GENERALIDADES DE ALDEHÍDOS Y CETONAS.pdf

organica

1. ALDEHÍDOS Y CETONAS

2. ALDEHÍDOS Y CETONAS
Losaldehídosycetonasseencuentranenlanaturaleza,en
lasplantasyanimales,enelaromayelsabordemuchos
alimentos(aldehídosaromáticos),ayudaenlafunción
biológicademuchasenzimas,porejemploenlabiosíntesis
deazúcaresydeaminoácidos.
Lashormonasesteroidalescomolatestosterona,la
progesteronaylacortisona,tienenensuestructuragrupos
carbonilo.
Enlaindustriaquímicaseproducenaldehídosycetonas
simplesengrandescantidadesparautilizarloscomo
disolventesymateriasprimas,conelfindepreparar
muchosotroscompuestos.
(olor de almendras)
(olor de la canela)
(olor de vainilla)

3. ALDEHÍDOS Y CETONAS
Losaldehídosycetonassondosclasesde
compuestosorgánicos,caracterizadospor
unaunidadreactivadenominadagrupo
carbonilo,queconsisteenuncarbono
unidoaunoxigenomedianteundoble
enlace.
Enelaldehídoelcarbonodelgrupo
carboniloestáunidoaunHidrógenoyuna
cadenacarbonada.
Enlacetonaelcarbonodelgrupo
carboniloestáunidoadoscadenas
carbonadas.

4. ALDEHÍDOS Y CETONAS
Elgrupocarbonilopresenteenambasestructurasaldehídosycetonas,tiene
unascaracterísticasespecialesquelohacenreactivo:
Eloxigenoporsermáselectronegativoqueelcarbono,presentaunamayor
densidadelectrónicaπ,quedesplazahaciael,generandoundipolodeenlace,
quedandoeloxígenoparcialmentenegativoyelcarbonoparcialmentepositivo,
comoseindicaenlasiguientefigura:
Estedesplazamientodecargashacealgrupocarbonilopolar.

5. Losángulosdeenlacealrededordelátomodecarbonodelgrupocarbonilo(C=O)
sonde120°.
Lageometríadelgrupocarboniloestrigonalplanarigualqueeneldobleenlace
C=C.
Apesardequetienenmuchassemejanzaselgrupocarbonilo(C=O)yeldobleenlace
(C=C),sondiferentes,yaqueelgrupocarboniloespolar.
GEOMETRÍA DEL GRUPO CARBONILO
Hibridación sp
2
En aldehídos y cetonas:

6. Losaldehídossonengeneralmasreactivosquelascetonasfrentealos
nucleófilos,estodependedelosfactoreselectrónicosyestéricos:
FACTORESELECTRÓNICOS:
Lasreactividadesrelativassepuedenatribuirenpartealamagnituddelacarga
positivasobreelcarbonodelgrupocarbonilo.Unamayorcargaparcialpositiva
significareactividadmasalta,perosilacargaparcialpositivaseestabilizaenla
moléculaentonceselcompuestocarbonílicoesmasestableymenosreactivo.
Elgrupocarbonilo(C=O)estabilizasucargapositivaconlosgruposalquilo
adyacentes,debidoaquedonanelectrones.Lacetonacomotienedosgrupos
alquilounidosalgrupocarboniloestabilizanmaslacargapositivadelcarbono,
haciendolamoléculadecetonamasestable(7Kcal/mol)ymenosreactiva
comparadaconelaldehídoquetieneunsologrupoalquilodadordeelectrones,
suefectodadordeelectronesesmenor.
FACTORES ELECTRÓNICOS Y ESTÉRICOS
Cetona Aldehído

7. FACTORESESTÉRICOS:
Unnucleófilopodráaproximarsealgrupocarboniloporcualquieradelosdos
ladosdelplanodelamolécula,conlamismaprobabilidad.Laformacióndeun
nuevoenlacecambialahibridacióndesp
2
asp
3
ylosángulosqueanteserande
120°ahorasereducena109°aproximadamente.
Lacetonaquetienedoscadenascarbonadasvoluminosas,presentamayor
impedimentoestérico,porlotantoformarámayorcompresiónenlosángulosde
enlaceytendrámayordificultadparaformarelenlacehaciendolareacciónmas
lenta.Adiferenciadelaldehídoquetienemenorimpedimentoestéricohaciendo
lareacciónmasrápidaymasreactiva.
FACTORES ELECTRÓNICOS Y ESTÉRICOS

8. PROPIEDADES FÍSICAS
Debidoalasinteraccionesentreestasmoléculasbipolares:
✓Losaldehídosylascetonaspresentanpuntosdeebulliciónmayoresquelos
puntosdeebullicióndeloshidrocarburoscorrespondientes.„
✓Lascetonasylosaldehídosentresí,nopuedenformarpuentesdehidrógeno,
porestosuspuntosdeebulliciónsoninferioresalosdelosalcoholesdepeso
molecularsimilar;estoseexplicaporquelosalcoholessipuedenformarentre
sipuentesdehidrógeno.„
✓Loscompuestoscarbonílicosmáspequeñoscomoelacetaldehídoyla
propanonasonsolublesenagua;sinembargoamedidaquecrecelacadena
carbonada(hidrofóbica)lasolubilidadenaguadisminuye.„
✓Lasolubilidadenaguayenalcoholes,seexplicaporsupolaridadyporla
presenciadelosparesdeelectroneslibressobreelátomodeoxigenodel
grupocarbonilo,puedenformarconelaguapuentesdehidrógeno.
✓Estadofísico:bajopesomolecular(gases),pesomolecularintermedio
(líquidos)ycompuestopesados(sólidos).

9. RECORDEMOS ALGUNOS CONCEPTOS
NUCLEÓFILO:
Especiequímicaricaenelectrones(Nu¨),quepuedeserunióncargado
negativamenteounamoléculaneutraconelectroneslibres,reacciona
atacandocentrospositivosoelectrófilos.
ELECTRÓFILO:
Especiequímicadeficienteenelectrones(E
+
),quereaccionaaceptando
electrones,sonácidosdeLewis,sonatraídosporlosnucleófilos.
ROMPIMIENTODEENLACEHOMOLÍTICO:
Ocurreentreátomosigualesycomoambosátomostienenigual
electronegatividadcadaunoconservaunelectróndelenlace,generando
radicaleslibres.Ej:C-C,O-O,N-N,S-Setc.
ROMPIMIENTODEENLACEHETEROLÍTICO:
Ocurreentreátomosdiferentesyunodeellosesmaselectronegativoque
elotro,generandoespeciesquímicascargadaspositivaynegativamente.

10. Lareaccióniniciacuandoelnucleófiloricoenelectrones(Z:)atacaalcarbono
cargadoparcialmentepositivo,yestequeestáestableconsuscuatroenlaces,para
poderaceptarunnuevoenlaceconelnucleófilo,deberomperunenlaceconel
oxígeno,procesosimultaneodeformaciónyrompimientodeenlace,quedandoel
carbononuevamentecon4enlacesyeloxígenocargadonegativamente.
Enunasegundaetapaeloxígenonegativocaptaunelectrófilogeneralmenteesun
protóndelmedio,paraestabilizarlamolécula,obteniéndoseunproductodeadición
saturado(hibridaciónsp
3
,geometríatetraédrica).
REACCIONES DE ADICIÓN NUCLEOFÍLICA:
ALDEHÍDOS Y CETONAS

11. REACCIONES DE ADICIÓN NUCLEOFÍLICA:
ALDEHÍDOS Y CETONAS