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20.3: Espectroscopia de Aminas

Última actualización

30 oct 2022
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- 20.2: Basicidad de Aminas y Formación de Sal de Amonio
- 20.4: Síntesis de Aminas

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RMN

Los hidrógenos unidos a una amina muestran ~ 0.5-5.0 ppm. La ubicación depende de la cantidad de enlaces de hidrógeno y de la concentración de la muestra.

Los hidrógenos en los carbonos unidos directamente a una amina suelen aparecer ~ 2.3-3.0 ppm.

La adición de D ₂ O normalmente hará que todos los hidrógenos de los átomos que no son de carbono se intercambien con deuterios, haciendo así que estas resonancias “desaparezcan”. La adición de unas gotas de D ₂ O haciendo que una señal desaparezca puede ayudar a confirmar la presencia de -NH.

alt

IR

El espectro infrarrojo de la anilina se muestra debajo de la siguiente tabla. Algunas de las absorciones características para el estiramiento C-H y la sustitución de anillos aromáticos también están marcadas, pero no coloreadas.

Clase Amina	Estiramiento de vibraciones	Vibraciones de flexión
Primaria (1°)	La absorción de estiramiento N-H es menos sensible a los enlaces de hidrógeno que las absorciones O-H. En fase gaseosa y en solución diluida CCl ₄ se observa absorción libre de N-H en la región de 3400 a 3500 cm ^-1. Las aminas alifáticas primarias presentan dos picos bien definidos debido al estiramiento N-H asimétrico (mayor frecuencia) y simétrico, separados por 80 a 100 cm ^-1. En aminas aromáticas estas absorciones suelen ser de 40 a 70 cm ^-1 mayores en frecuencia. Se considera que una absorción menor cercana a 3200 cm ^-1 (naranja sombreada en los espectros) es el resultado de la interacción entre un armónico de la banda de 1600 cm ^-1 con la banda de estiramiento simétrica N-H. Las absorciones de estiramiento C-N se encuentran a 1200 a 1350 cm ^-1 para aminas aromáticas y a 1000 a 1250 cm ^-1 para aminas alifáticas.	Las fuertes absorciones en tijera NH ₂ en el plano a 1550 a 1650 cm ^-1 y el desplazamiento fuera del plano a 650 a 900 cm ^-1 (generalmente anchas) son características de las aminas de 1°-aminas.
Secundaria (2°)	Las aminas secundarias presentan solo una absorción cerca de 3420 cm ^-1. Los enlaces de hidrógeno en líquidos concentrados desplaza estas absorciones a frecuencias más bajas en aproximadamente 100 cm ^-1. Nuevamente, esta absorción aparece a una frecuencia ligeramente mayor cuando el átomo de nitrógeno está unido a un anillo aromático. Las absorciones de C-N se encuentran en el mismo rango, 1200 a 1350 cm ^-1 (aromáticas) y 1000 a 1250 cm ^-1 (alifáticas) que para 1°-aminas.	Una débil absorción de flexión N-H es a veces visible a 1500 a 1600 cm ^-1. Una amplia absorción de movimiento a 650 a 900 cm ^-1 se puede discernir en muestras de película líquida.
Terciario (3°)	Sin absorciones N-H. Las absorciones de C-N se encuentran en el mismo rango, 1200 a 1350 cm ^-1 (aromáticas) y 1000 a 1250 cm ^-1 (alifáticas) que para 1°-aminas.	Aparte del tramo C-N señalado a la izquierda, estos compuestos tienen espectros característicos de sus sustituyentes alquilo y arilo.

Espectrometría de Masas y la Regla del Nitrógeno

La regla del nitrógeno establece que una molécula que no tiene o tiene número par de átomos de nitrógeno tiene una masa nominal par, mientras que una molécula que tiene un número impar de átomos de nitrógeno tiene una masa nominal impar.

ej. 1:

alt

ej. 2:

alt

ej. 3:

alt

Ejercicio

7. ¡Oh, no! Las etiquetas han caído de dos muestras: Q y R. El análisis elemental para las muestras indicó la siguiente composición: el compuesto Q es 81.15% C, 8.34% H, y 10.52% O y el compuesto R es 71.08% C, 6.72% H, 10.36% N y 11.84% O. Afortunadamente, podemos analizar las muestras usando IR y ^1H NMR espectroscopía. Nombrar y dibujar las estructuras de líneas de unión para los compuestos Q y R utilizando la información proporcionada. Apoye tu respuesta correlacionando los datos espectrales con las estructuras compuestas.

ch 20 espectroscopía question.png