SEMANA 21Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

COMPUESTOS CON FUNCIÓN COMPUESTOS CON FUNCIÓN CARBONILO (ALDEHIDOS Y CETONAS)CARBONILO (ALDEHIDOS Y CETONAS)

Grupo Carbonilo Grupo Carbonilo

2

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 - O

- C -

Aldehído Cetonas

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.

3

O

C

δ-

δ+

4

El carbono carbonilo del ALDEHIDOALDEHIDO es un carbono terminalcarbono terminal y siempre se encuentra enlazado a un hidrógeno.hidrógeno.

Fórmula General Aldehído

OR-C-H O

R-C-H

Clasificación AldehídosClasificación Aldehídos

5

R-CHO R-CHO

Ar-CHO Ar-CHO

Alifáticos Alifáticos

Aromáticos Aromáticos

Aldehídos Aldehídos

6

El carbono carbonilo de las CETONASCETONAS nunca es un carbono terminal, ya que debe estar enlazado debe estar enlazado a otros 2 2 átomos de carbono.átomos de carbono.

Fórmula General Cetona

O R-C-R´

O R-C-R´

Clasificación de Cetonas

7

R-CO-RR-CO-R

Ar-CO-ArAr-CO-Ar

R-CO-ArR-CO-Ar

Alifáticas Alifáticas

MixtasMixtas

AromáticasAromáticasCETONASCETONAS

NOMENCLATURA ALDEHIDOSNOMENCLATURA ALDEHIDOS

8

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

O

CH3-C-H

O

CH3-CH2-C-H

9

BUTIRALDEHÍDO VALERALDEHÍDO BENZALDEHIDO

OCH3-CH2-CH2-C-H

OCH3CH2CH2CH2C-H

O

-C-H

ISOBUTIRALDEHIDO CINAMALDEHIDO VAINILLINA

O

CH3CHC-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

10

VAINILLA CANELA

Licda. Lilian Guzmán11

Nomenclatura común para compuestos ramificados

O CH3CH2CH2CH2CH2CH

O CH3

O CH3CHCH2CH2CH CH3CH2CHCH2CH

Cl

12

UIQPAUIQPA

13

1) Se emplea el nombre del alcano original correspondiente a la cadena continua más larga que contienen el grupo aldehído.

2) La “oo” final del nombre del alcano se elimina y se reemplaza por “alal ” . (terminación característica del aldehído).

3) La numeración de la cadena continua más larga empieza con C-1C-1 en el carbono que carbono que presenta el grupo aldehído.presenta el grupo aldehído.

4) Los sustituyentes se indican por el nombre y número de posición.

EjemplosEjemplos

14

1)CH3-C-H 4)

O

O

2)CH3CH2CH2CHC-H

CH3

Br O

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

CH3

NOMENCLATURA DE CETONASNOMENCLATURA DE CETONAS

15

COMUN :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.ACETONA.

Ejemplos Ejemplos Acetona

(dimetilcetona)Etilmetilcetona

O

CH3-C-CH3

O

CH3CH2-C-CH3

Dietilcetona IsopropilmetilcetonaIsopropilmetilcetona Ciclohexanona

CH3CH2CCH2CH3

O

O

CH3CHCCH3

CH3

=O

Acetofenona

FenilmetilcetonaFenilmetilcetona

Benzofenona

(Difenilcetona)

O

-C-CH3

O

-C-

16

UIQPA

17

1) Se identifica la cadena más larga que contenga el grupo cetoceto, como compuesto original. Se numera de manera que al doble enlace carbono-oxigeno se le da el número menor posible.

2) Los nombres de las cetonas se derivan del nombre del alcano correspondiente al eliminar la terminación “-oo” y reemplazarlo por “-onaona”.

3) Los sustituyentes se identifican por su nombre y su número de posición.

Ejemplos

18

O

1) CH3CH2CCH2CH3 4)

CH3 O

2) CH3-C-CH2-C-CH2CH2CH3

O

3) CH3CH2CCH2CH2CH3

Propiedades físicas de los Propiedades físicas de los Aldehidos 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 carbonosmenos de 5 carbonos son solubles en agua.

19

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.

20

Propiedades Físicas CetonasPropiedades Físicas CetonasLas 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

21

Propiedades Físicas de algunos Aldehídos y Cetonas

22

NOMBREUIQPA

NOMBRECOMUN

FORMULAESTRUCTURAL

p. e.C

p. f.C

Solubilidad(g/100g agua)

Metanal formaldehido HCHO -21 -92 Infinita

Etanal acetaldehído CH2CHO 20 - 121 Infinita

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

23

OHCCH2CH=CHCH2CH3

OHCCH2CH=CHCH2CH3

Responsable del aroma a grama recién cortada

ButanedionaButanediona

24

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 butanedionabutanediona.

Propiedades QuímicasREACCIONES CON ALCOHOLREACCIONES CON ALCOHOLCon 1 molécula de Alcohol:

25

ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL ALDEHIDO + ALCOHOL HEMIACETAL

O OHHCH3CH2C-H + CHCH33CHCH22OHOH CH3CH2C-H OCHOCH22CHCH33

O OHHCH3CH2C-H + CHCH33CHCH22OHOH CH3CH2C-H OCHOCH22CHCH33

26

Con 2 moléculas de alcohol:

HEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUAHEMIACETAL + ALCOHOL ACETAL + AGUAH+

OH H OCHOCH22CHCH33

CH3CH2C-H ++ CHCH33CHCH22OHOH CH3CH2C-H + HHOHH OCHOCH22CHCH33 OCHOCH22CHCH3 3

OH H OCHOCH22CHCH33

CH3CH2C-H ++ CHCH33CHCH22OHOH CH3CH2C-H + HHOHH OCHOCH22CHCH33 OCHOCH22CHCH3 3

H+

27

REACCION DE UNA CETONA CON ALCOHOLREACCION DE UNA CETONA CON ALCOHOLCon 1 molécula de Alcohol:

CETONA + ALCOHOL HEMICETALCETONA + ALCOHOL HEMICETAL

28

Con 2 moléculas de alcohol:

HEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUAHEMICETAL + ALCOHOL CETAL + AGUAH+

OHH OCHOCH33

CH3-C-CH3 + CHCH33OHOH CH3-C-CH3 + HHOHH OCHOCH3 3 OCHOCH33

OHH OCHOCH33

CH3-C-CH3 + CHCH33OHOH CH3-C-CH3 + HHOHH OCHOCH3 3 OCHOCH33

H+

OXIDACION con KMnOOXIDACION con KMnO44

29

ALDEHIDOSALDEHIDOS

O O

CH3CH2C-H + KMnO4 CH3CH2C-OH

ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2ALDEHIDO + KMnO4 ACIDO CARBOXILICO + MnO2

O O R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2

O O R-C-H + KMnO4 R-C-OH + MnO2

30

CETONASCETONAS

OO

CHCH33CHCH22-C-CH-C-CH22CHCH3 3 + KMnO+ KMnO44 NO HAY REACCION NO HAY REACCION

CETONA + KMnO4 NO HAY REACCIONCETONA + KMnO4 NO HAY REACCION

OR-C-R + KMnO4 NO HAY REACCIÓN OR-C-R + KMnO4 NO HAY REACCIÓN

REACTIVO DE TOLLENSREACTIVO DE TOLLENS(Espejo de Plata) (Espejo de Plata)

31

El reactivo de Tollens es una solución de nitrato de plata e hidróxido de nitrato de plata e hidróxido de amonio. amonio. El reactivo de Tollens oxidaoxida a los aldehídos. O OR-C-H + 2 Ag(NH3)2

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

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

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

Espejo de PlataEspejo de Plata

32

REACCION CON REACCION CON 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA2-4 DINITROFENILHIDRAZINA

33

H NO2

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

H NO2

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

NO2 NO2

CH3-CC=O + H2NN-NH- -NO2 ⇋ CH3-CC=NNNH - -NO2 + H2O

NO2 NO2

CH3-CC=O + H2NN-NH- -NO2 ⇋ CH3-CC=NNNH - -NO2 + H2O

H H

REACCION CON REACCION CON 2-4 DINITROFENILHIDRAZINA2-4 DINITROFENILHIDRAZINA

34

NO2

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

NO2

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

NO2 NO2

CH3-CC=O + H2NN-NH- -NO2 ⇋ CH3-CC=NNNH - -NO2 + H2O CH3 CH3

NO2 NO2

CH3-CC=O + H2NN-NH- -NO2 ⇋ CH3-CC=NNNH - -NO2 + H2O CH3 CH3

CH3

Algunos aldehídos y cetonas Algunos aldehídos y cetonas importantesimportantes

FormaldehidoFormaldehido

Puro es un gas a temperatura ambiente y posee un Puro es un gas a temperatura ambiente y posee un olor muy irritante y característico , es muy soluble olor muy irritante y característico , es muy soluble en agua por lo que se comercializa como una en agua por lo que se comercializa como una solución llamada solución llamada formalinaformalina (37% en peso) a la (37% en peso) a la cual se le agrega metanol. De esta forma se cual se le agrega metanol. De esta forma se empleaba como desinfectante común y como empleaba como desinfectante común y como conservador de muestras biológicas.conservador de muestras biológicas.

En la actualidad el fomaldehido se emplea para En la actualidad el fomaldehido se emplea para fabricar varios plásticos como la baquelita.fabricar varios plásticos como la baquelita.

35

AcetonaAcetona

Tiene gran valor como disolvente , es soluble Tiene gran valor como disolvente , es soluble en agua en cualquier proporción.en agua en cualquier proporción.

La acetona es un subproducto menor del La acetona es un subproducto menor del metabolismo pero en algunas situaciones metabolismo pero en algunas situaciones (como la diabetes sin tratar) se produce lo (como la diabetes sin tratar) se produce lo suficiente como para que el aliento adquiera suficiente como para que el aliento adquiera el olor de la acetona.el olor de la acetona.

36

37

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

38

Fin