ALCOHOLES FENOLES Y ETERES FUNCIONES OXIGENADAS ALCOHOLES FENOLES Y ETERES Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
FUNCIONES OXIGENADAS Los grupos funcionales son estructuras submoleculares. Estas estructuras reemplazan a los átomos de Hidrogeno perdidos por las cadenas hidrocarbonadas saturadas. Los grupos alifáticos, o de cadena abierta, suelen ser representados genéricamente por R (radicales alquílicos), mientras que los aromáticos, o derivados del Benceno, son representados por Ar (radicales arílicos). Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
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Compuestos oxigenados Familia Grupo Funcional Ejemplos Alcoholes – OH CH3OH Metanol. Alcohol metílico Se utiliza como alcohol de quemar. CH3-CH2OH Etanol. Alcohol etílico Se utiliza como desinfectante Es el alcohol de las bebidas alcohólicas. Éteres – O – CH3-CH2-O-CH2-CH3 Dietil éter. Éter Se usaba antiguamente como anestésico CH3-O-CH2-CH3 Etilmetil éter Metanol Etanol Etanodiol. Eetilenglicol Fenol Propanotriol. Glicerina 2-Propanol Dimetil éter Dietil éter 1-Propanol
Clasificación de los compuestos de carbono Compuestos oxigenados Familia Grupo Funcional Ejemplos Ácidos Carboxílicos – COOH H-COOH Ácido metanoico. Ácido fórmico Es el responsable de el escozor que producen las ortigas y las hormigas rojas CH3-COOH Ácido etanoico. Ácido acético Es el componente básico del vinagre. Se usa como acidificante y conservante Ésteres – COO – CH3-COO-CH2-CH2-CH2-CH3 Etanoato de butilo. Acetato de butilo CH3-COO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 Etanoato de hexilo. Acetato de hexilo Se usan en alimentación como aromas de piña y pera respectivamente Ácido fórmico Ácido metanoico Acetato de pentilo Etanoato de pentilo Ácido 3,4-dimetilpentanoico Ácido acético Ácido etanoico Acetato de metilo Etanoato de metilo
Grupo alcoxi (o ariloxi) Funciones oxigenadas Presencia de uniones C-O Grupo funcional Tipo de compuesto Fórmula Estructura Prefijo Sufijo Ejemplo Grupo hidroxilo Alcohol R-OH hidroxi- -ol Grupo alcoxi (o ariloxi) Éter R-O-R' -oxi- R-il R'-il éter Grupo carbonilo Aldehído R-C(=O)H carbaldehido- -al Cetona R-C(=O)-R' oxa- -ona Grupo carboxilo Ácido carboxílico R-COOH carboxi- Ácido -ico Grupo acilo Éster R-COO-R' -iloxicarbonil- R-ato de R'-ilo Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
Estructura de Alcoholes Grupo Funcional: (-OH) Hidroxilo Oxígeno es sp3 =>
Enlace de hidrógeno intramolecular en verde CH3OH Metanol Se denomina alcohol de madera porque se obtiene de ella por destilación seca. Se utiliza como disolvente para pinturas y como combustible. Es muy venenoso y produce ceguera cuando se ingieren o inhalan pequeñas cantidades. Una dosis de 30 mL resulta letal. Metabolicamente se transforma en formaldehído y ácido fórmico que impide el transporte de oxígeno en la sangre. CH3CH2OH Etanol Se obtiene por fermentación de carbohidratos (azúcares y almidón). La fermentación se inhibe al producirse un 15% de alcohol. Para conseguir licores es necesaria la destilación (forma un azeótropo con el agua de composición 95:5 alcohol/agua). Para evitar el consumo se adicionan sustancias desnaturalizadoras. Es muy venenoso y produce la muerte a concentraciones superiores al 0.4% en sangre. Se metaboliza en el hígado a razón de 10 mL/hora. Se utiliza como antídoto contra el envenenamiento por metanol o etilenglicol. Isopropanol Se mezcla con agua y todos los disolventes orgánicos. Se emplea como antihielo, disolvente, limpiador, deshidratante, agente de extracción, intermedio de síntesis y antiséptico. Es un producto tóxico por vía oral, inhalación o ingestión. Etilenglicol Enlace de hidrógeno intramolecular en verde Recibió el nombre de glicol porque Wurtz, que lo descubrió en 1855, notó un cierto sabor dulce. Se utiliza como disolvente, anticongelante, fluido hidráulico, intermedio de síntesis de explosivos, plastificantes, resinas, fibras y ceras sintéticas. Es tóxico por ingestión.
ALCOHOLES Se obtienen por oxidación de hidrocarburos alifáticos. R – OH ALCOHOLES Se obtienen por oxidación de hidrocarburos alifáticos. Nomenclatura: se cambia el sufijo “ANO” por “OL” Ejemplos CH3 OH Metanol CH3CH2 OH Etanol Gloria Maria Mejia Z. 01/04/2017
En los alcoholes grandes, la cadena carbonada dificulta la formación de puentes de hidrógeno, provocando que el fenómeno sea desfavorable energéticamente. Los puentes de hidrógeno rotos en las sustancias puras no son sustituidos por nuevos puentes El grupo hidroxilo confiere polaridad a la molécula y posibilidad de formar enlaces de hidrógeno. La parte carbonada es apolar y resulta hidrófoba. Cuanto mayor es la longitud del alcohol su solubilidad en agua disminuye y aumenta en disolventes poco polares.
PROPIEDADES ÁCIDO-BASE ROH pKa Otros ácidos H 15.7 H2SO4 -5 CH3 15.5 HCl -2.2 CH3CH2 15.9 H3PO4 2.2 (CH3)2CH 17.1 HF 3.2 (CH3)3C 18.0 CH3COOH 4.8 ClCH2CH2 14.3 H2S 7.0 CF3CH2 12.4 ClOH 7.5 CF3(CH2)2 14.6 C6H5OH 10.0 H2O2 11.6
Tabla Valores de Ka => Chapter 10 13
La acidez de un alcohol se puede establecer cualitativamente observando la estabilidad del ion alcóxido correspondiente.
Se necesitan bases relativamente fuertes para convertir los alcoholes en sus bases conjugadas, los iones alcóxido: Los alcoholes son anfóteros porque los pares de electrones libres sobre el oxígeno hacen que sean básicos si se enfrentan a ácidos suficientemente fuertes.
Nomenclatura IUPAC Cadena más larga con el grupo -OH. Substituir terminación –ano del alcano por - ol. Enumerar la cadena por el extremo más cercano al -OH.
1.- NOMENCLATURA Función principal Función secundaria La cadena principal es la más larga que contenga el grupo hidroxilo (OH). El nombre de la cadena principal se hace terminar en -ol. El número localizador del grupo OH debe ser el más pequeño posible. Pueden utilizarse nombres no sistemáticos en alcoholes simples. Cada OH presente se nombra como hidroxi. Si hay varios grupos OH se utilizan los prefijos di-, tri-, tetra-, etc. El (Los) número(s) localizador(es) debe(n) ser lo más pequeño(s) posible respecto de la posición de la función principal. 3,6,7-Trimetil-4-nonanol Ciclohexanol cis-3-bromociclohexanol 3-Buten-1-ol 4-Metil-2-ciclohexen-1-ol 3-Ciclopentenol 2-Aminoetanol Ácido 2,3-dihidroxipropiónico 4-Hidroxiciclohexanona
Ejemplos 2-metil-1-propanol 2-butanol 2-metil-2-propanol 3-bromo-3-metilciclohexanol
Nombres comunes sec-butil alcohol isobutil alcohol
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Alcoholes insaturados Grupo –OH toma precedencia. Use el nombre del alqueno o alquino. 4-penten-2-ol =>
ALCOHOLES SECUNDARIOS ALCOHOLES PRIMARIOS ALCOHOLES SECUNDARIOS ALCOHOLES TERCIARIOS
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PREPARACIÓN DE ALCOHOLES Los alcoholes pueden prepararse siguiendo tres métodos principales: Sustitución nucleófila Reducción de compuestos carbonílicos Adición de compuestos organometálicos a aldehídos y cetonas Existen otros dos métodos, que suponen la adición formal de agua a olefinas: 1) La reacción de oximercuriación-demercuriación y 2) la reacción de hidroboración-oxidación.
PREPARACIÓN DE ALCOHOLES POR SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA Para ocasionar la sustitución de un grupo buen saliente por un OH puede emplearse como nucleófilo el agua (hidrólisis) o el ión hidróxido: El ión hidróxido es un nucleófilo (¡y una base!) más fuerte que el agua y los resultados de la sustitución pueden ser diferentes dependiendo de la estructura del sustrato de partida. Haloalcano H2O HO- Metil No reacciona SN Primario no impedido Primario ramificado SN, E2 Secundario SN1 lenta, E1 SN2, E2 Terciario SN1, E1 E2 En general, este método no es útil para obtener alcoholes.
A PARTIR DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS. Adición Nucleofílica ó SN Ac de un reactivo de Grignard o de un organolítico alcoholes 1º (AN) alcoholes 2º (AN)
alcoholes 3º (AN) (SNAc)
4.2.- PREPARACIÓN DE ALCOHOLES POR REDUCCIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS En los diferentes compuestos orgánicos el carbono posee un estado de oxidación diferente. Por tanto, puede pensarse que unas funciones orgánicas pueden obtenerse de otras por oxidación o reducción. Dependiendo de dónde nos encontremos en el "arbol redox" y a dónde queramos ir utilizaremos una u otra.
5.- REACTIVIDAD DE ALCOHOLES Eliminación Sustitución del hidrógeno del grupo –OH (Sustitución electrofílica en el Oxígeno) Sustitución nucleofílica del grupo -OH
PROPIEDADES FÍSICAS Estado físico (a 25 ºC) C1 a C4; son líquidos solubles totalmente en agua C5 a C12; líquidos aceitosos, no son tan solubles en agua. La insolubilidad disminuye con el aumento del peso molecular. Presentan entre sus moléculas enlace puente de hidrógeno, donde los polioles, poseen mayor número de enlaces puentes de hidrógenos. Los polioles poseen mayor temperatura de ebullición que los monoles con igual número de carbonos. Son menos denso que el agua; los monoles que son inferiores, los polioles más densos. Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
OXIDACIÓN Alcohol 1º aldehído Alcohol 2º cetona Alcohol 3º gral. no se oxidan
OXIDACIÓN DE ALCOHOLES PRIMARIOS OXIDACIÓN DE ALCOHOLES PRIMARIOS OXIDACIÓN DE ALCOHOLES SECUNDARIOS O O (O) (O) R - CH2OH R - C R - C H H (O) R - CHOH - R R - CO - R Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
Tipos de reacciones de los alcoholes. Los alcoholes pueden experimentar reacciones de deshidratación para formar alquenos, oxidaciones para dar cetonas y aldehídos, sustituciones para crear haluros de alquilo, y reacciones de reducción para producir alcanos. Se pueden utilizar para elaborar ésteres y éteres. El OH no es un buen grupo saliente, pero la reacción del alcohol con cloruro de tosilo forma un éster tosilato que es un buen grupo saliente.
Carboxilato de alquilo ESTERIFICACIÓN DE ALCOHOLES Es la reacción más importante de sustitución del H del grupo -OH Ésteres orgánicos Ésteres inorgánicos Ácido carboxílico Ácido sulfónico Ácido crómico Ácido fosfórico Carboxilato de alquilo Sulfonato de alquilo Cromato de alquilo Fosfato de alquilo ACIDO + ALCOHOL = ESTER + AGUA
Oxidación y reducción. En química orgánica el aumento del número de enlaces con el oxígeno se considera una oxidación. Los alcanos se pueden oxidar a alcoholes (1 enlace con el oxígeno) y éstos a su vez se pueden oxidar a aldehídos o cetonas (2 enlaces con el oxígeno). Los aldehídos se pueden oxidar con posterioridad al ácido carboxílico (3 enlaces con el oxígeno). Los alcoholes terciarios no se pueden oxidar. La reducción del número de enlaces con el oxígeno o la reducción del número de enlaces carbono-carbono es una reacción de reducción.
Oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos. Los alcoholes primarios se pueden oxidar al aldehído o al ácido carboxílico dependiendo del agente oxidante utilizado. El dicromato de sodio (Na2Cr2O7) o el trióxido de cromo (CrO3) oxidarán un alcohol primario al ácido carboxílico.
Oxidación de los alcoholes primarios a aldehídos. La oxidación de alcoholes primarios a aldehídos se puede conseguir utilizando clorocromato de piridinio (PCC) como agentes oxidante. El PCC es una mezcla de óxido de cromo (VI), piridina y HCl. El PCC es capaz de oxidar alcoholes secundarios a cetonas, pero casi siempre se utiliza para oxidar alcoholes primarios a aldehídos.
Recordemos que la estabilidad relativa de carbocationes es: Terciario > Secundario > Primario
Reacción de los alcoholes con los ácidos. El grupo hidroxilo puede protonarse por un ácido para convertirlo en un buen grupo saliente (H2O). Una vez que el alcohol está protonado, puede tener lugar una reacción de sustitución o eliminación.
Reactivos útiles para la sustitución de alcoholes por halógeno: La conversión haluro de alquilo/alcohol es reversible y el desplazamiento del equilibrio dependerá de qué reactivo se encuentra en exceso: Reactivos útiles para la sustitución de alcoholes por halógeno: Cloruro de tionilo (Cl2SO): Tribromuro de fósforo (PBr3)
FORMACION DE ALCOHOLES A PARTIR DE EPÓXIDOS Para alcoholes 1º (reacción SN2)
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FORMACIÓN DE ALQUENOS POR DESHIDRTACIÓN DE ALCOHOLES FORMACIÓN DE ÉTERES POR DESHIDRTACIÓN BIMOLECULAR DE ALCOHOLES
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b) Reacciones que implican un enlace O-H 1.- Acidez. Reacción con bases fuertes: ROH + Na RO-Na+ + ½ H2 2.- Formación de ésteres 2.1.- Reacción con ácidos: Esterificación de Fischer 2.2.- Reacción con haluros de ácido:
2.3.- Reacción con ácidos sulfónicos: Los tosilatos son buenos grupos salientes. Ejemplo:
11.3.- Oxidación de alcoholes y glicoles
FENOLES 4-metilfenol p-metilfenol (p-cresol) 2-nitrofenol o-nitrofenol 4-metilfenol p-metilfenol (p-cresol) 2-nitrofenol o-nitrofenol 3-bromo-4- metilfenol Ácido o-hidroxibenzoico (salicílico) Ácido p-hidroxi- sulfónico 1,2-bencenodiol (Catequina) 1,3-bencenodiol (Pirocatequina) 1,4-bencenodiol (Hidroquinona) 1,2,3-bencenotriol (Pirogalol) 1,3,5-bencenotriol (Floroglucinol)
Ejemplo de equilibrio ácido-base La propiedad más llamativa de los fenoles es su acidez: son varios órdenes de magnitud más ácidos que sus homólogos, los alcoholes Compuesto Ejemplo de equilibrio ácido-base pKa Reacciona con NaCO3H Reacciona con NaOH Alcoholes 16-18 NO Fenoles 8-10 SI El ion alcóxido está relativamente poco estabilizado porque no se puede deslocalizar la carga negativa por resonancia. El equilibrio está muy poco desplazado hacia el anión y los alcoholes son muy poco ácidos. No reaccionan ni con una base fuerte como el NaOH El ion fenóxido está mucho más estabilizado por medio de la resonancia con el anillo aromático. Aunque las formas resonantes con la carga negativa formal sobre los carbonos contribuirán menos al híbrido de resonancia, su escritura permite entender por qué un fenol es más de un millón de veces más ácido que un alcohol. Por ello reaccionan con NaOH, que es capaz de desprotonar cuantitativamente a un fenol en medio acuoso.
FENOLES PREPARACIÓN
Fusión alcalina del ácido bencenosulfónico Métodos industriales Fusión alcalina del ácido bencenosulfónico Fusión alcalina del clorobenceno Hidroperoxidación del cumeno
Sustituciones nucleófilas aromáticas Diazotación de anilinas Métodos de laboratorio Sustituciones nucleófilas aromáticas Diazotación de anilinas Mecanismo de adición-eliminación Mecanismo a través de bencino
FENOLES REACTIVIDAD
SUSTITUCIÓN EN EL HIDRÓGENO HIDROXÍLICO. ESTERIFICACIÓN Los fenoles, como los alcoholes, reaccionan con derivados de ácidos carboxílicos (anhídridos y haluros de ácido) para dar ésteres.
SUSTITUCIÓN AROMÁTICA ELECTROFÍLICA Los fenoles dan reacciones de Sustitución Electrófila Aromática con suma facilidad El grupo OH de un fenol aumenta la densidad electrónica del anillo aromático al que esté unido. Las posiciones con mayor densidad electrónica son las orto y para y esas serán las atacadas por el electrófilo
La bromación es tan fácil que se da incluso sin catalizador y es difícil de detener en la mono o dibromación a temperatura ambiente La nitración también se da más fácilmente que en el benceno: sin necesidad de ácido sulfúrico.
¿Cuál de los dos productos crees que se obtendrá? ¿O la sorpresa? Pero, ¿qué crees que sucederá con la acilación de Friedel-Crafts? ¿El esperado? ¿O la sorpresa? En realidad se obtiene una mezcla de los dos. El OH interfiere en la reacción. Para evitar problemas mejor protegemos el OH. Para la protección nos aprovechamos de la reacción de adición electrófila de alcoholes (¡o fenoles!) a olefinas en medio ácido. Así se forma un éter y la función OH queda bloqueada o protegida. Hemos utilizado isobutileno con lo que obtenemos un éter terc-butílico, muy voluminoso. Con ello dificultamos el ataque a la posición orto. Sobre el éter terc-butílico efectuamos la acilación de Friedel-Crafts, que sólo se produce en para debido al gran volumen estérico del resto terc-butilo del éter. Como ya hemos visto, los éteres fenólicos se rompen fácilmente con haluros de hidrógeno. Al final recuperamos el fenol acilado en la posición para, evitando la obtención de productos indeseados.
Las quinonas pueden reducirse a fenoles con reductores suaves. OXIDACIÓN DE FENOLES. QUINONAS Las quinonas son compuestos orgánicos muy importantes que proceden de la oxidación de fenoles. Para obtener una quinona debe partirse de un fenol doble. Su oxidación se produce en condiciones muy suaves ya que las quinonas, aunque no son aromáticas, poseen una estructura muy conjugada y, por tanto, muy estable. La hidroquinona es utilizada como agente reductor en el revelado de imágenes fotográficas, para reducir los iones plata de la emulsión a plata metálica y dar lugar a las partes oscuras de un negativo. Las quinonas pueden reducirse a fenoles con reductores suaves.
Introducción Los aldehídos y las cetonas son dos clases de derivados hidrocarbonados estrechamente relacionados, que contienen oxígeno. Cada uno de estos compuestos tiene un grupo carbonilo, un átomo de carbono unido a un átomo de oxígeno por medio de un doble enlace. Grupo carbonilo
En los aldehídos un grupo unido al carbonilo es el hidrógeno, y el otro un grupo alquil o aril. La única excepción es el formaldehído, los dos grupos unidos al carbonilo son hidrógenos.
En las cetonas, siempre van unidos dos grupos alquil o aril.
ALDEHIDOS Y CETONAS La geometría alrededor del grupo carbonilo es trigonal con un ángulo de 120º.
Propiedades Físicas El oxígeno es más electronegativo que el carbono, por lo tanto, el doble enlace carbono-oxígeno es polar; y el oxígeno lleva la carga parcial negativa y el carbono la carga parcial positiva.
Formaldehido Orbital molecular p del formaldehído
Propiedades fisicas de los aldehidos La presencia de pares de electrones no enlazados en el oxígeno, hace de los aldehídos y cetonas buenos aceptores de enlaces por puentes de hidrógeno, de ahí su mayor solubilidad en agua que los alquenos Compuesto Peso Mol. Punto de ebullición Solubilidad (agua) (CH3)2C=CH2 56 -7.0 ºC 0.04 g/100 (CH3)2C=O 58 56.5 ºC infinita CH3CH2CH2CH=CH2 70 30.0 ºC 0.03 g/100 CH3CH2CH2CH=O 72 76.0 ºC 7 g/100 96 103.0 ºC insoluble 98 155.6 ºC 5 g/100
PROPIEDADES FISICAS DE ALDEHÍDOS Por sí mismos, no son capaces de unirse intermolecularmente por puentes de hidrógeno, debido a que sólo poseen hidrógeno unido a carbono. Como consecuencia de lo anterior, sus puntos de ebullición son inferiores a los de alcoholes y ácidos carboxílicos comparables, pero mayores a los alcanos o éter correspondientes. COMPUESTO p.eb.(ºC) n-butiraldehído 76 n-pentano 36 éter etílico 35 alcohol n-butílico 118 ácido propiónico 141.
PROPIEDADES FISICAS DE ALDEHÍDOS M. Adonis PROPIEDADES FISICAS DE ALDEHÍDOS Los aldehídos inferiores son solubles en agua, probablemente por algunos puentes de hidrógeno que pueden establecerse entre las moléculas de disolvente y las de soluto. La solubilidad límite se alcanza alrededor de unos cinco carbonos. Los aldehídos son solubles en los disolventes orgánicos usuales.
PROPIEDADES FISICAS DE CETONAS: M. Adonis PROPIEDADES FISICAS DE CETONAS: 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.
Propiedades Físicas Forman puentes de hidrógeno con el agua. Los aldehídos y cetonas de bajo peso molecular son más solubles en agua que en solventes no polares.
Propiedades Físicas Los puntos de ebullición de aldehídos y cetonas son menores que los de los alcoholes y aminas
Nomenclatura Común de Aldehídos A los aldehídos simples se les asigna nombres que corresponden a los ácidos orgánicos (RCOOH) que tienen el mismo número de átomos de carbono. Por ejemplo, el ácido orgánico más simple es el fórmico, HCOOH, el aldehído correspondiente es el formaldehído, HCHO. Para escribir el nombre común de un aldehído, se elimina del nombre común la palabra ácido y la terminación -ico se remplaza por aldehído.
Nomenclatura UIQPA Se toma como la cadena más larga de carbonos aquella que contiene el grupo carbonilo. La o final del nombre del alcano se sustituye por el sufijo al, el cual designa al grupo funcional de los aldehídos.
Nomenclatura de Aldehídos
Nomenclatura Común de las Cetonas Los nombres comunes de las cetonas se derivan de los nombres de los dos grupos unidos al grupo carbonilo ordenados alfabéticamente, seguido por la palabra cetona. Por lo tanto, la acetona también puede llamarse dimetilcetona, ya que hay dos grupos metilo enlazados al grupo carbonilo.
Nomenclatura UIQPA La terminación en el sistema de IUPAC para las cetonas es -ona. Se elimina la o final del nombre del alcano precursor y se remplaza por -ona. Para cetonas con cinco o más átomos de carbono, se enumera la cadena y se le coloca el número más bajo posible al átomo de carbono del grupo carbonilo. Este número se utiliza para ubicar el grupo carbonilo, el cual se separa mediante un guión del nombre de la cetona principal. Los grupos sustituyentes se localizan y se nombran como en los otros compuestos.
Nomenclatura de Cetonas
Reacciones de Adición Mecanismo de adición
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Facilidad de reducción de compuestos carbonílicos 3.2.- Reducción con hidruros metálicos Adición nucleofílica de un ión hidruro H- (NaBH4, LiAlH4) Facilidad de reducción de compuestos carbonílicos (AN) (aldehídos y cetonas) (SNAc) (Derivados de ácidos) 3.3.- Adición catalítica de Hidrógeno a aldehídos y cetonas: (Este método NO es tan efectivo como el de la reducción con hidruros metálicos)
Aldehído + alcohol Paso 1 formación de hemiacetal Paso 2 formación de acetal
Cetona + alcohol Paso 1 formación de hemicetal Paso 2 formación de cetal
ENOLIZACIÓN El enol es un alcohol en el cual el grupo hidroxilo está en un carbono unido mediante doble enlace a otro carbono Las cetonas, tanto en medio básico como ácido pueden formar un enol, estableciéndose un equilibrio entre la forma cetónica y la forma enólica C C OH TAUTOMERÍA: Se denomina al fenómeno químico en el cual se produce la migración de un átomo desde un punto a otro en una molécula TAUTOMERÍA CETO ENÓLICA: Una cetona en medio ácido o alcalino está en equilibrio con un enol, debido a la migración de un protón
+ CC O - CC O + H:B C C O H C C OH + :B- ENOL Carbanión H+ TAUTOMERÍA CATALIZADA POR BASE: CC O - CC O + H:B :B- C C O H C C OH + :B- ENOL d - d + Carbanión TAUTOMERÍA CATALIZADA POR ACIDO: H+ C C O H CC OH H+ + + CC OH H Carbocatión ENOL d - d +
Oxidación En los aldehídos y cetonas el estado de oxidación formal del carbono carbonílico es +1 y +2, respectivamente. En los ácidos carboxílicos y sus derivados es +3 por lo que un aldehído o cetona puede oxidarse para dar un ácido carboxílico o derivado.
Oxidación con KMnO4 Aldehído se oxida hacia ácido carboxílico Cetona no reacciona
Oxidación con Reactivo de Tollens Los aldehídos se oxidan y producen un espejo de plata Cetonas no reaccionan con Tollens
Usos de aldehídos Los usos principales de los aldehídos son: la fabricación de resinas, plásticos, solventes, tinturas, perfumes y esencias. Los dos efectos más importantes de los aldehídos son: narcotizantes e irritantes. El glutaraldehído se usa como: desinfectante en frío y el curtido de pieles. Es causante de dermatitis alérgicas. El formaldehido se usa en: a) Fabricación de plásticos y resinas. b) Industria fotográfica, explosivos y colorantes c) Como antiséptico y preservador.
Usos de las cetonas Como disolventes para: lacas, barnices, plásticos, caucho, seda artificial, colodión, etc. Las cetonas (ácido betahidroxibutírico, ácido acetoacético y acetona) son los productos finales del metabolismo rápido o excesivo de los ácidos grasos. Como sucede con la glucosa, las cetonas están presentes en la orina cuando los niveles sanguíneos sobrepasan cierto umbral.
REACTIVIDAD DE ALDEHÍDOS Y CETONAS M. Adonis REACTIVIDAD DE ALDEHÍDOS Y CETONAS La mayor electronegatividad del oxígeno provoca una polarización del enlace C=O que marca su reactividad. d - d + Los ángulos y distancias de enlace medidos experimentalmente son compatibles con una hibridación sp2 de los átomos que forman el enlace C=O La forma resonante con separación de cargas explica la deficiencia electrónica que el carbono tiene en un enlace C=O.
Las propiedades químicas de un aldehído o cetona M. Adonis Las propiedades químicas de un aldehído o cetona son la consecuencia de su estructura electrónica.
La reacciones de los aldehídos y cetonas M. Adonis La reacciones de los aldehídos y cetonas son esencialmente de tres tipos: Adición nucleofílica Oxidación y reducción. 3. Enolización
1. ADICIÓN NUCLEOFÍLICA Debido a la resonancia del grupo carbonilo M. Adonis 1. ADICIÓN NUCLEOFÍLICA Debido a la resonancia del grupo carbonilo la reacción más importante de aldehídos y cetonas es la reacción de adición nucleofílica cuyo mecanismo es el siguiente: d- Siguen este esquema la reacción con hidruros ( NaBH4, LiAlH4 ) donde Nu- = H-
Oxidación de las cetonas Reducción 1. Hidruro 2. Reducción de Clemmensen Gloria Mara Mejia Z. 01/04/2017
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Hasta dentro de ocho días