Reacciones de aldehídos y cetonas.

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Reacciones de Aldehídos y Cetonas

Estudiantes del programa  de química, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de la Amazonia. Florencia (Caquetá)[pic 2]

Resumen

Durante la actividad experimental se realizó la identificación del formaldehído, benzaldehído, acetona, glucosa anhidra mediante la prueba de Fehling siendo positivo para el formaldehído y la glucosa anhidra y negativa para benzaldehído y acetona, la prueba de Tollens se realizó para los mismos compuestos, para cada uno presento la formación de espejo de plata indicando que la prueba fue positiva; por último se realizó la prueba para la formación de la 2,4-dinitrofenilhidrazona donde se presentó la formación de precipitado.

Palabras claves: Aldehído, cetona, adición nucleofílica, compuesto carbonílico.

Abstract

Activity during the experimental identification of formaldehyde, benzaldehyde, acetone, anhydrous glucose was performed by Fehling test for formaldehyde being positive and negative anhydrous glucose to benzaldehyde and acetone, Tollens test was performed for the same compounds, for each presented the silver mirror formation indicating that the test was positive; Finally the test was performed for the formation of the 2,4-dinitrophenylhydrazone is presented where a precipitate.

Key words: Aldehyde, ketone, nucleophilic addition, carbonyl compound.

Introducción

Una molécula orgánica debe sus comportamientos químicos y físicos a los grupos funcionales que se encuentren presentes en ella (Granados et al, 1971 ), se entiende como grupo funcional al átomo o grupo de atomos que caracteriza una clase de compuestos orgánicos y determina sus propiedades, como pueden ser los alcoholes (ROH), aldehídos (RCOH), cetonas (RCOR’), esteres (RCOOR’), ácidos carboxílicos (RCOOH), éteres (ROR), aminas (RNH2) amidas (RCONH2) y grupo ciano (CN) etc ( Garcia et al, 1980).

La presencia de los grupos funcionales mencionados anteriormente puede ser determinada y clasificada en un compuesto orgánico mediante pruebas físicas y química como el cambio de coloración, el análisis cualitativo orgánico permite conocer las sustancias por las características y propiedades que presenta al reaccionar con un reactivo especifico y permite probar la similitud con una muestra pura del compuesto (Lamarque et al, 2008).

En el caso de los aldehídos son sustancias con fórmula general RCHO a excepción del formaldehído con formula general HCHO, las cetonas son compuestos de fórmula general RCR’O, donde los grupos R y R’ pueden ser alifáticos o aromáticos.

Esquema 1. Estructura general de los aldehídos y cetonas.

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La presencia del grupo carbonilo C=O en los aldehídos y cetonas rige su química de dos maneras: a) proporcionando un sitio para la adición nucleofílica, b) aumentando la acidez de los átomos de hidrogeno unidos al carbono alfa, estos dos efectos concuerdan con el grupo carbonilo y se deben a ello, a la capacidad del oxígeno para acomodar una carga negativa (Morrison R.T & ‎ Boyd R.N. 1998).

Esquema 2. Reacción general de adición nucleofílica al grupo carbonilo.

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Esquema 3. Mecanismo general de adición nucleofílica al grupo carbonilo.[pic 5]

La reacción tiene lugar al ser atacado el carbono carbonílico por un nucleofílo que es una especie con abundancia de electrones, generando la deslocalización del doble enlace carbono-oxígeno quedando el oxígeno con carga negativa, teniendo una posterior protonación para generar en este caso como producto un alcohol.

El carbonilo contiene un doble enlace carbono-oxígeno, debido a que el oxígeno es más electronegativo que el carbono, los electrones π son fuertemente atraídos por el oxígeno, dando lugar a una polarización que genera un carácter electropositivo en el carbono carbonílico y lo convierte en u grupo más susceptibles al ataque de reactivos nucleofílicos (Griffin W.F. 1987), entre los cuales encontramos los alcoholes, el agua que es un nucleofílo neutro, el ion cianuro CN- para forma cianohidrinas, los carbaniones, derivados de amoniaco como la hidrazina para formar hidraxzona, la 2,4-dinitrofenilhidrazina para formar 2,4-dinitrofenilhidrazina.

Por otro lado en presencia de agentes oxidantes como el dicromato de potasio K2Cr2O7  y permanganato de potasio  KMnO4 los aldehídos pueden ser oxidados a ácidos carboxílicos con gran facilidad, no siendo el mismo caso para las cetonas, es por ello que la prueba de oxidación es la reacción más utilizada para diferenciar los aldehídos de las cetonas, en otras palabras un aldehído tiene un átomo de hidrogeno unidos al carbono carbonílico y la cetona no, este hidrogeno es sustraído durante la oxidación, mientras que la reacción análoga para una cetona no tiene lugar, es decir, la separación de un grupo alquilo o arilo, esta característica  del grupo aldehído permite realizar la oxidación con agentes oxidantes débiles como el ión plata y el ión cúprico como es el caso del reactivo de Tollens, siendo  un complejo acuoso de diamina-plata, presentado usualmente bajo la forma de nitrato (Leira M.G &  Ortiz M.F 2013), este agente oxidante genera plata al reaccionar y se utiliza generalmente para comprobar la presencia de aldehídos, que son oxidados a ácidos carboxílicos. Si la sustancia con la cual reacciona es un aldehído, el reactivo de Tollens genera plata. En otro caso, puede formarse o no una sustancia amarillenta (Gutsche C.D.1978).

Los aldehídos también pueden ser identificados mediante la prueba de Fehling  la cutiliza como agente oxidante el ion cúprico Cu2+ presente en una solución acuosa de CuSO4 en medio básico y estabilizada con tartrato de sodio y potasio, conocida como sal de Rochelle.

Las propiedades que presentan este tipo de sustancias permiten tener una utilidad en la industria; los aldehídos son empleados para la fabricación de resinas, plásticos, solventes, tinturas, perfumes y esencias; en el caso de las cetonas son empleadas como disolventes orgánicos, se emplean para la obtención de resinas sintéticas, antisépticos, en el caso de la acetona es común mente utilizada como removedor de uñas.

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