ALDEHIDOS Y CETONAS
Una cetona es un compuesto organico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de
carbono, a diferencia de un aldehído,
en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un átomo de hidrógeno.1 Cuando el grupo funcional carbonilo es
el de mayor relevancia en dicho compuesto orgánico, las cetonas se nombran
agregando el sufijo -ona al
hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona; heptano,
heptanona; etc). También se puede nombrar posponiendo cetona a los
radicales a los cuales está unido (por ejemplo: metilfenil cetona). Cuando el
grupo carbonilo no es el grupo prioritario, se utiliza el prefijooxo- (ejemplo:
2-oxopropanal).
El grupo funcional carbonilo consiste en un átomo de carbono unido
con un doble enlace covalente a un átomo de oxígeno.
El
tener dos radicales orgánicos unidos al grupo carbonilo, es lo que lo
diferencia de los ácidos carboxílicos, aldehídos, ésteres.
El doble enlace con el oxígeno, es lo que lo diferencia de los alcoholes y éteres. Las cetonas suelen ser menos reactivas
que los aldehídos dado que los grupos alquílicos actúan como dadores de
electrones por efecto
inductivo.
Aldehídos
El sistema de
nomenclatura corriente consiste en emplear el nombre del alcano correspondiente
terminado en -al.
Cuando el grupo CHO
es sustituyente se utiliza el prefijo formil-.
También se utiliza el
prefijo formil- cuando hay tres o más funciones aldehídos sobre el mismo
compuesto .En esos casos se puede utilizar otro sistema de nomenclatura que
consiste en dar el nombre de carbaldehído a los grupos CHO (los carbonos de
esos CHO no se numeran, se considera que no forman parte de la cadena).Este
último sistema es el idóneo para compuestos con grupos CHO unidos directamente
a ciclos.
Cetonas
Para nombrar los
cetonas tenemos dos alternativas:
El nombre del
hidrocarburo del que procede terminado en -ona .Como sustituyente debe
emplearse el prefijo oxo-.
Citar los dos
radicales que están unidos al grupo carbonilo por orden alfabético y a
continuación la palabra cetona.
Propiedades físicas
Los compuestos
carbonílicos presentan puntos de ebullición más bajos que los alcoholes de su
mismo peso molecular.No hay grandes diferencias entre los puntos de ebullición
de aldehídos y cetonas de igual peso molecular.
Los compuestos
carbonílicos de cadena corta son solubles en agua y a medida que aumenta la
longitud de la cadena disminuye la solubilidad.
Aldehídos aromáticos: En estos casos el grupo funcional aldehído
esta unido al anillo o núcleo aromático.
La preparación de aldehídos alifáticos se
basa en la oxidación de los alcoholes.
Obtención por hidratación del acetileno:
El etenol se descompone con facilidad y forma
el aldehído.
Obtención por reducción de ácidos orgánicos:
Obtención por reducción de cloruros de ácido:
Se reduce el cloruro de etanoílo en presencia de
hidrógeno y un catalizador de paladio. R representa la longitud de la cadena
carbonada. Por ej si R tiene una longitud de 2 carbonos en total habrán 3 y
será el propanal.
Propiedades Físicas:
Los de pocos carbonos tienen olores
característicos. El metanal produce lagrimeo y es gaseoso. Hasta el de 12
carbonos son líquidos y los demás sólidos.
Los puntos de ebullición son menores que los
alcoholes respectivos de igual cantidad de carbonos.
Todos son de menor densidad que el agua. Los
más chicos presentan cierta solubilidad en agua, pero va disminuyendo a medida
que aumenta la cantidad de carbonos.
Propiedades Químicas:
Los aldehídos tienen buena reactividad.
Presentan reacciones de adición, sustitución y condensación.
De adición:
Adición de Hidrógeno: El hidrógeno se
adiciona y se forma un alcohol primario.
Adición de Oxígeno: El oxígeno oxida al
aldehído hasta transformarlo en ácido.
Reducción del Nitrato de plata (AgNO3)
amoniacal (Reactivo de Tollens).
La plata en medio amoniacal es reducida por
el aldehído. Esto se verifica por la aparición de un precipitado de plata
llamado espejo de plata en el fondo del tubo d ensayo.
En primer lugar se forma hidróxido de plata.
AgNO3 + NH4OH →
NH4NO3 +
AgOH
Posteriormente la plata es reducida hasta
formar el espejo de plata.
Reducción del Licor de Fehling:
El licor de Fehling está conformado de dos
partes.
I) Una solución de CuSO4
II) NaOH y Tartrato doble de Na y K.
Al reunir ambas soluciones se forma hidróxido cúprico:
CuSO4 + 2 NaOH →
Na2SO4 +
Cu(OH)2
Este hidróxido con el tartrato, forma un complejo de color azul intenso. Cuando a esta
mezcla se le agrega un aldehído, y se la somete al calor, el cobre de valencia
II se reducirá a cobre de valencia I. el aldehído se oxidará como en el caso
anterior formando un ácido orgánico. La reducción del cobre se evidencia por la aparición de un precipitado
rojo de óxido cuproso.
Sustitución con halógenos:
Los aldehídos reaccionan con el cloro dando
cloruros de ácidos por sustitución del hidrógeno del grupo carbonilo.
Aldolización:
Esta dentro de las reacciones de
condensación.
Se da cuando dos moléculas de aldehído se
unen bajo ciertas condiciones como la presencia de hidróxidos o carbonatos alcalinos.
Al unirse se forma una molécula que tiene una
función alcohol y otra función aldehído en la misma molécula.
A este compuesto también se lo llama aldol
por la combinación entre un alcohol y un aldehído.
Reacción indicadora de la presencia de aldehídos:
El reactivo llamado de Schiff es una solución
de fucsina (colorante rojo violáceo). Este reactivo se puede decolorar con
ciertos reactivos como el SO2 hasta
volverlo incoloro. Pero cuando se le agrega una solución que contenga aldehído,
el reactivo vuelve a tomar su color rojo violáceo.
Los aldehídos tienen la capacidad de adicionar a su
molécula al SO2 y de esta manera dejar libre a la fucsina del
reactivo que le provoco su decoloración.
Nomenclatura
Se toma la cadena principal que contenga el grupo
carbonilo
Se asigna en la numeración en los átomos de
carbono como numero 1 al carbono que está presente en el grupo carbonilo de la
cadena principal
El nombre del aldehido se forma quitando la
terminación _____ o del alcano y se agrega el sufijo ____al
Obtención de cetonas
•Por oxidación de los alcoholes secundarios da paso
a obtener una cetona
•Por la ozonolisis de alquenos su da lugar a
aldehidos o cetonas, dependiendo que el carbono olefinico tenga uno o dos
sustituyentes hidrocarbonados
Nomenclatura
Se toma la cadena principal que contenga el grupo
carbonilo
Asignar en la numeración de los átomos de carbono,
como número 1 al carbono que este más cercano al grupo carbonilo de la cadena
principal
El nombre de la cetona se forma quitando la terminación___o
del alcano y se reemplaza por el sufijo ___ona.
1) Oxidación
Al reaccionar con un oxidante fuerte como el permanganato de
potasio (KMnO4),
el trióxido de cromo en medio ácido (CrO3 /
H3O+) o el reactivo de Tollens([Ag(NH3)2]NO3)
se produce un ácido carboxílico.
La Reacción de
Angeli-Rimini produce ácidos hidroxámicos a partir de aldehídos.
2) Reducción
Por reducción con hidruro de aluminio
y litio o borohidruro de sodio en etanol se obtiene un alcohol primario.
3) Hidratación
En medio acuoso forma un hidrato que por deshidratación puede ser transformado
nuevamente en aldehído.
4) Acetilación
En medio alcohólico ocurre la acetilación del carbonilo, el cual dependiendo de la
concentración del alcohol puede ser hemiacetal o diacetal. El aldehído puede ser obtenido
nuevamente por hidrólisis ácida de los acetales.
Síntesis
de cetonas a partir de los nitrilos.
Reducción de cloruros de ácido para obtener aldehídos. Esta reducción se lleva a cabo empleando un hidruro específico, el LiAl(terc-butoxi)3H o también mediante la Reducción de Rosenmund donde la reducción tiene lugar mediante un catalizador tipo Lindlar para hidrogenar los alquinos a alquenos. |
ALDEHIDO
Se cuenta el número de átomos de carbono y se elige la raíz griega correspondiente.
Se identifica el tipo de enlaces que hay; sencillo, doble o triple; para dar la terminación del nombre.
Si hay enlace doble o triple, se enumeran los átomos de carbono asignándole la menor posición al enlace múltiple.
Se nombra el HC empezando por la posición del enlace doble o triple y posteriormente se escribe el nombre de la cadena principal.
