PROPIEDADES DE LOS ALDEHIDOS Y CETONAS

PROPIEDADES DE LOS ALDEHIDOS Y CETONAS

Introducción:

Los aldehídos alifáticos:

pueden obtenerse a partir de alcoholes primarios, y las cetonas alifáticas,

A partir de los alcoholes secundarios, mediante oxidación cuidadosamente controlada. El reactivo preferido es una solución acuosa de dicromato sódico o potásico y ácido sulfúrico. Debido a la extraordinaria facilidad con la que los aldehídos se oxidan aún más a ácidos carboxílicos (un aldehído se oxida con mayor facilidad que el alcohol del que se ha formado), hay que eliminarlos de la mezcla de reacción tan rápidamente como se formen. Por fortuna, y debido a la mayor volatilidad de los aldehídos comparados con los alcoholes, se puede lograr esa separación por destilación del aldehído a medida que se forma. Por ejemplo, el alcohol etílico se oxida a acetaldehído:

Acetaldehído

Un alcohol secundario, como el alcohol isopropílico, se oxida a acetona (dimetil cetona) en una reacción análoga:

Es muy importante el hecho general de los aldehídos, por faltarles a sus moléculas el átomo de hidrógeno necesario para asociarse mediante puentes de hidrógeno, siempre hierven a temperatura más baja que la de los correspondientes alcoholes y ácidos cuyas moléculas están fuertemente asociadas mediante enlaces de hidrógeno.

Las cetonas son más resistentes a la oxidación que los aldehídos y los alcoholes primarios y secundarios. Al sintetizarlas a partir de los alcoholes secundarios pueden permanecer en el medio oxidante, y caliente, sin que haya pérdidas apreciables debidas a posterior oxidación.

Facilidad de oxidación de los aldehídos

La mayor facilidad de oxidación de los aldehídos constituye la base para distinguir cómodamente un aldehído de una cetona. Varios agentes oxidantes suaves, que son reducidos sólo por los aldehídos y por muy pocas otras clases de compuestos orgánicos fácilmente oxidables, no son afectados por las cetonas ni por los alcoholes. Se han descubierto varios de estos agentes oxidantes suaves y se emplean corrientemente para ensayar aldehídos; entre ellos figuran el reactivo de Tollens, la solución de Fehling y la solución de Benedict. El reactivo de Tollens está formado en esencia por una solución de ; la solución de Fehling por en el que el ión cúprico está acomplejado con el ión tartrato. La solución de Benedict contiene un ión cúprico-citrato. Estos agentes oxidantes suaves se consideran equivalentes al óxido de plata y al óxido cúprico respectivamente.

Ensayo coloreado de Schiff para los aldehídos

El reactivo de Schiff es un agente muy sensible para detectar aldehídos. El ensayo no se basa en la acción reductora de los aldehídos sino en una complicada reacción que experimentan los aldehídos con el compuesto casi incoloro que se obtiene por la adición de ácido sulfuroso al colorante rosa denominado fucsina, reacción que produce una solución rojo-púrpura.

Reacciones de adición

El grupo carbonilo de los aldehídos y cetonas representa un estado insaturado en la molécula y forma compuestos de adición con varios reactivos. En esta práctica se usará el bisulfito sódico, el cual es uno de dichos reactivos:

Las cetonas dan productos de adición análogos con tal que uno de los grupos alquilo unidos al grupo carbonilo no sea mayor que el metilo :

La mayoría de los aldehídos (por ejemplo, el acetaldehído) forman compuestos de adición con el amoniaco. El formaldehído es, sin embargo, una excepción y reacciona varias veces produciendo agua y hexametilentetramina. Este último compuesto (bajo diferentes nombres como formina, urotropina y hexamina) se emplea a veces en medicina como antiséptico de las vías urinarias.

Derivados sólidos de los aldehídos y de las cetonas

Muchos aldehídos y cetonas, la mayoría de los cuales son líquidos a temperatura ambiente, pueden convertirse con facilidad en derivados sólidos por reacción con hidroxilamina, fenilhidrazina u otros reactivos. Los derivados sólidos son muy útiles para identificar un aldehído o una cetona debido a la facilidad de su formación y a sus puntos de fusión nítidos. Como ejemplo se tienen las ecuaciones de formación de dos de estos derivados sólidos que se incluyen en el trabajo experimental para hoy:

Reacciones de condensación

Los aldehídos y las cetonas experimentan reacciones de condensación, que ocasionan la formación de nuevos enlaces carbono-carbono entre ellos mismos o con otras clases de compuestos. Dos ejemplo de una reacción de condensación lo constituyen la formación de aldol (-hidroxibutiraldehído) a partir del acetaldehído, generalmente en solución básica y la formación de dibenzalacetona a partir de benzaldehído y acetona:

Benzaldehído acetona dibenzalacetona

Experimentación:

Reacciones características de los aldehídos y cetonas

Material Reactivos

• Plancha de calentamiento

• 3 matraces Erlenmeyer de 125 ml

• 5 tubos de ensayo pequeños

• Gotero

• Vidrio de reloj

• Refrigerante

• Termómetro

• Soporte metálico con aro

• Tela metálica

• Mechero Bunsen

• Solución de formaldehído al 37-50 por 100 (formalina comercial)

• Solución de formaldehído al 5 por 100

• Solución de permanganato potásico al 0.3 por 100

• Solución de acetaldehído al 5-10 por 100

• Reactivo de Tollens*

• Solución de Fehling I y II*

• Solución de Benedict*

• Reactivo de Schiff*

• Acetona

• Solución saturada de bisulfito sódico

• Benzaldehído

• Dietil cetona

• Ciclohexanona

• Acetato sódico cristalizado

• Fenilhidrazina

*Consultar sección de preparación de reactivos (Página 8)

Procedimiento:

A. Oxidación de aldehídos y cetonas

1. Con permanganato

Añada 3 ó 4 gotas de una solución de permanganato potásico al 0.3 por 100 a unas gotas de una disolución diluida de formaldehído en agua. Repítalo con soluciones diluidas (aproximadamente al 10 por

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