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Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Química Química Orgânica II Aula 08 - Aminas Reações Professora: Lívia Nunes Cavalcanti Reações de Aminas 1 - Ácido-Base 2 - Alquilação 3 - Substituição eletrofílica aromática (orgânica 1) 4 - Acilação 5 - Oxidação de aminas terciárias 6 – Formação de Sulfonamidas 7 - Reações de Eliminação 8 - Reações com o ácido nitroso 1 - Reações ácido-base H Cl+Et3N Et3N H + Cl Basicidade de Aminas: Grupos doadores (alquila ou doadores por ressonância) aumentam a basicidade Grupos retiradores (efeito indutivo ou retirador por ressonância) diminuem a basicidade Par de elétrons do N envolvido em ressonância diminui a basicidade N sp3 mais básico que N sp2, mais básico que N sp. Ácido conjugado estabilizado por ressonância aumenta a basicidade da amina 2 - Alquilação NH2 NH2 NH2 E E E + NH2: forte grupo ativador, orto-para dirigente 3 - Substituição Eletrofílica aromática Lembrar Orgânica 1 3 - Substituição Eletrofílica aromática Aminas são grupos orto, para dirigentes Em condições ácidas, ocorre a protonação – meta dirigente OBS - Nitração de aminas pode causar explosão! 4 - Acilação • Substituição de um H por um grupo acila em aminas primárias ou secundárias • Reação ocorre com cloretos de ácido ou anidridos • Acilação faz o nitrogênio menos reativo 4 - Acilação Exemplos Mecanismo 4 - Acilação 4 - Acilação Acilação faz o nitrogênio menos reativo: • Aminas terciárias são oxidadas na presença de um oxidante formando um N-óxido 5 - Oxidação de Aminas O Teste de Hinsberg A formação de Sulfonamidas é a base de um teste químico chamado teste de Hinsberg, que pode ser usado para indicar se uma amina é primária, secundária ou terciária. 6 – Formação de Sulfonamidas + R" NR' H Cl S Ar O O R" NR' S Ar O O + HCl Sulfonamida Amina 1a O Teste de Hinsberg Amina 2a O Teste de Hinsberg Amina 3a O Teste de Hinsberg Aplicação - Síntese de Fármacos Sulfas OH 7.1 – Eliminação de Hofmann 7 - Reações de Eliminação 7.1 – Eliminação de Hofmann Etapa 1 – Metilação exaustiva até formar o sal de amônio quaternário NH2 precisa ser convertido em um bom grupo de saída Mecanismo: Etapa 2 – Conversão no sal de hidróxido 7.1 – Eliminação de Hofmann Mecanismo: Etapa 3 – Eliminação – E2 O produto formado preferencialmente é o produto de Hofmann – Alqueno menos substituido Mecanismo: 7.1 – Eliminação de Hofmann Na Eliminação de Hofmann o alqueno menos substituído é formado: 10.1 – Eliminação de Hofmann Produto de Hofmann Produto de Zaytsev Metilação exaustiva e conversão ao sal de hidróxido Eliminação de Hofmann 10.1 – Eliminação de Hofmann Produto de Hofmann Produto de Zaytsev 7.1 – Eliminação de Hofmann Comparação com eliminação de Haletos de Alquila – Orgânica 1 7.1 – Eliminação de Hofmann Exemplos: D 7.1 – Eliminação de Hofmann Exercícios 1 - Preveja o produto majoritário formado nas seguintes reações: 7.2 - Eliminação de Cope Eliminação Intramolecular - Produto de eliminação sin 10.2 - Eliminação de Cope Etapa 1: Formação do óxido de amina Etapa 2: Eliminação de Cope - Estado de transição de 5 membros 7.2 - Eliminação de Cope Exemplos: 8 - Reações de Aminas com Ácido Nitroso Ácido nitroso (HONO) é um ácido fraco e instável – Preparado in situ pela reação do nitrito de sódio em meio ácido O HONO formado, pode reagir com o meio ácido formando o íon nitrosônio (NO+) O íon nitrosônio pode reagir com aminas formando diferentes produtos dependendo do tipo de amina utilizado 8 - Reações de Aminas com Ácido Nitroso 8.1 – Aminas Secundárias com Ácido Nitroso NaNO2 HCl, H2O N H N N O N H N N O NaNO2 HCl, H2O N-Nitroso- amines Mecanismo H2O NO + H2O OH2 A reação para aqui Formação de N-nitrosoamina NaNO2 HCl, H2O 8oC N N N O 8.2 – Aminas Terciárias com Ácido Nitroso A reação do íon nitrosônio com aminas primárias forma íons diazônio 8.3 – Aminas Primárias com Ácido Nitroso Mecanismo H2O NO + H2O OH2 Íon diazônio Mecanismo Reações de Aminas Primárias Alifáticas com o Ácido Nitroso Amina primária alifática R NH2 R N N X NaNO2 HX (HONO) R (diazônio alifático) (altamente instável) 8.3 – Aminas Primárias com Ácido Nitroso N N X NaNO2 HX R NH2 R (sal de arenodiazônio) (estável a <5oC) Reações de Aminas Primárias Aromáticas com o Ácido Nitroso 8.3 – Aminas Primárias com Ácido Nitroso 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio N N HONO 0 - 5oC R NH2 R Arenodiazônio • Estes sais podem reagir em reações de substituição formando uma variedade de produtos N N R R OH Cu2O, Cu 2- H2O R Cl CuCl CuBr R Br R CN CuCN KI R I H3PO2, H2O R H 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.1 - A reação de Sandmeyer: Troca do grupo Diazônio por -Cl, -Br ou -CN 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio Exemplo Exemplo 9.2 - Troca por —I 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.3 - Troca por —F 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.4 - Troca por —OH 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.5 - Troca por —H (com ácido hipofosforoso) 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.5 - Troca por —H – Estratégia em Síntese 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 9.5 - Troca por —H – Estratégia em Síntese 9 - Reações de Substituição de Sais Arenodiazônio 10. Reações de Acoplamento de Arenodiazônio Exemplos Exemplos (3) N2 Cl OH + N N NaOH H2O Me HO Me Exemplos Ar NH2 HONO 0-5oC Ar N2 Ar OH H2O Cu2O, Cu 2+ Ar Cl CuCl Ar Br CuBr Ar CN CuCN Ar I KI Ar H H3PO2 H2O