Download - amidas, aminas, nitrocompuestos
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
1/12
Informe No. 9
PRUEBAS PARA AMINAS, AMIDAS Y NITROCOMPUESTOS
Muestra #4
Juan Fernando Arrzola , Martha Liliana Pia1 2
OBJETIVO
Realizar pruebas sencillas para la determinacin de la presencia de aminas,
amidas y nitrocompuestos.
FUNDAMENTO TERICO
AMINAS
Resulta de sustituir total o parcialmente los hidrgenos del amoniaco por
radicales alqulicos o arlicos, Segn se sustituyan uno, dos o los tres hidrgenosdel amoniaco resultan respectivamente aminas primarias, secundarias o terciarias.
La propiedad ms caracterstica de las aminas es la de ser
bsica
. Secombinan con los cidos formando sales.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
2/12
Las aminas alifticas primariasreaccionan con cido nitroso desprendiendo
nitrgeno.
Las aminas aromticas primarias reaccionancomo las alifticas cuando la
reaccin se realiza en caliente, pero si la reaccin se verifica en fro y en medio
cido fuerte se forma una sal de diazonio. Las aminas secundarias, tanto alifticas
como aromticas, reaccionan con cido nitroso formando nitrosaminas.
Las aminas terciarias, alifticas y aromticas, no reaccionan de una forma
especial con cido nitroso, sino que tiene lugar la reaccin cido-base
correspondiente a un nitrito que se descompone cuando la disolucin se calienta
(Teijn, 2006):
AMIDAS
Son compuestos que resultan de sustituir el grupo hidroxilo de los cidospor un grupo amino. Su frmula general es:
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
3/12
Las midas son hbridos de resonancia entre las estructura
Son dbilmente bsicas. El par de electrones sin compartir, localizado en el
tomo de nitrgeno, permite incorporar un portn sin embargo, este carcter
bsico es muy dbil debido a la participacin de la segunda estructura resonante.
Entre aminas y amidas existe el siguiente orden de basicidad: aminas alifticas,
mayor que aminas aromticas, mayor que amidas.
Tanto en medio cido como en medio bsico, las amidas se hidrolizan
dando cidos orgnicos:
Se hidratan con PCl5 P
2O
5produciendo nitritos:
Se reducen a aminas empleando como agente reductor el hidruro de
Aluminio y litio.
Con bromo o cloro y un lcali, las midas se transforman en aminas con un
tomo de carbono menos (Teijn, 2006):
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
4/12
NITROCOMPUESTOS
Son compuestos que contienen el grupo nitro- NO2. Su frmula general es
R-NO2. Por reduccin en medio cido dan aminas como producto final.
Como consecuencia de la estructura nitro, el nitrgeno atrae los electrones
del enlace C-N, lo que origina una especial reactividad de los hidrgenos en
posicin alfa.
Los electrones del enlace C-H se desplazan al carbono y el hidrgeno es
separable como patrn. El hidrgeno se puede sustituir por halgenos en medio
alcalino (Teijn, 2006):
REACTIVOS
cido clorhdrico (HCl), Cloruro de hierro (FeCl
3
5%), Hidrxido de sodio
(NaOH 20%), Dicromato de potasio (K
2Cr
2O
7), Amonio y hierro (II) hexahidrato
sulfato (Fe(SO4)2(NH
4)
2), Nitrito de sodio (NaNO
2en etanol 10%), Hidrxido de
potasio (KOH 10%), - naftol 5% en NaOH al 10%, NH
2OH.HCl (1N en etanol),
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
5/12
Hidrxido de potasio (KOH 2N en metanol), cido sulfrico (H
2SO
4 10%),
Hidrxido de sodio (NaOH 2N en propilenglicol), cido clorhdrico (HCl 2N).
PROCEDIMIENTO
Pruebas para Amidas
Hidrlisis alcalina
Se diluyeron 50-70 mg de Urea en 2mL de hidrxido de sodio al 20% en un
tubo de ensayo, posteriormente de calent suavemente (a bao Mara). Mientras
se calienta dicha solucin se puso en la boca del tubo de ensayo una tira de papel
tornasol cuidando que no tocara las paredes del tubo, se debi observar un
cambio en la coloracin del papel por el desprendimiento de amoniaco en forma
de vapor.
Pruebas para Aminas
Prueba de la lignina
Se prepar una solucin de 10-15mg (1-2 gotas) de lignina en 4 5 gotasde metanol o etanol. Posteriormente se dej caer dicha solucin sobre un trozo de
papel peridico y se agregaron 4 gotas de HCl al 10%, o una gota de HCl
concentrado. Se debe observar la formacin inmediata de cualquier coloracin
amarilla o anaranjada. En caso de dar negativo es necesario repetir el
procedimiento con la misma solucin pero caliente.
Reaccin con cido nitroso
Se ponen 0,5 mL de solucin de nitrito de sodio al 10% en un tubo de
ensayo. En otro tubo se puso una disolucin de 30mg (3 gotas) de fenilenodiamina
en 1mL de agua y se agregaron 15 gotas de HCl concentrado. Seguidamente se
colocaron los dos tubos de ensayo en un becker con hielo durante dos minutos.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
6/12
Pasados los 2 minutos se adiciono la solucin de nitrito de sodio a la de la
fenilenodiamina. Se debe obervar cuidadosamente durante la mezcla para
registrar si hay desprendimiento de un gas (burbujeo o efervescencia). En caso de
que no se desprenda gas, aada 3 gotas de solucin de -naftol en NaOH. Se
debi observar la formacin de una coloracin o un precipitado rojo y concluya de
acuerdo con la teora.
Pruebas para nitrocompuestos
Ensayo del hidrxido ferroso
En un tubo de ensayo se coloc 1 mL de solucin recientemente preparada de
sulfato amnico ferroso al 5% y se agreg 20mg (2 gotas) de nitrobenceno.
Posteriormente se adicionaron 2 gotas de cido sulfrico al 10% y se agreg gota
a gota y con agitacin KOH al 10% en etanol. Se debi observar un precipitado
carmelita rojizo en un tiempo mximo de un minuto, si es un compuesto oxidante
como los nitrocompuestos.
RESULTADOS
Dichas pruebas no se realizaron para la muestra problema N 4, ya que
sta no contiene nitrgeno en su estructura.
Hidrlisis alcalina con Urea: El desprendimiento de amoniaco de la solucin
hizo que el papel tornasol cambiara de color rojo a morado.
Lignina con fenilenodiamina: Al poner la solucin en el papel peridico y
mezclarla con cido clorhdrico se observ la coloracin naranja delcompuesto.
cido nitroso con fenilenodiamina
: La solucin al ser mezclada (como se
explica en los procedimientos) present efervescencia y una coloracin
amarilla oscura. Despus de haberle agregado el -naftol en NaOH, se ton
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
7/12
con una coloracin anaranjada oscura y enseguida form un precipitado
ms o menos denso.
Hidrxido ferroso con nitrobenceno: La mezcla se puso de color rojo,
formando precipitado en el fondo y produjo efervescencia.
ANLISIS
Para esta sesin se llevaron a cabo a una serie de pruebas para descifrar
estructuras referentes a amidas, aminas, nitrocompuestos, en muestras patrones
rea, fenilenodiamina y nitrobenceno. En el caso de la muestra problema estas
pruebas no se llevaron a cabo, debido a la ausencia de estructuras de nitrgeno
en dicha muestra, toda las informacin referente a estas pruebas fue tomada de
Shriner, R., et. al y colaboradores del libro Identificacin sistemtica de
compuestos orgnico como se presenta a continuacin.
Prueba para amidas.
Hidrlisis alcalina. En esta parte de la sesin, se llev a cabo la prueba de
hidrlisis alcalina con la muestra patrn rea. En bao mara, la disolucin en tubo
de ensayo de rea e hidrxido de sodio liber amoniaco en forma de vapor, ste
en contacto con el papel tornasol arroj una coloracin prpura, siendo la prueba
positiva. Segn Ralph Shriner en su libro identificacin sistemtica de compuestos
orgnicos, sostiene que: Las amidas se hidrolizan para dar la sal del cido
carxlico y amoniaco o una amina. La presencia de una amina de bajo peso
molecular se detecta mediante el papel tornasol.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
8/12
Pruebas para aminas.
Prueba de lignina. Para este procedimiento se us la muestra patrn
fenilenodiamina en solucin con etanol, al cual despus de preparado en tubo de
ensayo y arrojado en papel peridico se le verti encima cuatro gotas de cido
clorhdrico al 10%. Como resultado, se evidenci coloracin naranja. Esta prueba
se fundamenta en la accin de la lignina (componente estructural de la celulosa)
del papel peridico sobre aminas primarias y secundarias, el ensayo es positivo si
el papel peridico adquiere una coloracin amarilla o naranja.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
9/12
Prueba del cido nitroso. Para este procedimiento se us de muestra patrn
a la fenilenodiamina. A dicho compuesto en solucin con un mililitro de agua y
quince gotas de cido clorhdrico en tubo de ensayo, despus de haberse dejado
enfriar, se le agreg, gota por gota, nitrito de sodio al 10%, el cual se dej enfriar
en simultneo junto con la solucin del compuesto patrn analizar, en tubo de
ensayo aparte. Esta solucin resultante present coloracin amarilla oscuro.
Adems, segn lo observado, se evidenci efervescencia.
Al agregar 3 gotas de -naftol en hidrxido de sodio a dicha solucin final,
se evidenci coloracin naranja oscuro y formacin de un precipitado
relativamente denso. Segn Ralph Shriner y colaboradores en su libro
Identificacin Sistemtica de Compuestos Orgnicos : La reaccin de una amina
aromtica terciaria (una anilina) con el cido nitroso produce una solucin de color
naranja oscuro o un slido cristalino anaranjado, que es la sal de clorhidrato de la
C-nitrosoamina. Si se tratan 2 mL de la solucin con hidrxido de sodio al 10% o
con carbonato de sodio, se obtendr la base nitrosamina de color verde o azul
brillantes. La base nitrosamina se puede separar, purificar y caracterizar.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
10/12
Prueba para nitrocompuestos.
Ensayo del hidrxido ferroso. Para esta prueba, el nitrobenceno fue la
muestra patrn, la cual en disolucin con un mililitro de sulfato amnico ferroso al
5%, dos gotas de cido sulfrico al 10%, e hidrxido de potasio al 10% en etanol
(el cual fue vertido en el tubo de ensayo, gota a gota) se produjo un precipitado
rojizo instantneamente, siendo positivo el resultado de este procedimiento. Segn
Ralph Shriner y colaboradores en su libro Identificacin Sistemtica de
Compuestos Orgnicos, sostienen que: La presencia de un grupo nitro se detecta
de diversas maneras. En la reduccin del hidrxido ferroso, una prueba positiva se
observa por el cambio en el color de verde a caf rojizo debido a la oxidacin del
hierro de +2 a +3.
El precipitado caf rojizo a caf de hidrxido frrico se forma mediante laoxidacin del hidrxido ferroso por el compuesto nitrado, el cual a su vez se
reduce a la amina primaria. Una prueba negativa es indicada por un precipitado
verdoso. En algunos casos, la oxidacin parcial puede provocar el oscurecimiento
del hidrxido ferroso. Prcticamente todos los compuestos nitrados dan una
prueba positiva en 30 segundos. La velocidad a la cual se oxida el compuesto
nitrado depende de su solubilidad. El cido 4-nitrobenzoico, soluble en el reactivo
alcalino, da la prueba casi de inmediato, mientras que el 2-nitronaftaleno debeagitarse durante 30 segundos. De igual manera, otras sustancias que oxidan al
hidrxido ferroso dan una prueba positiva. Los compuestos nitrosos, los nitratos y
nitritos de alquilo, las quinonas y las hidroxilaminas se encuentran en este grupo.
Esta prueba no puede hacerse con compuestos muy coloreados.
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
11/12
CONCLUSIN
Despus de haber realizado las pruebas antes descritas para las muestras
patrn se concluy que: por medio de prueba de hidrlisis alcalina se detect en la
urea presencia de amidas ya que stas se hidrolizan para dar la sal del cido
carxlico y amoniaco o una amina .3
En cuanto a las pruebas para determinar la presencia de aminas, en la
prueba de lignina con fenilenodiamina, se pudo apreciar cmo la lignina tiene
lignoenoles que son compuestos aromticos con grupos hidroxilos de varias
clases, que se obtienen por la hidrlisis con cido clorhdrico. stos forman
azocompuestos (-N=N-) con las aminas que son coloreados, por ello se ponen
color amarillo naranja. Tambin la prueba de cido nitroso con fenilenodiamina,
produce la reaccin de una amina aromtica terciaria (una anilina) con el cido
nitroso produce una solucin de color naranja oscuro o un slido cristalino
anaranjado, que es la sal de clorhidrato de la C-nitrosoamina , lo cual indica la 4
presencia de aminas en la fenilenodiamina como era de esperarse segn los
resultados de la prueba anterior.
Por ltimo en cuanto a la prueba para la determinacin de nitrocompuestos,
se realiz el ensayo del hidrxido ferroso con nitrobenceno dando sta positiva
para detectar la presencia de nitrocompuestos, ya que al tener un grupo nitro el
cambio de coloracin a marrn y el precipitado indican la oxidacin del hidrxido
ferroso por el compuesto nitrado, el cual a su vez se reduce a la amina primaria .5
De esta manera se determin en dichas muestras patrn las presencia de
amidas, aminas y nitrocompuestos.
3 Shriner, R. Identificacin sistemtica de compuestos orgnicos. pp. 288.4 ibid. pp.2965 Ibid. pp. 342
-
7/25/2019 amidas, aminas, nitrocompuestos
12/12
BIBLIOGRAFA
Shriner, R., Hermann, C., Morrill, T. Curtin, D. y Fuson, R. et. al. (2013).
Identificacin sistemtica de compuestos orgnicos Ed. 2.Mxico: Limusa Wiley.
pp. 288- 289, 296- 297, 342 - 344.
Teijn, J.M., Garca, J.A., Jimnez, Y., Guerrero, I. et. al. (2006) La qumica
en problemas Ed. 2. Madrid: Tbar S.L. pp. 447-449.