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

Grupo Carbonilo El grupo carbonilo consta de un doble enlace carbono – oxigeno. Familias importantes de que tienen al grupo carbonilo: aldehídos y cetonas. La geometría alrededor del grupo carbonilo es trigonal con un ángulo de 120° O - C - Cetonas Aldehído

Por lo tanto la polaridad de carbonilo es permanente. El grupo carbonilo posee polaridad moderada debido a que el oxigeno es mucho mas electronegativo que el carbono, existe una δ- permanente en el átomo de oxigeno 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. O C δ- δ+

El carbono carbonilo del ALDEHIDO es un carbono terminal y siempre se encuentra enlazado a un hidrógeno. Fórmula General Aldehído O R-C-H

Clasificación Aldehídos Alifáticos R-CHO Aldehídos Ar-CHO Aromáticos

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

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

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 CH3-C-H CH3-CH2-C-H

O BUTIRALDEHÍDO VALERALDEHÍDO BENZALDEHIDO CH3-CH2-CH2-C-H CH3CH2CH2CH2C-H -C-H ISOBUTIRALDEHIDO CINAMALDEHIDO VAINILLINA CH3CHC-H CH3 HO C-H CH3O

Estructura Nombre común 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 # Carbonos Estructura Nombre común 1 HCOH FORMALDEHIDO 2 CH3COH ACETALDEHIDO 3 CH3CH2COH PROPIONALDEHIDO 4 CH3(CH2)2COH BUTIRALDEHIDO 5 CH3(CH2)3COH VALERALDEHIDO 6 CH3(CH2)4COH CAPROALDEHIDO 7 CH3(CH2)5COH ENANTALDEHIDO 8 CH3(CH2)6COH CAPRILALDEHIDO 9 CH3(CH2)7COH PELARGONALDEHIDO 10 CH3(CH2)8COH CAPRALDEHIDO

VAINILLA CANELA Licda. Lilian Guzmán

Nomenclatura común para compuestos ramificados CH3CH2CH2CH2CH2CH O CH3 O CH3CHCH2CH2CH CH3CH2CHCH2CH Cl

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

Ejemplos 1)CH3-C-H 4) O 2)CH3CH2CH2CHC-H CH3 Br O 3) CH3-CH2-CH-CH-C-H

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 CH3-C-CH3 CH3CH2-C-CH3

Isopropilmetilcetona Dietilcetona Isopropilmetilcetona Ciclohexanona CH3CH2CCH2CH3 O CH3CHCCH3 CH3 =O Acetofenona Fenilmetilcetona Benzofenona (Difenilcetona) -C-CH3 -C-

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

Ejemplos O CH3CH2CCH2CH3 4) CH3 O CH3-C-CH2-C-CH2CH2CH3

Propiedades físicas de los Aldehidos A temperatura ambiente el formaldehido y acetaldehído son gases. Los aldehídos de 3 a 10 átomos de carbono son Liquidos. 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.

Debido a que no tienen grupo hidroxilo no forman puentes de hidrogeno intermoleculares por lo tanto sus puntos de ebullición son menores que los alcoholes correspondientes.

Propiedades Físicas Cetonas Las cetonas tienen propiedades físicas casi idénticas a las de los aldehídos . Las de 1 a 5 átomos de carbono son líquidas, incoloras, solubles en agua y olor suave. Las superiores (alto peso molecular) pueden ser líquidas o sólidas incoloras e insolubles en agua. Son menos densas que el agua

Propiedades Físicas de algunos Aldehídos y Cetonas NOMBRE UIQPA COMUN FORMULA ESTRUCTURAL p. e. C p. f. Solubilidad (g/100g agua) Metanal formaldehido HCHO -21 -92 Infinita Etanal acetaldehído CH2CHO 20 - 121 propanal propionaldehido CH3CH2CHO 49 - 81 16 Butanal butiraldehido CH3CH2CH2CHO 76 - 99 7 Hexanal caproaldehido CH3(CH2)4CHO 129 baja Propanona acetona CH3COCH3 56 - 95 infinita Butanona etilmetilcetona CH3COCH2CH3 80 - 86 26 3-pentanona dietilcetona CH3CH2COCH2CH3 101 - 40 5

Cis-3-hexenal O HCCH2CH=CHCH2CH3 Responsable del aroma a grama recién cortada

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.

ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL Propiedades Químicas REACCIONES CON ALCOHOL Con 1 molécula de Alcohol: ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL O OH CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H OCH2CH3

Con 2 moléculas de alcohol: HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUA H+ OH OCH2CH3 CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H + HOH OCH2CH3 OCH2CH3 H+

CETONA + ALCOHOL HEMICETAL REACCION DE UNA CETONA CON ALCOHOL Con 1 molécula de Alcohol: CETONA + ALCOHOL HEMICETAL O OH CH3CCH3 + CH3OH CH3CCH3 OCH3

HEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUA Con 2 moléculas de alcohol: HEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUA H+ OH OCH3 CH3-C-CH3 + CH3OH CH3-C-CH3 + HOH OCH3 OCH3 H+

CH3CH2C-H + KMnO4 CH3CH2C-OH OXIDACION con KMnO4 ALDEHIDOS O O CH3CH2C-H + KMnO4 CH3CH2C-OH ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2 O O R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2

CETONAS CETONA + KMnO4 NO HAY REACCION O CH3CH2-C-CH2CH3 + KMnO4 NO HAY REACCION CETONA + KMnO4 NO HAY REACCION O R-C-R + KMnO4 NO HAY REACCIÓN

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 O R-C-H + 2 Ag(NH3)2+ + 3OH - R-C-O - + 2 Ag  + 2 H2O + 4 NH3 O O CH3CH + 2 Ag(NH3)2 + 3OH - CH3C-O - + 2Ag  + 2H2O + 4NH3

Espejo de Plata

REACCION CON 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA H NO2 R-C=O + H2N-NH- -NO2 ⇋ 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA NO2 NO2 CH3-C=O + H2N-NH- -NO2 ⇋ CH3-C=NNH - -NO2 + H2O H H

REACCION CON 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA NO2 R-C=O + H2N-NH- -NO2 ⇋ 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA CH3 NO2 NO2 CH3-C=O + H2N-NH- -NO2 ⇋ CH3-C=NNH - -NO2 + H2O CH3 CH3

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 fomaldehido se emplea para fabricar varios plásticos como la baquelita.

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

ALGUNOS ALDEHIDOS Y CETONAS DEL METABOLISMO GLUCOSA Producto de la digestión de azucares y almidones GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO Producto intermedio en el metabolismo de la glucosa PIRIDOXAL Una de las vitaminas B6 CETONAS 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 DIHIDROXIACETONA FOSFATO Un producto intermedio de del metabolismo de la glucosa y fructuosa ESTRONA Una hormona sexual femenina

Fin