Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo, aminas y sales de diazonio
Por qué la trimetilamina rompe la tendencia en agua
Condiciones: pKaH in water at 25 °C: NH₃ 9.25, CH₃NH₂ 10.64, (CH₃)₂NH 10.73, (CH₃)₃N 9.80. In the gas phase, basicity rises steadily from NH₃ to (CH₃)₃N.
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
La pregunta
¿Por qué la trimetilamina es una base más débil que la dimetilamina en agua, aunque en fase gaseosa sea la base más fuerte?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta El (CH₃)₃NH⁺ tiene un solo N–H para formar puentes de hidrógeno con el agua, así que la solvatación lo estabiliza menos que al (CH₃)₂NH₂⁺, que tiene dos.
En agua, los puentes de hidrógeno con los grupos N–H del amonio son gran parte de lo que estabiliza el ácido conjugado; perderlos pesa más que la donación del metilo adicional.
Esta no Los tres grupos metilo retiran electrones del nitrógeno por efecto inductivo.
Los grupos alquilo donan densidad electrónica al nitrógeno del amonio; por eso la basicidad en fase gaseosa aumenta con la metilación.
Esta no El par solitario de la trimetilamina se deslocaliza hacia los grupos metilo.
Los grupos metilo no tienen ningún sistema π que acepte el par solitario; el par solitario está localizado en el nitrógeno.
Esta no La trimetilamina se protona en el carbono y no en el nitrógeno en agua.
Los enlaces C–H de una alquilamina no son básicos; la protonación ocurre en el par solitario del nitrógeno.
Solución explicada
Compiten dos efectos. Cada grupo metilo dona densidad electrónica y estabiliza el ion amonio, lo que predomina en fase gaseosa. En agua, cada N–H del ion amonio también se estabiliza por puentes de hidrógeno con el disolvente; pasar de dos grupos N–H a uno cuesta más estabilización de la que devuelve el tercer metilo, así que (CH₃)₃N es más débil que (CH₃)₂NH.
Qué vas a practicar
Explica el orden de basicidad de las metilaminas en agua a partir de la solvatación de sus iones amonio.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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