semana 21 - 2015 función carbonilo aldehídos y cetonas diapositivas con imágenes, estructuras y...
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Semana 21 - 2015 Función Carbonilo Aldehídos y Cetonas
Diapositivas con imágenes, estructuras y cuadros, cortesía de Licda Lilian Guzmán
Licda: Isabel Fratti de Del Cid
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FUNCIÓN CARBONILO aldehídos y cetonas
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El grupo ó función carbonilo consta de un doble enlace carbono – oxigeno.
También puede representarse : -CO- Familias importantes que tienen al grupo carbonilo como función principal: aldehídos , cetonas.
O- C -
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AldehídosEl grupo carbonilo del ALDEHIDO ALDEHIDO es terminal (se halla al final de la cadena) y se encuentra enlazado a un hidrógeno. El aldehído más pequeño, es el único caso en que el grupo carbonilo se halla unido a dos hidrógenos:
HCHO o H-C=O. H
En el resto hay un Hidrogeno y un radical alifático ó aromático unido al carbono carbonilo.
Fórmula General : Aldehído Alifático : RCHO Aldehído Aromático : ArCHO
O RCHO R-C-H
Clasificación AldehídosClasificación Aldehídos
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R-CHO
Ar-CHO
Alifáticos
Aromáticos
Aldehídos
Cetonas
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El carbono carbonilo de las CETONASCETONAS nunca se encuentra en un extremo de la cadena, ya que debe estar enlazado a otros 2 átomos de carbono. Representaciones generales de las cetonas
O R-CO-R´ RCR’
Grupos R radicales alifáticos ó aromáticos
Clasificación de Cetonas
Licda. Lilian Guzmán6
R-CO-R
Ar-CO-Ar
R-CO-Ar
Alifáticas
Mixtas
AromáticasCETONAS
NOMENCLATURA ALDEHIDOS
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COMUN :provienen de los nombres de los ácidos carboxílicos a los que se convierten por oxidación.
Ejemplos y representación
FORMALDEHIDOOrigina al ácldo
fórmico
ACETALDEHÍDOOrigina al ácido acético
PROPIONALDEHÍDOOrigina al ácido propiónico
O
H-C-H
HCHO
O
CH3-C-H
CH3CHO
O
CH3-CH2-C-H
CH3CH2CHO
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BUTIRALDEHÍDO VALERALDEHÍDO BENZALDEHIDO(olor a almendras amargas)
OCH3-CH2-CH2-C-H
OCH3CH2CH2CH2C-H
O
-C-H
ISOBUTIRALDEHIDO ISOVALERALDEHIDOVAINILLINA( olor a
vainilla)
O
CH3CHC-H
CH3
O
CH3CHCH2C-H
CH3
O HO C-H
CH3O
UIQPA
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1- Se escoge la cadena más larga que contenga al carbono del aldehído. Este será el carbono Número 1.
2. Se emplea el nombre del alcano original correspondiente a la cadena continua más larga que contienen el grupo aldehído.
1) La “oo” final del nombre del alcano se elimina y se reemplaza por “al al ” . (terminación característica del aldehído).
3- Los sustituyentes se indican por el nombre y número de la posición que ocupan de acuerdo a normas ya vistas.
Ejemplos
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1)CH3-C-H = CH3CHO : Etanal
O
O
2)CH3CH2CH2CHC-H 2-Metilpentanal
CH3
Br O
3) CH3 CH2CH-CH-CH2-C-H Nombre ____________
CH3
4) El aldehído de 5 carbonos se llama valeraldehído. Cuál es su estructura y nombre UIQPA .?
NOMENCLATURA DE CETONAS
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COMUN :
Se nombran en orden alfabético, los radicales unidos al grupo carbonilo, seguidos por la palabra cetona.
La cetona mas sencilla se le llama ACETONA y corresponde a la propanona ( 3 C) También conocida como Dimetilcetona.
Ejemplos
Acetona
(dimetilcetona)
Etilmetilcetona
O
CH3-C-CH3
CH3COCH3
O
CH3CH2-C-CH3
CH3CH2COCH3
Dietilcetona Isopropilmetilcetona Ciclohexanona
CH3CH2CCH2CH3
O
O
CH3CHCCH3
CH3
=O
Acetofenona
(Fenilmetilcetona)
Benzofenona
(Difenilcetona)
O
-C-CH3
O
-C-
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UIQPA
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1) Se identifica la cadena más larga que contenga al grupo carbonilo. Se numera de manera que al carbono carbonilo se le da el número menor.
2) Los nombres de las cetonas se derivan del nombre del alcano correspondiente al eliminar la terminación “-oo” y reemplazarlo por “-onaona”. A partirpartir de la cetona de 5Cde la cetona de 5C, se debe indicar la posición del grupo carbonilo por el número que ocupa en la cadena carbonada.
3) Los sustituyentes se enumeran alfabéticamente y su posición se da a través de un número, de acuerdo a normas ya vistas.
Ejemplos
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1) CH3CH2COCH2 CH2CH3 : 3-Hexanona. Nombre común ____________
CH3 O
2) CH3-C-CH2-C-CH2CH2CH3 : 2-Fenil-2-metil-4-heptanona
3) CH3CH2CH2COCH3 Nombre común ____________________
UIQPA______________________________
3) Escriba la estructura de la 2,4-dimetil-3-hexanona y de el nombre común.
Propiedades Físicas
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- El metanal (formaldehído) y el etanal ( acetaldehído) son gases a temperatura ambiente.
Los aldehídos y cetonas de 3-10 carbonos son líquidos.El grupo carbonilo, polar, ejerce interacciones dipolo-dipolo por eso
poseen puntos de ebullición más altos que los alcanos respectivos.Aldehídos y cetonas No forman puentes de hidrogeno entre ellos, por
eso poseen puntos de ebullición más bajos que los alcoholes respectivos..
- Los aldehídos de peso molecular bajo tienen generalmente, olores penetrantes y desagradables , en tanto que los aldehídos de peso molecular elevado se encuentran en ciertos vegetales como la vainilla y canela,la carvona es una cetona, que da el olor de la hierbabuena.
- Los aldehídos y cetonas de menos de 5 carbonos son solubles en agua.
Propiedades Físicas de algunos Aldehídos y Cetonas para completar ver tabla 14.1
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NOMBRE
UIQPA
NOMBRECOMUN
FORMULAESTRUCTUR
AL
p. eb.C
p. fusió
nC
Solubilidad
(g/100g agua
)Metanal
formaldehido
HCHO -21 -92 soluble
Etanal acetaldehído
CH2CHO 20 - 121 soluble
propanal
propionaldehido
CH3CH2CHO
49 - 81 16
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Butanal butiraldehido
CH3CH2CH2
CHO76 -
99
7
Hexanal
caproaldehido
CH3(CH2)4CHO
129
baja
Propanona
acetona CH3COCH3 56 - 95
infinita
Butanona
etilmetilcetona
CH3COCH2CH3
80 - 86
263-pentanona
dietilcetona
CH3CH2COCH2CH3
101
- 40
5
Cis-3-hexenal
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OHCCH2CH=CHCH2CH3
Responsable del aroma cuando cortan hierba verde fresca
Propiedades Químicas
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Formación de un hemiacetal: Un aldehido al adicionar una molécula de alcohol forma un
hemiacetal, es una reacción de adición.
ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL
O OHCH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H OCH2CH3
H+
H+
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Formación de Acetales
Los hemiacetales al adicionar otra molécula de alcohol forman acetales y es una: Reacción de sustitución.
HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUAH +
OH OCHOCH22CHCH33
CH3CH2C-H + CHCH33CHCH22OHOH CH3CH2C-H + HHOH OCH2CH3 OCH2CH3
H+
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Formación de Hemicetales
Adición de una molécula de alcohol a una cetona, es una reacción de adición.
H+
CETONA + ALCOHOL HEMICETAL
O OHCH3CCH3 + CH3OH CH3CCH3
OCH3
H+
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Formación de Cetales:
Un hemicetal, al reaccionar con la segunda
molécula de alcohol forma un cetal es una reacción de sustitución.
HEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUA
OH OCH3
CH3-C-CH3 + CH3OH CH3-C-CH3 + HOH OCH3 OCH3
H+
H+
OXIDACION KMnO4
ALDEHIDOS se convierten en ácidos carboxílicos.
La manifestación de la reacción positiva es un precipitado café.
CH3CH2CHO + KMnO4 CH3CH2COOH + MnO2 +KOH
Propanal ó propionaldehído ácido propanoico ó ácido propiónico
Escriba la reacción del pentanal ( valeraldehído )con KMnO4
ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2 + KOH
O O R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2 + KOH
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O
CH3CH2-C-CH2CH3 + KMnO4 NO HAY REACCION
Permanece el color morado del reactivo.
CETONA + KMnO4 NO HAY REACCION
OR-C-R + KMnO4 NO HAY REACCIÓN
REACTIVO DE TOLLENS (Espejo de Plata) La dan positiva los aldehidos NO las cetonas
Escriba la reacción del Butanal ( butiraldehído) con Tollens
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El reactivo de Tollens es una solución de nitrato de plata nitrato de plata e e hidróxido de hidróxido de amonio.amonio. El reactivo de Tollens oxida a los aldehídos a ácidos carboxílicos o sus sales. El ión Ag+, se reduce a plata metálica (Ag0).formando el “espejo de plata “en las paredes del tubo.
O OR-C-H + 2 Ag(NH3)2
+ + 3OH - R-C-O H + 2 Ag + 2 H2O + 4 NH3
O OCH3CH + 2 Ag(NH3)2 +
+ 3OH - CH3C-O H + 2Ag + 2H2O + 4NH3
Reacción de identificación del grupo Carbonilo (aldehídos y cetonas): reacción con la 2,4-Dinitrofenilhidrazina
Tanto los aldehídos como las cetonas, dan una reacción positiva con la : 2,4-dinitrofenilhidrazina, formando 2,4-dinitrofenilhidrazonas en forma de precipitados, amarillo-naranja, lo que indica la presencia del grupo carbonilo y sirve para identificar a aldehídos y cetonas de otros grupos funcionales como los alcoholes , ácidos carboxílicos, etc.
REACCION de CETONAS con 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA
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NO2 RR-C=O + H2N-NH- -NO2 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA
NO2 NO2
CH3-C=O + H2N-NH- -NO2 CH3-C=NNH - -NO2 + H2O CH3 CH3
Escriba la reacción de la butanona con la 2,4-DNFH
REACCION de Aldehídos con 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA
ESCRIBA LA REACCIÓN DEL PROPANAL CON LA 2,4 DNFH
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NO2 HR-C=O + H2N-NH- - NO2 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA + H2O
NO2 NO2
CH3-C=O + H2N-NH- - NO2 CH3-C=NNH - -NO2 + H2O H H
Importancia: de algunos aldehídos y cetonas.
Formaldehído ( Metanal): es un gas a temperatura ambiente, muy soluble en agua, de olor irritante es usado como “formalina o formol” ( 37% ). En ésta forma y en otras más diluidas, se usa como desinfectante, conservador de muestras biológicas, limpieza y preparación de difuntos antes de la velación. también se usa como materia prima para la fabricación de plásticos como la baquelita.
Acetona ( propanona, dimetilcetona): Miscible en agua en cualquier proporción. Usado como solvente, principal componente del “quitaesmalte”. Usado para separar los dedos, cuando accidentalmente quedan pegados con “superbonder”. Subproducto del metabolismo, en caso de diabetes sin tratar, se produce en mayor cantidad y se siente aliento a acetona en éstas personas.
Ejercicios:1- Escriba la reacción con la 2,4-
Dinitrofenilhidrazina del :A) Butanal
B) Pentanona
Continuación de ejercicios2- Reacción de Tollens con : Butiraldehído ó Butanal
3-De el nombre UIQPA y común del aldehído que al ser oxidado con KMnO4, produjo : CH3CH2CH2CH2COOH
Cont. ejercicios Escriba dos isómeros funcionales.
Un aldehído y una cetona cuya fórmula molecular sea C3H6O. De sus nombres UIQPA y común. Diga cuál de ellos daría una reacción de Tollens positiva y se oxidará con KMnO4
Leer QUIMICA Y SALUD pag 511 DEL LIBRO