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¿Qué es el óxido de amina? – Estructura, fórmula y usos

Publicado el 30 octubre, 2020

Absolutamente limpio

Al caminar por el pasillo de limpieza o cosméticos en el supermercado, ¿alguna vez te has parado a pensar qué hay exactamente dentro de todos esos contenedores? Aunque puede ser poco convencional conocer el contenido químico de una solución limpiadora o una botella de champú, es muy valioso estar familiarizado con las cosas de las que dependemos todos los días, saber cómo funcionan y comprender de qué están hechas.

Muchos de estos productos se basan en una clase de compuestos orgánicos conocidos como óxidos de amina. Los óxidos de amina son vitales para las industrias cosmética y de limpieza. Para comprender su importancia, primero debemos comprender su fórmula y estructura general. Una vez que sepamos esto, podemos utilizar esta información para explicar sus usos y aplicaciones comunes.

Fórmula general de óxidos de amina

Comencemos introduciendo primero la fórmula general de los óxidos de amina. Un óxido de amina es un compuesto orgánico (basado en carbono-hidrógeno) que tiene la fórmula R 3 N + -O . Aunque eso pueda parecer complicado, es bastante simple una vez que lo desglosamos pieza por pieza.

Los tres grupos ‘R’ sirven para indicar cualquier cadena lateral general basada en carbono, por lo que usamos ese símbolo general. Naturalmente, la ‘N’ significa nitrógeno y la ‘O’ representa oxígeno. Observe que hay una carga positiva formal asociada con el átomo de nitrógeno. Esto se debe a que cada vez que el nitrógeno tiene cuatro enlaces (en este caso está unido a tres grupos R y un oxígeno) y no tiene pares de electrones solitarios, siempre tiene una carga positiva formal. Se puede aplicar una lógica similar al átomo de oxígeno que tiene una carga negativa formal. Un átomo de oxígeno que tiene solo un enlace y tres pares solitarios siempre llevará una carga negativa formal. Esto nos deja con la fórmula general de los óxidos de amina, R 3 N + -O .

Estructura de los óxidos de amina

Ahora que podemos reconocer la fórmula general de un óxido de amina, vayamos un paso más allá y veámoslos desde un punto de vista estructural. Como ya mencionamos, cualquier óxido de amina tiene tres grupos ‘R’ y un oxígeno unido a un átomo de nitrógeno central. Observe la carga formal positiva en el átomo de nitrógeno y la carga formal negativa en el átomo de oxígeno.


Estructura general de un óxido de amina
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Aunque usamos la misma designación R para cada cadena lateral, no todas necesariamente tienen que ser del mismo grupo. Todos los grupos R pueden ser idénticos, dos pueden ser iguales y uno diferente, o los tres pueden ser diferentes. La naturaleza de las cadenas laterales puede variar en una amplia variedad de óxidos de amina. Es esta característica la que aprovechan los químicos para ayudar a ajustar las propiedades de un óxido de amina a las especificaciones exactas que necesitan para una aplicación específica.

Usos de los óxidos de amina

Como mencionamos al comienzo de esta lección, las industrias de limpieza y cosmética dependen en gran medida de los óxidos de amina. Dentro de estas industrias, los óxidos de amina a menudo juegan un papel como surfactante. Un tensioactivo sirve para reducir la tensión superficial de un líquido o líquidos. Es esta propiedad la que confían las industrias de la limpieza y los cosméticos para crear detergentes. Para tener un buen detergente se deben cumplir dos cualidades importantes:

1. La molécula debe tener un “grupo de cabeza” cargado o polar.

2. La molécula debe tener al menos una cadena larga de átomos de carbono e hidrógeno no polares.

Con un detergente, los aceites son atraídos por la larga cadena de carbono-hidrógeno y las moléculas de agua son atraídas por el grupo principal cargado. Cuando esto sucede, se forma una micela que permite eliminar el aceite y la suciedad. Las micelas son una estructura esférica que se forma cuando los grupos de cabezas hidrófilos (amantes del agua) se orientan hacia el exterior y las colas de hidrocarburos hidrófobos (que odian el agua) se orientan hacia el interior. Las colas de hidrocarburos hidrófobos atrapan la suciedad y el aceite dentro de la micela, ¡que es más o menos cómo funciona el jabón!

El óxido de laurildimetilamina es un óxido de amina común que no solo es excelente como detergente, sino que también es un muy buen agente antimicrobiano. El óxido de laurildimetilamina tiene una cadena muy larga de carbono-hidrógeno de 12 carbonos que ayuda a atrapar y agregar suciedad y aceite. El óxido de laurildimetilamina, al igual que otros óxidos de amina, se usa ampliamente en detergentes domésticos y también en productos de consumo para el cuidado personal como champús y acondicionadores.


Estructura del óxido de laurildimetilamina
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Resumen de la lección

El óxido de amina es un compuesto orgánico (basado en carbono-hidrógeno) que tiene la fórmula R 3 N + -O . Un óxido de amina tiene tres grupos “R” y un oxígeno unido a un átomo de nitrógeno central. Todos los grupos R pueden ser idénticos, dos pueden ser iguales y uno diferente, o los tres pueden ser diferentes. El átomo de nitrógeno siempre tiene una carga positiva formal y el átomo de oxígeno tiene una carga negativa formal. Los usos principales de los óxidos de amina se encuentran en las industrias de limpieza y cosmética. El grupo de cabeza cargado de un óxido de amina y la larga cadena de carbono-hidrógeno forman fácilmente micelas y pueden eliminar la suciedad y el aceite. Una micela es una estructura esférica que se forma cuando los grupos de cabezas hidrófilos (amantes del agua) se orientan hacia el exterior y las colas de hidrocarburos hidrófobos (que odian el agua) se orientan hacia el interior atrapando la suciedad y los aceites y lavándolos.

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