ALDEHIDOS Y CETONAS COMPUESTOS CON FUNCIN CARBONILO SEMANA

ALDEHIDOS Y CETONAS COMPUESTOS CON FUNCIÓN CARBONILO SEMANA 21 Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

GRUPO CARBONILO O -C- El grupo carbonilo consta de un doble enlace carbono – oxigeno. Familias importantes de que tienen al grupo carbonilo: aldehídos y cetonas. En los aldehídos el grupo carbonilo también se puede escribir como : -CHO En las cetonas el grupo carbonilo también se puede escribir como: -COC 2

La geometría alrededor del grupo carbonilo es trigonal con un ángulo de 120° Aldehído Cetonas 3

El grupo carbonilo posee polaridad moderada debido a que el oxígeno es mucho mas electronegativo que el carbono, existe una δpermanente en el átomo de oxígeno del grupo carbonilo y una carga δ+ permanente en el átomo de carbono. • Por lo tanto la polaridad de carbonilo es permanente. • En los aldehídos y cetonas las moléculas se atraen entre si, pero no con la fuerza con que lo harían si tuvieran grupos OH. 4

El carbono carbonilo del ALDEHIDO es un carbono terminal (carbono 1º) y siempre se encuentra enlazado a un hidrógeno. O R-C-H o Fórmula General Aldehíd 5

Clasificación Aldehídos Alifáticos R-CHO Aromáticos Ar-CHO Aldehídos 6

El carbono carbonilo de las CETONAS nunca es un carbono terminal, ya que debe estar enlazado a otros 2 átomos de carbono (carbono 2º). O R-C-R´ Fórmula General Cetona 7

Clasificación de Cetonas CETONAS Alifáticas R-CO-R Aromáticas Ar-CO-Ar Mixtas R-CO-Ar 8

NOMENCLATURA ALDEHIDOS COMUN Los nombres comunes provienen de los nombre de los ácido a los que se convierten por oxidación. FORMALDEHIDO ACETALDEHÍDO PROPIONALDEHÍDO O H-C-H O CH 3 -CH 2 -C-H 9

BUTIRALDEHÍDO VALERALDEHÍDO O CH 3 -CH 2 -C-H O CH 3 CH 2 CH 2 C-H ISOBUTIRALDEHIDO CINAMALDEHIDO BENZALDEHIDO O -C-H VAINILLINA O CH 3 CHC-H CH 3 10

# Carbonos Estructura Nombre común 1 HCOH FORMALDEHIDO 2 CH 3 COH ACETALDEHIDO 3 CH 3 CH 2 COH PROPIONALDEHIDO 4 CH 3(CH 2)2 COH BUTIRALDEHIDO 5 CH 3(CH 2)3 COH VALERALDEHIDO 6 CH 3(CH 2)4 COH CAPROALDEHIDO 7 CH 3(CH 2)5 COH ENANTALDEHIDO 8 CH 3(CH 2)6 COH CAPRILALDEHIDO 9 CH 3(CH 2)7 COH PELARGONALDEHIDO 10 CH 3(CH 2)8 COH CAPRALDEHIDO 11

VAINILLA CANELA 12

Nomenclatura común para compuestos ramificados O CH 3 -CH 2 -CH e d O CH 3 CHCH 2 CH Cl g b a CH 3 O CH 3 CH 2 CH 13

UIQPA 1) Se emplea el nombre del alcano original correspondiente a la cadena continua más larga que contienen el grupo aldehído. 2) La “o” final del nombre del alcano se elimina y se reemplaza por “al”. (terminación característica del aldehído). 3) La numeración de la cadena continua más larga empieza con C-1 en el carbono que presenta el grupo aldehído. 4) Los sustituyentes se indican por el nombre y número de posición. 14

Ejemplos 1)CH 3 -C-H O 4) O 2)CH 3 CH 2 CHC-H CH 3 Br O 3) CH 3 -CH 2 -CH-CH-C-H CH 3 15

NOMENCLATURA DE CETONAS COMUN : Las cetonas pueden denominarse mediante el uso de nombres del grupo alquilo o arilo de los sustituyentes que están unidos al grupo carbonilo, seguidos por la palabra cetona. La cetona mas sencilla se le llama ACETONA. Ejemplos Acetona (dimetilcetona) Etilmetilcetona O CH 3 -C-CH 3 O CH 3 CH 2 -C-CH 3 16

Dietilcetona Isopropilmetilcetona CH 3 CH 2 CH 3 O O CH 3 CHCCH 3 Acetofenona Fenilmetilcetona Benzofenona (Difenilcetona) O -C-CH 3 17 O -C- Ciclohexanona =O

UIQPA 1) Se identifica la cadena más larga que contenga el grupo ceto, como compuesto original. Se numera de manera que al doble enlace carbonooxígeno se le da el número menor posible. 2) Los nombres de las cetonas se derivan del nombre del alcano correspondiente al eliminar la terminación “-o” y reemplazarlo por “-ona”. 3) Los sustituyentes se identifican por su nombre y su número de posición. 18

Ejemplos O 1) CH 3 CH 2 CH 3 O 2) CH 3 -C-CH 2 CH 2 CH 3 O 3) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 19

Propiedades físicas de los Aldehídos • A temperatura ambiente el formaldehido y acetaldehído son gases. • Los aldehídos de 3 a 10 átomos de carbono son líquidos. • Los aldehídos de PM bajo tienen generalmente, olores penetrantes y desagradables , en tanto que los aldehídos de PM elevado se encuentran en ciertos perfumes. • Los aldehídos de menos de 5 carbonos son solubles en agua. 20

• Debido a que no tienen grupo hidroxilo no forman puentes de hidrógeno entre si pero si con el agua sus puntos de ebullición son menores que los alcoholes correspondientes. 21

Propiedades Físicas Cetonas • Las cetonas tienen propiedades físicas casi idénticas a las de los aldehídos. • Las de 3 a 10 átomos de carbono son líquidas, incoloras, solubles en agua y olor suave. • Las cetonas de 3 y 4 átomos de carbono son solubles en agua. • Las superiores (alto peso molecular) pueden ser líquidas o sólidas, incoloras e insolubles en agua. • Son menos densas que el agua 22

Propiedades Físicas de algunos Aldehídos y Cetonas NOMBRE UIQPA NOMBRE COMUN FORMULA ESTRUCTURAL p. e. C p. f. C Solubilidad (g/100 g agua) Metanal formaldehido HCHO -21 -92 Infinita Etanal acetaldehído CH 2 CHO 20 - 121 Infinita propanal propionaldehido CH 3 CH 2 CHO 49 - 81 16 Butanal butiraldehido CH 3 CH 2 CHO 76 - 99 7 Hexanal caproaldehido CH 3(CH 2)4 CHO 129 Propanona acetona CH 3 COCH 3 56 - 95 infinita Butanona etilmetilcetona CH 3 COCH 2 CH 3 80 - 86 26 3 -pentanona dietilcetona CH 3 CH 2 COCH 2 CH 101 - 40 5 baja 3 23

Cis-3 -hexenal O HCCH 2 CH=CHCH 2 CH 3 Responsable del aroma a grama recién cortada 24

Butanediona La transpiración fresca es inodora. Las bacterias presentes en la piel producen acido láctico, produciendo un entorno ácido permitiendo que otras bacterias descompongan los componentes de la transpiración. Formando compuestos con olores desagradables que se asocian con las axilas y los pies sudorosos. Uno de estos compuestos es la butanediona. 25

Propiedades Químicas REACCIONES CON ALCOHOL n 1 molécula de Alcohol: 26

Con 2 moléculas de alcohol: HEMIACETAL + ALCOHOL OH CH 3 CH 2 C-H + CH 3 CH 2 OH OCH 2 CH 3 H+ H+ ACETAL + AGUA OCH 2 CH 3 CH 2 C-H + HOH OCH 2 CH 3 27

REACCION DE UNA CETONA CON ALCOHOL Con 1 molécula de Alcohol: CETONA + ALCOHOL O CH 3 CCH 3 + CH 3 OH H+ H+ HEMICETAL OH CH 3 CCH 3 OCH 3 28

Con 2 moléculas de alcohol: EJERCICIO: COMPLETE A SIGUIENTE REACCION: Propanal + 2 Etanol 29

OXIDACION con KMn. O 4 ALDEHIDOS O CH 3 CH 2 C-H + KMn. O 4 O CH 3 CH 2 C-OH + Mn. O 2 30

CETONAS CETONA + KMn. O 4 NO HAY REACCION O R-C-R + KMn. O 4 NO HAY REACCIÓN O CH 3 CH 2 -C-CH 2 CH 3 + KMn. O 4 NO HAY REACCION 31

REACTIVO DE TOLLENS (Espejo de Plata) El reactivo de Tollens es una solución de nitrato de plata e hidróxido de amonio. El reactivo de Tollens oxida a los aldehídos. O R-C-H + 2 Ag(NH 3)2+ + 3 OH - O CH 3 CH + 2 Ag(NH 3)2 + 3 OH - O R-C-O - + 2 Ag + 2 H 2 O + 4 NH 3 O CH 3 C-O - + 2 Ag + 2 H 2 O + 4 NH 3 32

Espejo de Plata 33

REACCION CON 2 -4 DINITROFENILHIDRAZINA H NO 2 R-C=O + H 2 N-NH- H CH 3 -C=O + H 2 N-NH- -NO 2 → 2, 4 -DINITROFENILHIDRAZONA NO 2 H -NO 2 → CH 3 -C=NNH - NO 2 -NO 2 + H 2 O 34

REACCION CON 2 -4 DINITROFENILHIDRAZINA R-C=O + H 2 N-NH- NO 2 H+ -NO 2 2, 4 -DINITROFENILHIDRAZONA CH 3 NO 2 CH 3 -C=O + H 2 N-NHCH 3 NO 2 -NO 2 H+ CH 3 -C=NNH CH 3 -NO 2 + H 2 O 35

Algunos aldehídos y cetonas importantes Formaldehido Puro es un gas a temperatura ambiente y posee un olor muy irritante y característico , es muy soluble en agua por lo que se comercializa como una solución llamada formalina (37% en peso) a la cual se le agrega metanol. De esta forma se empleaba como desinfectante común y como conservador de muestras biológicas. En la actualidad el formaldehido se emplea para fabricar varios plásticos como la baquelita. 36

Acetona Tiene gran valor como disolvente , es soluble en agua en cualquier proporción. La acetona es un subproducto menor del metabolismo pero en algunas enfermedades (como la diabetes sin tratar) se produce lo suficiente como para que el aliento adquiera el olor de la acetona. 37

ALGUNOS ALDEHIDOS Y CETONAS DEL METABOLISMO Producto de la digestión azucares y almidones de GLICERALDEHIDO Producto intermedio en 3 -FOSFATO metabolismo de la glucosa el GLUCOSA ALDEHIDOS CETONAS PIRIDOXAL Una de las vitaminas B 6 ION PIRUVATO Un producto del metabolismo de la fructosa y glucosa ION ACETOACETATO Producto del metabolismo de acidos grasos de cadena larga que se encuentra en la sangre en altas concentraciones en la diabetes DIHIDROXIACETO NA FOSFATO Un producto intermedio de del metabolismo de la glucosa y fructuosa ESTRONA Una hormona sexual femenina 38

Fin 39