo que hace que se desplace la
reacción hacia la derecha al final el amiduro pues se protona en ese medio
acoso para producir el producto final que es la amina bien más cosas sobre
la química de las aminas pues vamos a recordar el reagrupamiento o
transposición de Curtius ¿por qué? pues porque es muy análogo al que
acabamos de ver de la transposición de Hoffman el reagrupamiento de
Curtius pues consiste en que adicionamos ácida sódica a un cloruro de
ácido acontece la sustitución nucleofílica en acilo se forma este
intermedio que vemos ahí entre corchetes con dos estructuras canónicas
resonantes y vemos que la segunda estructura canónica resonante se parece
a la estructura que veíamos antes que provocaba el reagrupamiento de
Hoffman con la particularidad de que antes era un bromo el grupo saliente
mientras que ahora es el nitrógeno el grupo saliente así que el
nitrógeno incluso es mejor grupo saliente que el bromo va a saltar y el
grupo alquilo se va a transponer hacia el nitrógeno deficitario y se va a
formar un grupo carbonilo es decir una estructura de tipo isoceanato y este
grupo isoceanato pues se va a hidrolizar como veíamos antes la
transposición de Hoffman para liberar la mina de acuerdo bueno pues esto
es todo esperando que sea de utilidad para vosotros esta exposición