Saltar al contenido
qorganica.es qorganica.comLa Química Orgánica Transparente Mapa del curso English

Propiedades Físicas y de Enlace

El enlace de hidrógeno en las aminas que al menos poseen un enlace N-H es importante para mantener la cohesión intermolecular y los puntos de ebullición y fusión son mayores que en los alcanos.

Puntos de ebullición y de fusión del propano, la propilamina y el propanol, y de la trimetilamina, la dipropilamina y la tripropilamina

En comparación con los alcoholes, para pesos moleculares y tamaños semejantes, estos tienen constantes físicas más altas que las aminas. Esto quiere decir que los enlaces N–H···N son más débiles que los O–H···O.

Las aminas secundarias o, incluso las terciarias en las que el enlace de hidrógeno no es posible, tienen puntos de ebullición más altos debido a su mayor tamaño y al correspondiente aumento de las fuerzas de van der Waals.

Estructura piramidal e inversión del nitrógeno

Geometría piramidal de la metilamina: distancias N–H 1,01 Å y N–C 1,47 Å y ángulos de 105,9° y 112,9°; el nitrógeno tiene hibridación sp3
Animación de la inversión del amoníaco

El mecanismo de esta inversión pasa por un estado de transición (ET) en el que el nitrógeno es plano y con hibridación sp2.

La barrera de energía es pequeña y este suceso ocurre en el amoníaco ¡unos 2·1010 veces por segundo! a temperatura ambiente.

Inversión del nitrógeno de una amina a través de un estado de transición plano, con una barrera de 5-7 kcal/mol
La inversión del nitrógeno interconvierte los dos enantiómeros de la N-metiletilamina

Una consecuencia de este proceso es que la mayoría de las aminas NO son configuracionalmente estables.

Es decir, que objeto e imagen especular están en equilibrio y se produce racemización inevitablemente.

En la quinuclidina el biciclo impide la inversión del nitrógeno
Base de Tröger metoxilada: algunos nitrógenos de aminas mantienen su configuración
El nitrógeno no puede invertirse porque está incluido en un biciclo
El nitrógeno es un estereocentro porque tiene tres sustituyentes distintos y el par de electrones no compartido. No puede invertirse y la molécula es quiral. Hay un par de enantiómeros que no pueden interconvertirse

El nitrógeno de una sal de amonio está tetrasustituido y, al igual que un carbono, mantiene su estabilidad configuracional y puede constituirse en un centro estereogénico.

Los dos enantiómeros (S) y (R) de una sal de amonio cuaternario con cuatro sustituyentes distintos