Semana 21 –2014 función carbonilo: aldehídos y cetonas

1. Semana 21 –2014 función carbonilo: aldehídos y cetonas 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 , cetonas. O - C -

2. Aldehídos El grupo carbonilo del ALDEHIDO es terminal ( se halla al final de la cadena) y se encuentra enlazado a un hidrógeno. El aldehído más pequeño, es el único caso en que el grupo carbonilo se halla unido a dos hidrógenos: HCHO o H-C=O. H En el resto hay un Hidrogeno y un radical alifático ó aromático unido al carbono carbonilo. Fórmula General : Aldehído Alifático : RCHO Aldehído Aromático : ArCHO O R-C-H

3. Clasificación Aldehídos Alifáticos R-CHO Aldehídos Aromáticos Ar-CHO

4. Cetonas El carbono carbonilo de las CETONAS nunca se encuentra en un extremo de la cadena, ya que debe estar enlazado a otros 2 átomos de carbono. Fórmula General Cetona : RCOR O R-C-R´

5. Clasificación de Cetonas Alifáticas R-CO-R Aromáticas Ar-CO-Ar CETONAS Mixtas R-CO-Ar Licda. Lilian Guzmán

6. NOMENCLATURA ALDEHIDOS COMUN :provienen de los nombres de los ácidos carboxílicos a los que se convierten por oxidación.

7. Licda. Lilian Guzmán

8. UIQPA 1- Se escoge la cadena más larga que contenga al carbono del aldehído. Este será el carbono Número 1. 2. 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). 3- Los sustituyentes se indican por el nombre y número de la posición que ocupande acuerdo a normas ya vistas.

9. Ejemplos 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 5 carbonos se llama valeraldehído. Cuál es su nombre UIQPA de dicho compuesto.

10. NOMENCLATURA DE CETONAS COMUN : Se nombran en orden alfabético, los radicales unidos al grupo carbonilo, seguidos por la palabra cetona. La cetona mas sencilla se lellama ACETONA y corresponde a la propanona ( 3 C) También conocida como Dimetilcetona. Ejemplos

12. UIQPA • Se identifica la cadena más larga que contenga al grupo carbonilo. Se numera de manera que al carbono carbonilo se le da elnúmero menor. • Los nombres de las cetonas se derivan del nombre del alcano correspondiente al eliminar la terminación “-o” y reemplazarlo por “-ona”. A partirde la cetona de 5C, se debe indicar la posición del grupo carbonilo por el número que ocupa en la cadena carbonada. • Los sustituyentes se enumeran alfabéticamente y su posición se da a través de un número, de acuerdo a normas ya vistas.

13. Ejemplos • CH3CH2COCH2 CH2CH3 : 3-Hexanona. CH3 O • CH3-C-CH2-C-CH2CH2CH3 : 2-Fenil-2-metil-4-heptanona O • CH3CH2CCH3 Nombre ______________________________ • Escriba la estructura de la 2,4-dimetil-3-hexanonay de elnombre común.

14. Propiedades Físicas • 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 esa razón poseen puntos de ebullición más altos que los alcanos respectivos. Aldehídos y cetonas No forman puentes de hidrogeno entre ellos, por eso los alcoholes poseen puntos de ebullición más altos que aldehídos y cetonas. • 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 dando aromas agradables. 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.

15. Propiedades Físicas de algunos Aldehídos y Cetonas para completar ver tabla 14.1 Licda. Lilian Guzmán

16. Cis-3-hexenal O HCCH2CH=CHCH2CH3 Responsable del aroma cuando cortan hierba verde fresca Licda. Lilian Guzmán

17. Propiedades Químicas Reacciones con Alcohol Con 1 molécula de Alcohol: Reacción de adición. ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL H+ O OH CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H OCH2CH3 H+

18. Con otra molécula de alcohol: Reacción de sustitución. HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUA H + OHOCH2CH3 CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H+HOH OCH2CH3OCH2CH3 H+

19. Adición de una molécula de alcohol a una cetona, es una reacción de adición. CETONA + ALCOHOL HEMICETAL H+ O OH CH3CCH3 + CH3OH CH3CCH3 OCH3 H+

20. Reacción con la segunda molécula de alcohol es una reacción de sustitución. HEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUA H+ OH OCH3 CH3-C-CH3 + CH3OH CH3-C-CH3 + HOH OCH3 OCH3 H+

21. OXIDACION KMnO4 ALDEHIDOS se convierten en ácidos carboxílicos. La manifestación de la reacción positiva es un precipitado café. CH3CH2CHO + KMnO4CH3CH2COOH + MnO2 +KOH Propanal ó propionaldehído ácido propanoico ó ácido propiónico Escriba la reacción del pentanal ( valeraldehído )con KMnO4 ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2 + KOH O O R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2 + KOH

22. CETONA + KMnO4 NO HAY REACCION O CH3CH2-C-CH2CH3 + KMnO4 NO HAY REACCION Permanece el color morado del reactivo. O R-C-R + KMnO4 NO HAY REACCIÓN Licda. Lilian Guzmán

23. 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 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 Escriba la reacción del Butanal ( butiraldehído) con Tollens

24. Reacción de identificación del grupoCarbonilo (aldehídos ycetonas): 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 y ácidos carboxílicos, etc.

25. REACCION de CETONAS con 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA NO2 R R-C=O + H2N-NH- -NO22,4-DINITROFENILHIDRAZONA NO2 NO2 CH3-C=O + H2N-NH- -NO2 CH3-C=NNH - -NO2 + H2O CH3 CH3 Escriba la reacción de la butanona con la 2,4-DNFH

26. REACCION de Aldehídos con 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA NO2 H R-C=O + H2N-NH- - NO22,4-DINITROFENILHIDRAZONA NO2NO2 CH3-C=O + H2N-NH- - NO2 CH3-C=NNH - -NO2 + H2O HH ESCRIBA LA REACCIÓN DEL PROPANAL CON LA 2,4 DNFH 26

27. Importancia: de algunos aldehídos y cetonas. • Formaldehído ( Metanal): es un gas a temperatura ambiente, muy soluble en agua, de olor irritante es usado como “formalina o formol” ( 37% ). En ésta forma y en otras más diluidas, se usa como desinfectante, conservador de muestras biológicas, también se usa como materia prima para la fabricación de plásticos como la baquelita. • Acetona ( propanona, dimetilcetona): Miscible en agua en cualquier proporción. Usado como solvente, principal componente del “quitaesmalte”. Usado para separar los dedos, cuando accidentalmente quedan pegados con “superbonder”. Subproducto del metabolismo, en caso de diabetes sin tratar, se produce en mayor cantidad y se siente alientoa acetona en éstas personas.

28. Ejercicios: 1- escriba la reacción con la 2,4-Dinitrofenilhidrazina del : A) Butanal B) Pentanona

29. Continuación de ejercicios 2- Reacción de Tollens con : Butiraldehído ó Butanal 3-De el nombre UIQPA y común del aldehído que al ser oxidado con KMnO4, produjo : CH3CH2CH2CH2COOH

30. Cont. ejercicios Escriba dos isómeros funcionales. Un aldehído y una cetona cuya fórmula molecular sea C3H6O. De sus nombres UIQPA y común. Diga cuál de ellos daría una reacción de Tollens positiva y se oxidará con KMnO4 Leer QUIMICA Y SALUD pag 511 DEL LIBRO