Semana 21 - 2020

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

2

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 y cetonas.

O

- C -

3

Aldehídos

El grupo carbonilo del ALDEHIDO es terminal (se halla al final de la cadena).

Esta formado por un carbono enlazado a un oxígeno por un doble enlace y un

Hidrogeno enlazado a ese mismo carbono. El aldehído más pequeño, es el

único caso en que el grupo carbonilo se halla unido a dos hidrógenos. En los

otros hay un radical alifático ó aromático enlazado al carbono del grupo

carbonilo.

HCHO o H-C=O aldehído más pequeño.

H

Fórmula General dealdehidos

Aldehído Alifático : RCHO

Aldehído Aromático : ArCHO

O

RCHO = R-C-H

Clasificación Aldehídos

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R-CHO

Ar-CHO

Alifáticos

Aromáticos

Aldehídos

CETONAS

5

El carbono carbonilo de las CETONAS no se encuentra en un extremo de la cadena, sino en otra posición. Por eso el carbono carbonilo está enlazado a 2 átomos de carbono. El grupo carbonilo se halla formado por un carbono enlazado a el oxígeno a través de un enlace doble.

O

R-CO-R´ = RCR’

Grupos R radicales alifáticos ó aromáticos

Clasificación de Cetonas

Licda. Lilian Guzmán 6

R-CO-R

Ar-CO-Ar

R-CO-Ar

Alifáticas

Mixtas

Aromáticas CETONAS

NOMENCLATURA DE ALDEHIDOS

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COMUN:provienen de los nombres de los

ácidos carboxílicos a los que se convierten

por oxidación.

Ejemplos y representación

FORMALDEHIDO

Origina al ácldo

fórmico

ACETALDEHÍDO Origina al ácido acético

PROPIONALDEHÍDO Origina al ácido propiónico

O

H-C-H

HCHO

O

CH3-C-H

CH3CHO

O

CH3-CH2-C-H

CH3CH2CHO

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BUTIRALDEHÍDO

Origina al ácido

butirico

VALERALDEHÍDO

origina al acido

valerico

BENZALDEHIDO

aldehído aromático

O

CH3-CH2-CH2-C-H

O

CH3CH2CH2CH2C-H

O

-C-H

ISOBUTIRALDEHIDO ISOVALERALDEHIDO VAINILLINA( olor a

vainilla)

O

CH3CHC-H

CH3

O

CH3CHCH2C-H

CH3

UIQPA

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1- Se escoge la cadena más larga que contenga al carbono del aldehído. Este será el carbono número 1.Este número no se indica en el nombre.

2-Se emplea el nombre del alcano correspondiente a la cadena continua más larga que contienen el grupo aldehído.

1) La “o” final del nombre del alcano se elimina y se reemplaza por “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 6 carbonos se llama caproaldehído.

Cuál es su estructura y nombre UIQPA ?

Licda. Lilian Guzmán 11

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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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.

Los nombres de las cetonas se derivan del nombre del alcano correspondiente al eliminar la terminación “-o” y reemplazarlo por “-ona”. A partir de la cetona de 5C, se debe indicar la posición del grupo carbonilo por el número que ocupa en la cadena carbonada.

Los sustituyentes se indican 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

NOMBRE

COMUN

FORMULA

ESTRUCTURAL p.

eb.

C

p.

fusión

C

Solubili

dad

(g/100

g 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 CH3CH2CH2CHO 76 - 99 7

Hexanal caproaldehido CH3(CH2)4CHO 129 baja

Propanona acetona CH3COCH3 56 - 95 alta

Butanona etilmetilcetona CH3COCH2CH3 80 - 86 26

3-pentanona dietilcetona CH3CH2COCH2CH3 101 - 40 5

Cis-3-hexenal

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O

HCCH2CH=CHCH2CH3

Responsable del aroma cuando cortan hierba verde fresca

Propiedades Químicas

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Formación de un hemiacetal: Un aldehído al

adicionar una molécula de alcohol forma un

hemiacetal, es una reacción de adición.

ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL

O OH

CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H

OCH2CH3

H+

H+

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Formación de Acetales

Los hemiacetales al reaccionar con otra molécula de

alcohol forman acetales y H2O es una: Reacción

de sustitución.

HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUA H +

OH OCH2CH3

CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H + HOH

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 OH

CH3CCH3 + CH3OH CH3CCH3

OCH3

H+

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Formación de Cetales:

Un hemicetal, al reaccionar con la segunda

molécula de alcohol forma un cetal y H2O 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 + H2O

Propanal ó propionaldehído ácido propanoico ó ácido propiónico

Escriba la reacción del Pentanal con KMnO4

ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2 + KOH + H2O

O O

R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2 + KOH + H2O

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O

CH3CH2-C-CH2CH3 + KMnO4 NO HAY REACCION

Permanece el color morado del reactivo.

CETONA + KMnO4 NO HAY REACCION

O

R-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 e hidróxido de

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 O

R-C-H + 2 Ag(NH3)2+ + 3OH - R-C-O H + 2 Ag + 2 H2O + 4 NH3

O O

CH3CH + 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 R

R-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 pentanona 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 H

R-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 el aldehído más pequeño de ésta familia. Es un gas incoloro con olor picante e irritante. Muy soluble en agua. Una solución de formaldehído al 40 % conocida como «formalina ó formol» se usa como germicida y , para conservar especímenes biológicos y preparación de cadáveres antes de la velación en las funerarias. La exposición a sus vapores puede irritar ojos, nariz, vías respiratorias, piel. Puede producir dolores de cabeza, mareo y fatiga. Se clasifica como cancerígeno.

Acetona ( Propanona, dimetilcetona): Es la cetona más pequeña. Líquido incoloro. Soluble en agua en cualquier proporción. Usado como solvente, principal componente del “quitaesmalte”. Extremadamente inflamableUsado para separar los dedos, cuando accidentalmente quedan pegados con “superbonder”. En el proceso metabólico normal, se produce en pequeñas cantidades. El Organismo humano produce cantidades mayores en caso de diabetes, ayuno prolongado, dietas ricas en proteínas, consumo abundante de alcohol . Si se produce en mayor cantidad ,se siente aliento a acetona en éstas personas.

Continuación e importancia de aldehídos y cetonas

Varios aldehídos aromáticos presentes en plantas, son usados como

saborizantes y aromatizantes en alimentos y perfumes.

Complete el siguiente cuadro.( Busque estructuras en Quimica y

Salud, pág.. 543.

BENZALDEHIDO

aldehído aromático, olor de

almendras

Vainillina Aldehído

aromático, olor de

vainilla

Cinamaldehído

aldehído aromático,

olor de la canela

Ejercicios:

1- Escriba la reacción con la 2,4-Dinitrofenilhidrazina del :

A)Pentanal

B) Pentanona

Continuación de ejercicios

2- Reacción de Tollens con :

Butiraldehído ó Butanal

3-De el nombre UIQPA del aldehído que al ser oxidado con

KMnO4, produjo : CH3CHCH2CH2COOH

CH3

Cont. ejercicios Escriba dos isómeros funcionales. Un aldehído y una cetona con

fórmula molecular C5H10O. De sus nombres UIQPA y común.

Diga cuál de ellos daría una reacción de Tollens positiva y se

oxidará con KMnO4 .Escriba las dos reacciones

Leer a-QUIMICA Y SALUD «algunos aldehídos y cetonas

importantes» (p.543).

B- Química en el ambiente: Vainilla(p541)

Resuelva los sigs ejercicios del libro de texto

14.1 14.5 14.9 ,14.11. 14.25 *14.41, 14.45 * , 14.27 *

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