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Amina grasa

La pentadecilamina es un ejemplo de amina grasa.

En química , una amina grasa se define vagamente como cualquier amina que posee una cadena de hidrocarburo principalmente lineal de ocho o más átomos de carbono. Por lo general, se preparan a partir de los ácidos grasos más abundantes , siendo los aceites vegetales o de semillas el material de partida final. [1] Como tales, a menudo son mezclas de longitudes de cadena, que varían hasta aproximadamente C22. Pueden clasificarse como oleoquímicos . Los miembros comercialmente importantes incluyen amina de coco, oleilamina , amina de sebo y amina de soja. Estos compuestos y sus derivados se utilizan como suavizantes de telas , agentes de flotación de espuma (purificación de minerales), inhibidores de corrosión , lubricantes y modificadores de fricción . También son la base de una variedad de formulaciones cosméticas. [2]

Producción y reacciones

Las aminas grasas se preparan comúnmente a partir de ácidos grasos , que a su vez se obtienen de fuentes naturales, generalmente aceites de semillas. La reacción general a veces se denomina proceso del nitrilo [3] y comienza con una reacción entre el ácido graso y el amoníaco a alta temperatura (>250 °C) y en presencia de un catalizador de óxido metálico (por ejemplo, alúmina u óxido de zinc) para dar el nitrilo graso .

RCOOH + NH 3 → RC≡N + 2 H 2 O

La amina grasa se obtiene a partir de estos nitrilos grasos mediante hidrogenación con cualquiera de varios reactivos, incluidos el níquel Raney [4] o el cobalto, y los catalizadores de cromita de cobre . Cuando se lleva a cabo en presencia de un exceso de amoníaco, la hidrogenación produce las aminas primarias.

RCN + 2H2RCH2NH2

En ausencia de amoniaco, se producen aminas secundarias y terciarias. [5]

2 RCN + 4 H 2 → (RCH 2 ) 2 NH + NH 3
3RCN+6H2 ( RCH2 ) 3N + 2NH3

Aminas grasas secundarias y terciarias

Alternativamente, se pueden generar aminas grasas secundarias y terciarias mediante la reacción de alcoholes grasos y bromuros de alquilo grasos con (di)alquilaminas. Por ejemplo, el 1-bromododecano reacciona con dimetilamina :

RBr + HNMe2 RNMe2 + HBr

Por reacción con aminas terciarias, los bromuros de alquilo de cadena larga dan sales de amonio cuaternario , que se utilizan como catalizadores de transferencia de fase . [6]

Las aminas secundarias y terciarias también se pueden producir mediante la reacción de Leuckart . Esta reacción produce N-metilación utilizando formaldehído con ácido fórmico como reductor. Estas aminas terciarias son precursoras de sales de amonio cuaternario que se utilizan para diversas aplicaciones.

Aplicaciones y derivados

La principal aplicación de las aminas grasas es la producción de las sales de amonio cuaternario correspondientes , que se utilizan como suavizantes de telas y acondicionadores para el cabello (por ejemplo, cloruro de behentrimonio ). Las aminas grasas también se utilizan en la flotación por espuma , para el beneficio de varios minerales. Las aminas se unen a las superficies de ciertos minerales, lo que permite separarlos fácilmente de aquellos que carecen de la amina unida. También son aditivos en la producción de asfalto . [2]

El óxido de laurildimetilamina , un derivado de amina grasa, es un ingrediente germicida presente en muchos cosméticos.

Referencias

  1. ^ "QUÍMICOS DE NITRÓGENO GRASO Adogen". Archivo de noticias de ingeniería y química . 39 (13): 56. 27 de marzo de 1961. doi : 10.1021/cen-v039n013.p056 . ISSN  0009-2347.
  2. ^ ab Eller, Karsten; Henkes, Erhard; Rossbacher, Roland; Höke, Hartmut (2000). "Aminas alifáticas". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a02_001. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ Foley, Patrick; Kermanshahi pour, Azadeh; Beach, Evan S.; Zimmerman, Julie B. (2012). "Derivación y síntesis de surfactantes renovables". Chem. Soc. Rev. 41 ( 4): 1499–1518. doi :10.1039/C1CS15217C. PMID  22006024.
  4. ^ Franklin, Ralph (2010). "2. Derivados nitrogenados de grasas y aceites naturales". En Kjellin, Mikael; Johansson, Ingegärd (eds.). Surfactantes de recursos renovables . Chichester, West Sussex: Wiley. págs. 21-43. doi :10.1002/9780470686607.ch2. ISBN. 9780470686607.
  5. ^ Barrault, J.; Pouilloux, Y. (agosto de 1997). "Síntesis de aminas grasas. Control de selectividad en presencia de catalizadores multifuncionales". Catalysis Today . 37 (2): 137–153. doi :10.1016/S0920-5861(97)00006-0.
  6. ^ Dagani, MJ; Barda, HJ; Benya, TJ; Sanders, DC (2012). "Compuestos de bromo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a04_405. ISBN . 978-3527306732.