Reacciones Cetonas Y Aldehidos

INTRODUCCIÓN

Esta unidad, consistió en el estudio de los compuestos aldehídos y cetonas, los cuales se caracterizan en la presencia de un grupo carbonilo que está compuesto por un carbono unido por medio de un doble enlace a un oxígeno. Estos compuestos se caracterizan por tener un fuerte momento dipolar, debido principalmente a la electronegatividad del oxígeno, que desplaza la densidadelectrónica de la molécula. Esta característica es la que define la reactividad de los aldehídos y cetonas, donde el carbono del carbonilo se caracteriza por actuar como un electrófilo, presentar protones ácidos por parte del carbono α al carbonilo, o actúan como nucleófilos, protonación rápida del oxigeno en medio ácido entre otras. En cuando a sus propiedades física las cetonas presentan un mayorpunto de ebullición que los aldehídos, ambos mayores que los puntos de ebullición que los alcanos de igual tamaño pero puntos menores en comparación a los alcoholes, debido a que estas moléculas interaccionan entre sí por medio de dipolos o levemente por puentes de hidrógeno.

Para estos laboratorios, se han estudiado principalmente métodos para reconocer y diferenciar aldehídos y cetonas, ya quea pesar de tener igual grupo funcional se diferencian en los dos enlaces restantes del carbono del carbonilo, por un lado, el carbono carbonilico del aldehído se une a una cadena radical y a un hidrógeno, mientras que el de las cetonas se une a dos cadenas radicales aparte del doble enlace. Esto indica que el aldehído reaccionará más velozmente que la cetona ya que está menos impedido.

Esposible observar claramente esto en las oxidaciones, en este caso se utiliza el reactivo de Tollens, que es una sal de plata amoniacal donde el estado de oxidación de la plata Ag +1 y que en presencia de aldehído se reduce a Ag, mientras que el aldehído se oxida a un ácido carboxílico.

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Figura 1: Formación del reactivo de Tollens y su reacción con un aldehído


Una manera de reconocer lapresencia del grupo carbonilo de los aldehídos o cetonas es por medio del ataque de un nucleofílico al carbono del carbonilo. Es posible llevar a cabo estas reacciones con compuestos tales como bisulfito, fenilhidrazina o semicarbazida, todos grupos voluminosos que se adhieren para dar un derivado cristalino que permite el reconocimiento. Se debe mencionar que todas estas reacciones sonreversibles y es posible recuperar el compuesto inicial.
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Figura 2: Reacción del bisulfito con carbonilo.

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Figura 3: Reacción fenilhidrazina con carbonilo.

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Figura 4: Reacción semicarbazida con carbonilo.

Como se dijo anteriormente los compuestos carbonílicos presentan protones ácidos en el carbono α, los cuales pueden ser retirados con facilidad por una base. Estacaracterística da como resultado la generación de un enolato por medio de la deslocalización de la carga negativa con la que queda el carbono se estabiliza en el oxígeno, dando como resultado variadas reacciones químicas como nucleófilo. Entre ellas es posible reconocer las condensaciones aldólicas, que consisten en la interacción del enolato con el carbono carbonílico de otra molécula, generando un nuevoenlace carbono-carbono. La condensación aldólica simple se da entre dos moléculas iguales y da como resultado un producto, mientras que la condensación aldólica cruzada se da entre dos compuestos carbonílicos distintos y generan variados productos.

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Figura 5: condensación aldólica simple de la acetona.
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Figura 6: Condensación aldólica cruzada entre acetona y benzaldehído.

Unareacción de los enolatos que también ayuda al reconocimiento de estos compuestos es el test de yodoformo, en el, los enolatos reaccionan con moléculas de halógenos dando como resultados α-halocarbonilos. Pero en el caso de las metil cetonas ocurre una polihalogenación, al momento de unirse el primer halógeno vuelve más ácidos los protones cercanos por lo que será más fácil retirarlos y que nuevamente...