Post on 10-Aug-2015
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
AMINACION- DEFINICION Y METODOS DE OBTENCION
ALUMNOS:
LIZA PUICAN PERCYVEGA ALIAGA HARBIN
RAMOS CHUNGA DIANAYAMPUFE SALAZAR KARI
PIZARRO ALVARADO FREDY
CICLO: VERANO 2013CURSO: PROCESOS INDUSTRIALES I
FECHA: LAMBAYEQUE FEBRERO DEL 2013
AMINACIONDEFINICION METODOS DE OBTENCION
DEFINICION
Es el proceso de introducción del grupo amino (-NH2) dentro de un compuesto orgánico, como por ejemplo la producción de anilina (C6H5NH2) por la reducción de nitrobenceno (C6H5NO2).
METODOS DE OBTENCION DE AMINAS
REDUCCION DE NITROCOMPUESTOS (Aminación por Reducción)
Comprende la transformación (reducción) del grupo nitro (-NO2) en el grupo amino (-NH2)
La reducción de compuestos aromáticos nitrados es el proceso de mayor importancia industrial.
Ar-NO2 Ar-NH2[H]
AMONOLISIS (Aminación por Amonólisis)
Comprende la sustitución de grupos como el –SO3H, -OH, -Cl, por el grupo amino (-NH2) del amoniaco (NH2-H)
REDUCCION DE NITRILOS
Comprende la transformación del grupo ciano (-CN) en el grupo amino (-NH2) por acción de un agente reductor.
R-C=N R-CH2-NH2
H2 / Ni
LiAlH4 / H2O
HIDRÓLISIS DE AMIDAS N-SUSTITUIDAS
+ H2O +
CH3COOH
-NHCOCH3 -NH2
POR TRANSPOSICION INTRAMOLECULAR
-NH-NH- -NH2- -NH2
H+
CH3OH
PROCESOS A ESCALA INDUSTRIAL
1.- Reducción de Nitrocompuestos
2.- Amonolisis
1. AMINACION POR REDUCCCION
Implica la sustitución de los oxígenos del grupo nitro por átomos de hidrógeno
REACCION CARACTERISTICA
R-NO2 + 3H2 R-NH2 + 2H2O
AGENTES DE PROCESO
A.Sin el uso de reactores de alta presión (a presión atmosférica) y sin el uso de catalizadores, los agentes de reducción comunes son:
Hierro y ácido Zinc y álcali Sulfuro de sodio o polisulfuro de sodio Sulfito ácido de sodio Hidrógeno electrolítico Hidruros metálicos
Hidrógeno naciente-Preparado IN SITU
B. Hidrógeno gaseoso (molecular) en presencia de un metal (que actúa como catalizador) como Ni, Sn, Pt.
C. Hidrógeno producido por cracking de amoniaco
A.1 REDUCCION DE NITRODERIVADOS CON METALES EN MEDIO ACIDO
Las reducciones metal-ácido son las más enérgicas y únicamente dan como producto final las aminas.
a) REDUCCION CON HIERRO Y ACIDO CLORHIDRICO
+ 2Fe(S) + 6HCl + 2FeCl3
+ 2H2O
-NO2 -NH2
FeCl2
b) REDUCCION CON ZINC Y ACIDO SULFURICO
+ 3 Zn(S) + 3H2SO4
+ 3 ZnSO4 + 2H2O
-NO2
SO3Na
-NH2
SO3Na
m-Nitrobencenosul-
fonato de sodio
c) REDUCCION CON CLORURO ESTANNOSO Y ACIDO CLORHIDRICO
+ 3SnCl2 +6HCl
+ 3SnCl4 + 2H2O
-NO2
NO2
-NH2
NO2
d) REDUCCION CON HIERRO Y ACIDO ACETICO
Cuando hay que evitar la hidrólisis de grupos presentes en el compuesto a reducir.
-NO2H3COCHN -NH2H3COCHN Fe
CH3COOH
p-Nitroacetanilida
A.2 REDUCCION DE NITRODERIVADOS CON ZINC EN MEDIO BASICO
a) MEDIO BASICO FUERTE
Se emplea zinc en solución alcalina (NaOH o KOH)
Se desean obtener productos de reducción diferentes a la anilina
+ 5 Zn + 10 NaOH
+ 5 Na2ZnO2 + 4 H2O
-NO2CH3OH
-NH-NH-
b) MEDIO BASICO DEBIL
Se emplea zinc en polvo en solución acuosa de CaCl2.
El producto de la reducción del nitrobenceno es la fenilhidroxilamina.
+ 2 Zn + 4 H2O
+ 2 Zn(OH)2 + H2O
-NO2 -NHOH
Fenilhidroxilamina
1. AMINACION POR AMONOLISIS
Es un proceso que comprende el reemplazo de un sustituyente nuclear tal como el oxidrilo (-OH), cloro (-Cl), o ácido sulfónico (-SO3H) con el grupo amino por tratamiento con amoniaco.
AGENTE DE PROCESO
AMONIACO (NH3)
Amonólisis
AMINA PRIMARIA (R-NH2)
Aminólisis
AMINA SECUNDARIA (R-NH-R´)
Aminólisis
AMONIACO + HIDROGENO (H2)
Hidroamonólisis
AMONIACO + OXIGENO (O2)
Oxoamonólisis
MATERIAS PRIMAS
Compuestos halogenados:
R-X, Ar-X Compuestos sulfonados:
Ar-SO3H Alcoholes:
R-OH, Ar-OH Algunos óxidos:
, CO2
Hidrocarburos:
Ar-CH3
O
H2C CH2
A. AMONOLISIS DE COMPUESTOS HALOGENADOS
1. Halogenuros de Alquilo
El halógeno de los halogenuros de alquilo es fácilmente sustituido por un grupo amino.
Por consideraciones económicas suelen emplearse como materias primas cloruros de alquilo.
Algunas veces se utilizan bromuros de alquilo, pues con estos se obtienen productos (aminas primarias) más puros y la amonólisis se hace en condiciones más suaves.
AMINACION POR AMONOLISIS
R-Cl + NH3(ac) R-NH2 + HCl
R-Cl + R-NH2 R-NH-R + HCl
R-Cl + R-NH-R R-N-R + HCl
R
REACCIONES
DE
ACTIVIDAD
MULTIPLE
AMINA SECUNDARIA
AMINA TERCIARIA
AMINA PRIMARIA
Si la cantidad de amoniaco está en defecto, se favorece las reacciones de actividad múltiple. A escala industrial se trata de obtener solo aminas primarias. Por esto, la relación de amoniaco a reactante es no menor de 5 /1.
2. Compuestos aromáticos halogenados
+ NH3 + HCl
ClNH2
Cu+(CuCl)
B. SUSTITUCION DE LOS GRUPOS SULFONICO (-SO3H) Y SULFATO (-OSO3H)
O
O
-NH2
O
O
-SO3H
+ NH3(ac)
165°C
+ H2SO3
KClO3
Ac. ß-antraquinosulfónico
ß-Aminoantraquinona•
El KClO3 inhibe la acción del H2SO3 (agente reductor) que tiende a reducir los grupos ceto tanto de la materia prima y producto.
H2SO3 + KClO3
H2SO4 + KCl3 3
• El grupo –OSO3H puede sustituirse fácilmente en los sulfatos ácidos de aminoalquilo al reaccionar con el amoniaco o las aminas.
H2N-CH2-CH2-OSO3H
+ NH3(ac)
NaOH
H2N-CH2-CH2-NH2 + H2SO4
Etilendiamina
Sulfato ácido de aminoetilo
El NaOH evita en parte la hidrólisis del grupo –OSO3H (se forma aminoetanol) por acción del agua (medio de reacción) y el H2SO4 generado.
También se forman otras sustancias no deseadas como la dietilentriamina
H2N-CH2-CH2-OSO3H
+ H2O H+
H2N-CH2-CH2-OH
2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O
C. CONVERSION DE ALCOHOLES EN AMINAS
CH3OH + NH3
AlPO4
350-400 °C, 290 psi
CH3-NH2 + H2O
2 CH3OH + NH33 CH3OH + NH3
(CH3)2-NH + 2 H2O(CH3)3-N + 3 H2O
• OH + NH3
FeCl3
T, PNH2 +
H2O
•-OH
+ NH3
NaNH3SO
3
-NH2+ H2O
CH3-CHO + NH3
H2
NiS, WoS2
CH3-CH2-NH2 + H2O
•
CH3-CO-CH3 + NH3
H2
NiS, WoS2
CH3-CH-CH3 + H2ONH2
•
D. HIDROAMONOLISIS DE COMPUESTOS CARBONILICOS
Los aldehídos y cetonas se convierten en aminas por acción del NH3 en presencia de H2 y un catalizador de hidrogenación.
H2
• + NH3Ni
+ H2O
Glucosa Glucosamina
CH2-OH
OHOH
HOOH
CHO
CH2-OH
OHOH
HOOH
CH2-NH2
H2
• + NH3
O
Ni
NH2
+ H2O
Ciclohexanona
Ciclohexilamina
E. REACCIONES DE ADICION
• + NH3(ac)(28 %)
30-40 °CHO-CH2-CH2-NH2
CH2 – CH2
O Monoetanolamina
2 CH2CH2O
+ NH3(ac)
(HOCH2CH2)2NH Dietanolami
na3 CH2CH2O
+ NH3(ac)
(HOCH2CH2)3NTrietanolamina
Oxido de etileno
+ 2 NH3
+ H2OCO2
H2N-C-NH2
O
Urea