Taller Aldehidos Y Cetonas

MARÍA PAULA GONZÁLEZ LIC. EN BIOLOGÍA COD. 20182140056 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISO JOSE DE CALDAS PROYECTO CURRICULAR DE BIOLOGÍA QUÍMICA ORGANICA TALLER DE ALDEHIDOS Y CETONAS Autor: Astrid Mz. B. PROPÓSITO Comprender Y entender las reacciones y funciones de los aldehídos y cetonas CONCEPTOS QUE DEBE ADQUIRIR EL ESTUDIANTE Estructura Nomenclatura Propiedades físicas Propiedades químicas BIBLIOGRAFÍA MORRISON BOYD, Química orgánica, Fondo educativo interamericano FESSENDEN, química orgánica, Editorial iberoamericana INTRODUCCIÓN Los aldehídos y cetonas tienen como grupo funcional al grupo carbonilo. (C=O) Pueden ser alifáticos y /o aromáticos Son muy semejantes entre sí, sin embargo, el grupo carbonilo de los aldehídos tiene unido un H, mientras que el de las cetonas tiene dos grupos orgánicos, lo cual afecta a sus características, ya que los aldehídos se oxidan y reaccionan con mayor, mientras que las cetonas son más lentas El grupo carbonilo tiende a formar ángulos de 120o 1. ¿Cuál es la formula general de los aldehídos y cetonas? R-CHO

Y

R-C-R’ ║ O

2. Construya los diez primeros aldehídos y cetonas Aldehído  HCHO CH3CHO CH3CH2CHO CH3CH2CH2CHO

Metanal Etanal Propanal Butanal Pentanal Hexanal  Heptanal Octanal Nonanal Decanal

C4H9CHO  C5H11CHO C6H13CHO C7H15CHO C8H17CHO C9H19CHO Cetonas  CH3COCH3 CH3COC2CH5 C6H5COC6H5 C6H10O

Propanona Butanona Difenilmetanona/cetona Clicohexanona

2

Se nombran como derivados de ácidos reemplazando la terminación oico por aldehído (AL) o cetona (ONA) Siguen las pautas de los hidrocarburos, enumerando la cadena mas larga que presente el grupo funcional, cambiando la terminación ano por al o ona, el C1 es el C carbonilico, C2α, C3β y así sucesivamente 3. Construya las estructuras de los siguientes aldehídos y cetonas a. Propanona CH3-C=O CH3 b. Propanal CH3-CH2-CHO c. 2-metil butanal

d. 2-metil butanona CH3 l CH3-C-CH2-CH3 II

O e. Bencil-metil-cetona O II CH2-C-CH3

f. Acetofenona

g. Benzofenona

h. 3-nitro-4’-metilbenzofenona O II

CH3

3

i. Formaldehído H-CHO Son líquidos a temperatura ambiente, los aldehídos inferiores tienen olores desagradables y penetrantes, mientras que los superiores se utilizan en la perfumería Los de menos de cinco C son solubles en agua Los Pe. son menores que los de los ácidos CARBOXILICOS y alcoholes de peso molecular semejantes, pero mayor que los de los hidrocarburos y éteres de las mismas características 4. Completar el siguiente cuadro. Compuesto Formula Formaldehído HCHO Metanol CH3-OH Ácido metanoico H-COOH Metano CH4 Éter metilico C21H20O4 Heptaldehido C7H14O Benzaldehido C7H6O Acetona C3H6O Etilmetilcetona C2H5COCH3 2-pentanona C5H10O Ciclohexanona C6H10O Benzofenona

P.f. -92°C

C13H10O

P.e.

−97 °C 8 °C −182 °C

−19 °C 65 °C 101 °C −162 °C

163°C -43.3 °C

-50°C 152.8 °C

−26 °C −95 °C

178,1 °C 56 °C

-86°C

79.6°C

−75 °C

102 °C

-31 °C 

155,6 °C 

49 °C

306 °C

Los aldehídos y cetonas se caracterizan por la adición de reactivos nucleofilicos al grupo carbonilo. Por ejemplo, reaccionan con la 2,4-dinitrofenilhidracina para formar un compuesto insoluble amarillo o rojo 2,4-dinitrofenilhidrazona Los aldehídos se diferencian de las cetonas 1. Por su facilidad de oxidación 2. Por la reactividad con el reactivo de tollens 3. La prueba de schiff, dando una coloración magenta 5-. PREPARACIÓN O SINTESIS DE LOS ALDEHIDOS a. Oxidación de alcoholes primarios RCH2OH K2Cr2O7 R-C=O + H2 I H b. Oxidación de los metilbencenos Cl2 calor

H2O ArCHCl2

ArCH3

ArCHO + H2 ArCH(OOCCH3)2 CrO3

H2O Anhídrido acético

c. Reducción de cloruros de ácido RCOCl o ArCOCl LiAlH4 (OBu-t)

RCHO o ArCHO

4

6-. PREPARACIÓN O SINTESIS DE LAS CETONAS a. Oxidación de alcoholes secundarios RCHOHR’ CrO3 o K2Cr2O7 R-C-R’ + H2 ║ O b. Acilación de Friedel Crafts

R-COCl + ArH

AlCl3

R-C-Ar + HCl ║ O

c. Reacción de cloruros de ácido con compuestos organometálicos RMgX + CdCl2 R’Cd R’COCl ArCOCl

R-C-R’ ║ O

o Ar-C-R’ ║ O

7-. REACCIONES DE LOS ALDEHIDOS Y CETONAS a. Oxidación de los aldehídos 2Ag(NH3)2 KMnO4 RCHO o ArCHO

RCOO- o ArCOOH + H2O +NH3 +Ag K 2Cr2O7

b. Oxidación de metil-cetonas R-C-CH3 o Ar-C-CH3 OX- RCOO- o ArCOO- + CH3X ║ ║ O O c. Reducción a alcoholes

H2 + Ni,Pt o Pd R-C-R’ ║ O

LiAlH4 o NaBH4 y H2

R’ I R-C-OH I H

5

d. Reducción a hidrocarburos H R-C-R’ H

Zn(Hg) 2HCl conc. R-C-R’ ║ O

H R-C-R’ H

NH2, base

f. Adición de reactivos de Grignard El metanal (formaldehido) da lugar a la formación de alcoholes primarios Los otros aldehídos producen alcoholes secundarios Las cetonas, alcoholes terciarios

+

H2 O →

+ H 2O → R’’ R’’ R-C-R’ + R’’MgX → R-C-R’ + H2O R-C-R’ ALCOHOL 3RIO ║ I I O OMgX OH

g. Adición de derivados de amoniaco NH3 H2N –OH H2N-NH2 H2N-NHC6H5 H2N-NHCONH2

Hidroxilamina Hidracina Fenilhidracina Semicarbazida

h. Adición de alcoholes

C=NOH C=NNH2 C=NNHC6H5 C=NNHCONH2

Productos Oxima Hidrazona Fenilhidrazona Semicarbazona

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i. Halogenación de cetonas En medio acido

+ HBr En medio básico

+ OH 8-. CONCLUSION Los aldehídos y las cetonas contienen el grupo carbonilo (C=O). El carbono carbonílico de un aldehído está unido como mínimo a un hidrógeno (R-CHO), pero el carbono carbonílico de una cetona no tiene hidrógeno (R-CO-R). El formaldehído es el aldehído más sencillo (HCHO); la acetona (CH3COCH3) es la cetona más simple. Las propiedades físicas y químicas de los aldehídos y las cetonas están influidas por la gran polaridad del grupo carbonilo. Las moléculas de aldehídos y cetonas se pueden atraer entre sí mediante interacciones polar-polar. Estos compuestos tienen puntos de ebullición más altos que los correspondientes alcanos, pero más bajos que los alcoholes correspondientes. Los aldehídos y las cetonas pueden formar enlaces de hidrógeno, y los de bajo peso molecular son totalmente solubles en agua. Los aldehídos y cetonas son producidos por la oxidación de alcoholes primarios y secundarios, respectivamente. Por lo general, los aldehídos son más reactivos que las cetonas y son buenos agentes reductores. Un aldehído puede oxidarse al correspondiente ácido carboxílico; en cambio, las cetonas son resistentes a una oxidación posterior. Muchos aldehídos y cetonas tienen aplicaciones importantes. Los compuestos industriales más importantes son el formaldehído, acetaldehído, llamado formalina, se usa comúnmente preservar especímenes biológicos. El benzaldehído, el cinamaldehído, la vainilla, son algunos de los muchos aldehídos y cetonas que tienen olores fragantes.

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