Universidad de San Martín de PorresFacultad de Medicina Humana

Filial Norte

QUIMICA MEDICA

Aminas – Heterociclos

Profesor: Hélmer Lezama,MSc.

AMINAS

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

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

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

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

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

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

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

4.- Degradación de Hoffman.

R-C-NH2 + Br2 + 4 KOH || O

R-NH2 + K2CO3 + 2KBr + 2H2O

AmidaBromo Base fuerte

Amina PRODUCTOS SECUNDARIOS

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]

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?

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

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).

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

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

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

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

En el caso de añadir 1HCl

10 NH3

10 NH4Cl1HCl

09 NH3

11 NH4Cl

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

CH3-CH2-COOH + NH3

CH3-COOH + CH3-NH2

Propanamida + H2O

N-Metil Acetamida + H2O

Las aminas reaccionan con ácidos carboxílicos para generar amidas

AmidasLas amidas son derivados de los ácidos carboxílicos. Todas las amidas contienen un átomo de nitrógeno unido a un grupo carbonilo. La fórmula general de una amida es:

Si uno de los átomos de hidrógeno que está unido al átomo de nitrógeno se remplaza por un grupo R´ , se produce una amida monosustituida. Si ambos átomos de hidrógeno se remplazan por grupos R´ , se produce una amida disustituida.

PROPIEDADES.Las amidas pueden ser para el cuerpo analgésico o vitaminas, así como también pueden ser una gran fuente de energía. Las amidas son compuestos orgánicos que pueden ser considerados un derivado de un acido como lo es el carboxílico.En la naturalaza son muy comunes y pueden encontrarse en diferentes sustancias como en los aminoácidos, el ADN, las proteínas, en el ARN, en las hormonas o las vitaminas.El cuerpo utiliza a las amidas para la excreción del amoníaco. Pero, por ejemplo, las industrias farmacéuticas y los fabricantes del nailon también las usan. En cuanto a las propiedades de las amidas, es necesario saber que con inodoras y también incoloras.Pueden dividirse en amidas primarias, las cuales son sólidas y poseen un punto de fusión que es preciso. En secundarias, terciarias y existe también la formamida, que son liquidas, estas además pueden tener la particularidad de no ser incoloras e inodoras.

De la serie de amidas, los miembros inferiores son solubles en agua y también en el alcohol. A medida de que la masa molar aumenta la solubilidad en agua disminuye.

Otras de las propiedades de las amidas es que son moléculas neutras y el grupo amida es polar.

Los puntos de ebullición y fusión son anormalmente altos.Una de las propiedades de las aminas de la primera serie es que a temperatura ambiente son sólidas, además de que sus puntos de ebullición son elevados.

HETEROCICLOS

(ALCALOIDES)

COMPUESTOS CICLICOS

- HOMOCICLOSTodos los átomos del anillo son un mismo elemento

- HETEROCICLOSPor lo menos un átomo del anillo es diferente (heteroátomo)

HETEROCICLOS

•N, O, S

•P, B, Si…….

•O: Oxo

•N: Aza

•S: Tio

NOMENCLATURA SISTEMATICA

Nª C SUFIJO

CON N SIN N

INSATURADO SATURADO INSATURADO 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 __ANO

AZIRIDINA

Oxirano (Epóxido)

1H-Azirina

AZETIDINA

OXETANO

3-ISOPROPIL-TIETANO

OXETE

OXOL (FURANO)

OXOLANO (TETRAHIDROFURANO)

AZOL (PIRROL)

AZOLIDINA (PIRROLIDINA) (TETRAHIDROPIRROL)

TIOLANO (TETRAHIDROTIOFENO)

TIOL (TIOFENO)

PREDOMINANCIA DE ÁTOMOS SOBRE EL MISMO ANILLO

• O > S > N

• OXOTIO

• OXAZO

• TIAZO

• OXOTIAZO

O, S

O, N

S, N

O, S, N

1,3-DIAZOL (IMIDAZOL)

1,2-TIAZOL

1,2,4-TRIAZOL

AZINA (PIRIDINA)

PERHIDRAZINA (PIPERIDINA)

OXINANO (OXANO)

ALCALOIDES CON NÚCLEOS PIRIDÍNICOS

Nicotina

Anabasina

ISÓMEROS DE LOS DIOXANOS

1,2-DIAZINA (PIRIDAZINA)

1,3-DIAZINA (PIRIMIDINA)

1,4-DIAZINA (PIRAZINA)

BASES NITROGENADAS PIRIMIDÍNICAS2,4-dioxo-5-metil-pirimidina

6-amino-2-oxo-pirimidina2,4-dioxo-pirimidina

1H-AZEPINA

HETEROCICLOS FUSIONADOS

• - BENCENO + ANILLO DE 5 MIEMBROS

• - BENCENO + ANILLO DE 6 MIEMBROS

BENZOFURANO

BENZOPIRROL (INDOL)

BENZIMIDAZOL

TRIPTOFANO

SEROTONINA

ANILLOS BENZOPIRROLICOS

QUINOLEÍNA

ISOQUINOLEÍNA

ANILLOS BENZOPIRIDINICOS

BASES NITROGENADAS PURÍNICAS

6-amino-purina 2-amino-6-oxo-purina

QUINUCLIDINA

ALCALOIDES QUINOLEÍNICOS QUINUCLIDÍNICOS

Quinidina

Quinina

BENZODIAZEPINAS

ANILLOS Β-LACTÁMICOS

Penicilina

Cefalosporinas

ANILLO PIRIMIDOPIRAZINA

Pteridina

VITAMINAS

Acido fólico

Tiamina

VITAMINAS: COMPLEJOS PIRROLICOS

CIANOCOBALAMINA(Vit. B12)

COENZIMAS: NAD

COENZIMAS: FAD

ANT

IMICOT

ICO

S

Ketoconazol

Isoconazol

A

NTIMICOTICO

S

Fluconazol

Econazol

OTROS ANTIBIOTICOS Anfotericina

Vancomicina

OTROS ANTIBIOTICOS

Aminoglicósidos

OTROS ANTIBIOTICOS

Bacitracina