SolucionesPropiedades ácido-base de aminas
1. De pKb a pKa
El pKb de la metilamina es 3,4. ¿Cuál es el pKa del ion metilamonio? ¿Y el del ion anilinio, si el pKb de la anilina es 9,4?
pKa = 14 − pKb: 10,6 para el CH3NH3+ y 4,6 para el C6H5NH3+.
Cuanto más básica es la amina, menos ácido es su ácido conjugado.
2. Ordena por basicidad
Ordena de mayor a menor basicidad en agua: amoníaco, metilamina, dimetilamina, trimetilamina y anilina.
(CH3)2NH (pKb 3,3) ≈ CH3NH2 (3,4) > (CH3)3N (4,2) > NH3 (4,8) > C6H5NH2 (9,4).
Los alquilos ceden densidad electrónica y aumentan la basicidad, pero en agua la trimetilamina es menos básica de lo esperado porque su ácido conjugado, con un solo N–H, se solvata peor. La anilina es mucho menos básica porque su par libre está deslocalizado en el anillo.
3. ¿Hacia dónde va el equilibrio?
Indica hacia dónde está desplazado cada equilibrio:
- CH3NH2 + CH3COOH ⇌ CH3NH3+ + CH3COO− (pKa del ácido acético = 4,8)
- (iPr)2NH + CH3CH2CH2CH2Li ⇌ (iPr)2N− Li+ + CH3CH2CH2CH3
- C6H5NH3+ + HO− ⇌ C6H5NH2 + H2O
- Hacia la derecha: el ácido acético (pKa 4,8) es mucho más fuerte que el ion metilamonio (pKa 10,6); K ≈ 105,8.
- Completamente hacia la derecha: la amina (pKa ≈ 35) es mucho más ácida que el butano (pKa > 50). Así se prepara la diisopropilamida de litio (LDA), una base muy fuerte y poco nucleófila.
- Hacia la derecha: el anilinio (pKa 4,6) es un ácido mucho más fuerte que el agua (15,7).
4. Extracción ácido-base
Una disolución en éter contiene ciclohexilamina y ciclohexanol. ¿Cómo los separarías?
Se lava la disolución con HCl acuoso diluido: la amina pasa a la fase acuosa como cloruro de ciclohexilamonio y el alcohol queda en el éter. Después se basifica la fase acuosa con NaOH, la amina libre se separa y se extrae con éter.