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Semana 21

Definición y representaciónNomenclatura UIQPA y Común

Propiedades físicasReacciones químicas:

2,4-DNFH, Adición de 1 y 2 moléculas de alcohol, Oxidación con KMnO4 , Tollens

Importancia, usos y riesgosLABORATORIO 21: Identificación de la función carbonilo y diferenciación de aldehídos y cetonas

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Aldehídos, Cetonas y el grupo ó función carbonilo (carbono doble enlace oxígeno)

• Estas dos familias de compuestos orgánicos tienen la función química CARBONILO

• Ejemplo de un aldehído:

• Ejemplo de una cetona:

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Aldehídos

• Presentan la función carbonilo en el extremo de la cadena, porque está unida a un solo carbono.

• Representación: RCHO ó

• Pueden ser alifáticos ó aromáticos.

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Cetonas

• Presentan la función carbonilo en algún lugar de la cadena carbonada q ue NO sea un extremo, porque está unido a dos carbonos.

• Representación: RCOR´ ó

• Pueden ser alifáticos ó aromáticos.

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Nomenclatura común de aldehídos

• Sus nombres vienen del ácido carboxílico del mismo número de carbonos.

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BUTIRALDEHÍDO VALERALDEHÍDO BENZALDEHIDO(olor a almendras amargas)

OCH3-CH2-CH2-C-H

OCH3CH2CH2CH2C-H

O

-C-H

ISOBUTIRALDEHIDO ISOVALERALDEHIDO VAINILLINA( olor a vainilla)

O CH3CHC-H

CH3

O CH3CHCH2C-H

CH3

O HO C-H

CH3O

# 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

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O

CH3 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH

O CH3 O

CH3CHCH2CH2CH CH3CH2CHCH2CH

Cl

Si son ramificados se usan letras griegas para indicar posiciones. El C alfa es el vecino al

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abe gd

Nomenclatura UIQPA de aldehídos

1. La cadena más larga que contenga la función carbonilo. Estará siempre en el carbono # 1.

2. Se nombra como alcano cambiando la terminación o por al.

3. Se aplican las reglas de alcanos si hay sustituyentes.

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Ejercicios:

1)CH3-C-H

O

O

2)CH3CH2CH2CHC-H

CH3

Br O

3) CH3-CH2-CH-CH-C-H

CH3

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Nomenclatura común de cetonas

1. Se observan los radicales que están unidos a cada lado del carbono carbonilo2. Se nombran en orden alfabético y se termina el nombre con la palabra cetona.3. La cetona más pequeña tiene 3 carbonos y se conoce corrientemente como acetona.

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Dietilcetona Isopropilmetilcetona Ciclohexanona

CH3CH2CCH2CH3

O

OCH3CHCCH3

CH3

=O

AcetofenonaFenilmetilcetona

Benzofenona(Difenilcetona)

O -C-CH3

O -C-

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Nomenclatura UIQPA de cetonas

1. La cadena mas larga que contenga la función carbonilo.

2. Se numera dejando el # menor posible al carbono carbonilo.

3. Se nombra como alcano cambiando la terminación o por ona. En cetonas de 5 carbonos en adelante, se indica la posición del carbonilo.

4. Se aplican las reglas de alcanos para el resto.

Ejemplos nombrar en común y UIQPA

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1) CH3CH2COCH2 CH2CH3 3-Hexanona Nombre común:

CH3 O

2) CH3-C-CH2-C-CH2CH2CH3 :

3) CH3CH2CH2COCH3

4) Estructura y nombre común de la 2,4-dimetil-3-hexanona

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Propiedades físicas de aldehídos y cetonas

• El metanal (formaldehído) y etanal (acetaldehído) son gases a temp ambiente.

• Ambos de 3 a 10 C son líquidos a temperatura ambiente.

• El grupo carbonilo por ser polar produce interacciones dipolo-dipolo entre sus moléculas por lo que presentan puntos de ebullición más altos que los alcanos. δ-

δ+

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• No forman puentes de Hidrógeno entre ellos por lo que sus puntos de ebullición son más bajos que la de los alcoholes respectivos.

• Forman puentes de H con el agua por lo que son solubles los de 1 a 4 carbonos.

• Los de bajo PM (peso molecular) tienen olores penetrantes y desagradables. Los de alto PM olores agradables usados en perfumería. Otros ejemplos vainilla, canela.

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Propiedades físicas de algunos compuestos carbonilos (aldehídos y cetonas)

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Reacciones Químicas de Aldehídos y Cetonas

• ADICIÓN DE 1 Y 2 MOLÉCULAS DE ALCOHOLALDEHÍDOS: Al adicionarle 1 molécula de alcohol se forma un hemiacetal (compuesto inestable). Es una reacción de adición.

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Al adicionar una segunda moléculas de alcohol al hemiacetal forma un acetal. Es una reacción de sustitución.

HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUA

H+ OH OCH2CH3

CH3CH2C-H + CH3CH2OH CH3CH2C-H + HOH OCH2CH3 OCH2CH3

H+

H+

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CETONAS: Al adicionar 1 molécula de alcohol se forma un hemicetal (compuesto inestable). Es una reacción de adición.

CETONA + ALCOHOL HEMICETAL

O OH CH3CCH3 + CH3OH CH3CCH3

OCH3

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Al adicionar una segunda molécula de alcohol al hemicetal forma un cetal. Es una reacción de sustitución.

OXIDACION con KMnO4 (las cetonas no reaccionan)

ALDEHIDOS (se oxidan a ácidos carbox.)

O OCH3CH2C-H + KMnO4 CH3CH2C-OH + MnO2

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OXIDACIÓN con REACTIVO DE TOLLENS(formación del 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 y forman ácidos carboxílicos, NO oxida a las cetonas.

El espejo de plata se forma cuando el ión Ag+1 se reduce a Ag0

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O OR-C-H + 2 Ag(NH3)2

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

O OCH3CH + 2 Ag(NH3)2 + 3OH - CH3C-O - + 2Ag + 2H2O + 4NH3

Espejo de Plata (se les formará en la pared del tubo de ensayo).

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Reacción con 2-4 dinitrofenilhidrazina (identifica aldehídos y cetonas por la función carbonilo y forman un precipitado amarillo). ALDEHÍDOS:

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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

CETONAS:

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NO2 R-C=O + H2N-NH- -NO2 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA

NO2 NO2

CH3-C=O + H2N-NH- -NO2 CH3-C=NNH - -NO2 + H2O CH3 CH3

CH3

H+

H+

Formaldehido:Gas a temperatura ambiente, olor muy irritante y característico, muy soluble en agua. Al diluírlo en agua (37- 40% en peso) se obtiene la formalina utilizada para desinfectar y para preservar muestras biológicas. El formaldehido se utiliza para fabricar varios plásticos como la baquelita.

Acetona:Muy soluble en agua. Se utiliza como solvente.

Es un subproducto menor del metabolismo que en algunas enfermedades como la diabetes sin tratar, se produce lo suficiente como para que el aliento adquiera el olor de la acetona.

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ALGUNOS ALDEHIDOS Y CETONAS DEL METABOLISMO

ALDEHIDOS

GLUCOSAProducto de la digestión de azucares y almidones

GLICERALDEHIDO3-FOSFATO

Producto intermedio en el metabolismo de la glucosa

PIRIDOXAL Una de las vitaminas B6

CETONAS

ION PIRUVATOUn 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