Quimica organica

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EL GRUPO CARBONILO: ALDEHÍDOS Y CETONAS

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QUÍMICA ORGÁNICA. Juan A. Palop

PROGRAMA
Descripción, estructura electrónica y geometría del grupo carbonilo. Propiedades físico-químicas. Enolización de carbonilos con hidrógenos en α. Procedimientos de obtención de aldehídos y cetonas. Reacciones características de aldehídos y cetonas: reacciones redox adiciones nucleófilas reacción deCannizzaro

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QUÍMICA ORGÁNICA. Juan A. Palop

El grupo carbonilo está constituido por un carbono unido a oxígeno mediante doble enlace. Las otras valencias del carbono (S1 y S2) están saturadas por alquilos, arilos o hidrógeno.

S1 O S2
Esta definición no incluye otros grupos que, aún teniendo la asociación C=O, ésta forma parte de una función más amplia, como:

O OH

O OEtO NH2

ya que presentan un comportamiento químico distinto. Dependiendo de la naturaleza de los dos sustituyentes S1 y S2 pueden ser: aldehídos (S1 = R o H,S2 = H) y cetonas (S1 = R,S2 = R o R’).
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O

O

O

O

cetona mixta

cetona α,β-insaturada

cetona simétrica

cetona aromática

O H
aldehído aromático

O

O H

cetonaalifática

aldehído alifático

O

O H

H

O O H
aldehído α,β-insaturado 4

cetona cíclica

aldehídos alifáticos

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QUÍMICA ORGÁNICA. Juan A. Palop

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL GRUPO CARBONILO

O(π)

C

2p 2s 1s
HI

B

RI

AC D

N IÓ

R

2p R´ O(σ) sp2 C(π)

O

2p 2s 1s

B HI

R

A ID

C

N IÓ

2p C(σ) sp2

C
UN

O
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QUÍMICA ORGÁNICA.Juan A. Palop

Los orbitales π y π* del carbonilo son asimétricos por la mayor electronegatividad del oxígeno y la menor energía de su electrón 2p. Resulta un doble enlace más corto y más fuerte que el de alqueno.

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MAPA DE POTENCIALES

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PROPIEDADES FÍSICAS: > Polaridad baja-media (momento dipolarsuperior) según
proporción carbonilo-resto cadena carbonada.

> Primeros términos solubles en agua. > PF’s y PE’s superiores a hidrocarburos, halogenuros y éteres
comparables en peso molecular. presencia de dos pares de electrones no compartidos sobre el oxígeno permite la formación de puentes de hidrógeno con otros compuestos que tengan enlaces O-H o N-H:

> No pueden formar puentes de hidrógenoentre sí, pero la

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ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DEL GRUPO

GEOMETRÍA

COMPORTAMIENTO QUÍMICO

Una consecuencia de la estructura es la enolización: enolización
O R R' H H
FORMA CETO

O R H
CARBANIÓN

O R' R H
ENOLATO

OH R' R H
FORMA ENOL

R'

FORMAS RESONANTES

TAUTOMERÍA CETOENÓLICA
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QUÍMICA ORGÁNICA. Juan A. Palop PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS
• OBTENCIÓN DE CETONAS POR OXIDACIÓN DE ALCOHOLES SECUNDARIOS. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS POR OXIDACIÓN DE ALCOHOLES PRIMARIOS. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS AROMÁTICOS POR OXIDACIÓN CONTROLADA DE METILBENCENOS. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS POR FISIÓN OXIDATIVA SUAVE DE GLICOLES. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS POR FISIÓN OXIDATIVA CON OZONO(OZONÓLISIS) SEGUIDA DE HIDRÓLISIS REDUCTORA. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS AROMÁTICOS POR HIDRÓLISIS BÁSICA DE 1,1DIHALUROS BENCÍLICOS. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS POR REDUCCIÓN DE CLORUROS DE ÁCIDO. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS POR HIDRATACIÓN DE ALQUINOS. • OBTENCIÓN DE CETONAS POR ACILACIÓN DE FRIEDEL-CRAFTS. • OBTENCIÓN DE ALDEHÍDOS AROMÁTICOS POR FORMILACIÓN DIRECTA: REACCIÓN DEVILSMEYER-HAACK. • OBTENCIÓN DE CETONAS SIMÉTRICAS O CÍCLICAS POR PIRÓLISIS DE SALES CÁLCICAS O BÁRICAS. • OBTENCIÓN DE CETONAS VÍA REACCIÓN DE NITRILOS CON DERIVADOS ORGANOMAGNÉSICOS. • OBTENCIÓN DE CETONAS POR TRANSFORMACIÓN DE ALDEHÍDOS. • OBTENCIÓN DE CETONAS MEDIANTE DERIVADOS ORGANOCÁDMICOS.

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QUÍMICA ORGÁNICA. Juan A. Palop

OBTENCIÓN DE CETONAS POR OXIDACIÓN DE ALCOHOLES...
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