Tipos de AminasEditar
As aminas podem ser primárias, secundárias ou terciárias, dependendo do número de grupos que contêm carbono que lhes estão ligados. Se houver apenas um grupo contendo carbono (como na molécula CH3NH2), então essa amina é considerada primária. Dois grupos que contêm carbono tornam uma amina secundária, e três grupos tornam-na terciária. Utilizando o par de electrões solitários de azoto, é por vezes energeticamente favorecido utilizar o azoto como nucleófilo e assim ligar um quarto grupo contendo carbono à amina. Neste caso, poderia ser chamado um ião de amónio quaternário.
Amina primária:
 |
Amina secundária:
 |
Amina terciária:
 |
Um composto orgânico com múltiplos grupos de aminas é chamado diamina, triamina, tetraamina e assim por diante, com base no número de grupos de aminas (também chamados grupos de amino) ligados à molécula. A fórmula química do metileno diamina (também chamado diaminometano), por exemplo, seria a seguinte: H2N-CH2-NH2
Aminas aromáticasEditar
Aminas aromáticas têm o átomo de azoto directamente ligado a uma estrutura de anel aromático. Devido às suas propriedades de retirada de electrões, o anel aromático diminui muito a basicidade da amina – e este efeito pode ser reforçado ou compensado dependendo de quais os substitutos no anel e no azoto. A presença do par único de electrões do azoto tem o efeito oposto no próprio anel aromático; como o átomo de azoto pode “emprestar” densidade de electrões ao anel, o próprio anel torna-se muito mais reactivo a outros tipos de química.
Convenções de nomesEditar
Para as aminas primárias, onde a amina não é o principal grupo característico, utiliza-se o prefixo “amino-“. Por exemplo: Ácido 4-aminobenzóico, onde o ácido carboxílico é a principal característica. Caso contrário, o sufixo “-amina” é usado ou com o nome do híbrido pai ou com o nome do substituto do grupo R. Exemplo: etanamina ou etilamina. Alternativamente, o sufixo “-azano” pode ser anexado ao nome do substituto do grupo R: Exemplo: propilazano.
Para as aminas secundárias, terciárias e quarternárias, a convenção de nomes é um pouco diferente, mas os sufixos são os mesmos. Para as aminas simétricas, o prefixo “di” ou “tri” é utilizado dependendo se existem 2 ou 3 substituintes. Por exemplo, a dipropilamina é uma amina secundária, e a trifenilamina é uma amina terciária. Para as aminas assimétricas, a cadeia mãe recebe o sufixo “-amina”. Este nome é então prefixado com “N-“. (indicando a ligação de azoto) e o nome do grupo substituto, para cada substituto, usando ordem alfabética para amidas terciárias. Por exemplo, N-etil-N-metil-propilamina, não N-metil-N-etil-propilamina.
para resumir:
- como prefixo: “amino-“
- como sufixo: “-amina”
- o prefixo “N-” mostra substituição no átomo de azoto (no caso de aminas secundárias, terciárias e quaternárias)
p> nomes sistemáticos para algumas aminas comuns:
metilamina
ul>
Propriedades físicasEditar
Como se poderia facilmente adivinhar, a inclusão de uma heteroatom como o azoto em moléculas de carbono e hidrogénio tem um efeito considerável nas propriedades das aminas em comparação com os alcanos.
Propriedades geraisEditar
A ligação ao hidrogénio influencia significativamente as propriedades das aminas primárias e secundárias, bem como os derivados protonados de todas as aminas. Assim, o ponto de ebulição das aminas é superior ao das correspondentes fosfinas (compostos contendo fósforo), mas geralmente inferior ao dos álcoois correspondentes. Os álcoois, ou alcanóis, assemelham-se às aminas mas apresentam um grupo -OH no lugar de NR2. Uma vez que o oxigénio é mais electronegativo do que o azoto, RO-H é tipicamente mais ácido do que o composto R2N-H relacionado.
Metil, dimetil, trimetil, e aminas etílicas são gases em condições padrão. A maioria das aminas alquílicas comuns são líquidos, e as aminas de elevado peso molecular são, muito naturalmente, sólidas a temperaturas padrão. Além disso, as aminas gasosas possuem um odor característico a amoníaco, enquanto que as aminas líquidas têm um odor distinto a “peixe”.
As aminas quase alifáticas apresentam alguma solubilidade na água, reflectindo a sua capacidade de formar ligações de hidrogénio. A solubilidade diminui relativamente proporcionalmente com o aumento do número de átomos de carbono na molécula – especialmente quando o número de átomos de carbono é superior a seis. As aminas alifáticas também apresentam uma solubilidade significativa em solventes orgânicos, especialmente em solventes orgânicos polares. As aminas primárias reagem prontamente com compostos cetónicos (como a acetona), no entanto, e a maioria das aminas são incompatíveis com o clorofórmio e também com o tetracloreto de carbono como soluções solventes.
As aminas aromáticas têm os seus pares de electrões únicos conjugados (“partilhados”) no anel do benzeno, pelo que a sua tendência para se ligarem ao hidrogénio é um pouco diminuída. Os pontos de ebulição destas moléculas são portanto geralmente um pouco mais elevados do que outras aminas mais pequenas devido ao seu tamanho tipicamente maior.
As aminas aromáticas conjugadas são frequentemente bastante tóxicas e têm o potencial de serem facilmente absorvidas através da pele, pelo que devem ser sempre tratadas como “perigosas”.
ChiralityEdit
Aminas terciárias do tipo NHRR’ e NRR’R’ não são quirais: embora o átomo de azoto tenha quatro substitutos distintos contando o par único, o par único de electrões pode “virar” através do átomo de azoto e inverter as outras moléculas. A barreira energética para uma tal inversão Walden do estereocentro com um par solitário de electrões é relativamente baixa, por exemplo ~7 kcal/mol para uma trialkylamine, pelo que é difícil obter produtos quirais de forma fiável utilizando aminas terciárias. Devido a esta baixa barreira, as aminas como NHRR’ não podem ser resolvidas opticamente e NRR’R” só pode ser resolvido quando os grupos R, R’, e R” são restringidos em estruturas cíclicas. As estruturas de aminas quaternárias, por exemplo H3C-N+-RR’R”, são quirais e são prontamente resolvidas opticamente.
>br>>>>h3> Propriedades como basesEditar
como o amoníaco, as aminas actuam como bases e são razoavelmente fortes (ver a tabela fornecida para alguns exemplos de valores Ka ácidos conjugados). A basicidade das aminas varia por molécula, e depende largamente de:
- A disponibilidade do par único de electrões de azoto
- As propriedades electrónicas dos grupos substitutos anexos (por exemplo grupos alquilo aumentam a basicidade, grupos arilo diminuem-na, etc.)
- O grau de solvência da amina protonada, que depende principalmente do solvente utilizado na reacção
O átomo de azoto de uma amina típica apresenta um par de electrões solitário que pode ligar um ião de hidrogénio (H+) para formar um ião de amónio — R3NH+. A solubilidade em água de aminas simples deve-se em grande parte à capacidade de ligação de hidrogénio que pode ocorrer entre protões nas moléculas de água e estes pares solitários de electrões.
- li>Efeito indutivo dos grupos alquil
| Ions de compostos | Kb |
|---|---|
| amónia NH3 | 1.8-10-5 M |
| 4.4-10-4 M | |
| 4.7-10-4 M | |
| 2-propilamina (CH3)2CHNH2 | 5.3-10-4 M |
| dietilamina (CH3)2NH2 | 9.6-10-4 M |
+I efeito dos grupos alquilo aumenta a energia do par único de electrões, elevando assim a basicidade.
br>>
ul>>li> efeito mesomérico dos sistemas aromáticos
| Ions de composto | Kb |
|---|---|
| amónia NH3 | 1.8-10-5 M |
| anilina C6H5NH2 | 3.8-10-10 M |
| 4-metilfenilamina 4-CH3C6H4NH2 | 1.2-10-9 M |
+Efeito M do anel aromático delocaliza o par de electrões solitários para o anel, resultando numa diminuição da basicidade.
>br> O grau de protonação das aminas protonadas:
| Ions de composto | Número máximo de H-bond |
|---|---|
| NH4+ | 4 Muito solúvel em H2O |
| RNH3+ | 3 |
| R2NH2+ | 2 |
| R3NH+ | 1 Menos Solúvel em H2O |