ALDEHIDOS Y CETONAS

Los aldehídos y las cetonas: son compuestos caracterizados por la

presencia del grupo carbonilo (C=O). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas

lo presentan en posición intermedia

La fórmula general de los aldehidos es :RCOH O ArCOH

La fórmula general de las cetonas es:RCOR o ArCOAr

El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o

formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la

familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil cetona).

HCOH METANALCH3COCH3 PROPANONA

NOMENCLATURA

AldehídosEl sistema de nomenclatura IUPAC consiste en emplear el nombre del alcano correspondiente terminado en –al; ejemplo metanal.En el sistema tradicional se nombra poniendo primero la apalabra aldehído y luego el nombre del hidrocarburo del cual provienen con la terminación ílico; ejemplo: aldehído etílico

CetonasPara nombrar los cetonas tenemos dos alternativas:IUPACEl nombre del hidrocarburo del que procede terminado en -ona ;ejemplo: propanonaTRADICIONALCitar los dos radicales que están unidos al grupo carbonilo por orden alfabético y a continuación la palabra cetona; ejemplo: metiletilcetona

PROPIEDADES FÍSICAS:La presencia del grupo carbonilo convierte a

los aldehídos y cetonas en compuestos polares. Los compuestos de hasta cuatro átomos de carbono, forman puente de hidrógeno con el agua, lo cual los hace

completamente solubles en agua. Igualmente son solubles en solventes orgánicos.

Punto de Ebullición: los puntos de ebullición de los aldehídos y cetonas son mayores que el de los alcanos del mismo peso molecular, pero

menores que el de los alcoholes y ácidos carboxílicos comparables. Esto se debe a la

formación de dipolos y a la ausencia de formación de puentes de hidrógeno

intramoleculares en éstos compuestos.

PROPIEDADES QUÍMICAS: Los aldehídos y cetonas se

comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto

hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica.

Reacciones de adición nucleofílica: Estas reacciones se producen frente al (reactivo de Grignard), para dar origen a un oxihaluro de alquil-magnesio que al ser tratado con agua da origen a un alcohol. El metanal forma alcoholes primarios y los demás aldehídos forman alcoholes secundarios

HCH3COH+MgICH3 ---CH3COMgI +H2O---CH3CHOH CH3+ Mg(OH)I

CH3

H

HCOH+MgICH3 ---- HCOMgI +H2O---CH3CH2OH + Mg(OH)I

CH3

CH3 CH3

CH3COCH3 +MgICH3 ---- CH3COMgI +H2O---CH3 COH + Mg(OH)I

CH3 CH3

La reacción de adición nucleofílica en las cetonas dan origen a alcoholes terciarios

Reducción o hidrogenación catalíticaLos aldehídos y las cetonas experimentan adición directa de hidrógeno formando alcoholes primarios y secundarios respectivamente, utilizando como catalizadores platino, paladio, níquel o hierro

HCOH + H2 ----- CH3OHMETANAL METANOL

CH3COH + H2 ----- CH3CH2OHETANAL ETANOL

CH3COCH3 + H2 ----- CH3CHOHCH3

PROPANONA ISOPROPANOL

Fe

Fe

Fe

Oxidación: Una de las diferencias entre aldehídos y cetonas es la facilidad que tiene los aldehídos de oxidarse produciendo ácidos orgánicos; así:

HCOH + KMnO4 ----- HCOOHMETANAL ACIDO METANOICO

CH3COH + KMnO4 ----- CH3COOHETANAL ACIDO ETANOICO

H2SO4

H2SO4

METODOS DE OBTENCIÓN:1. Oxidación de alcoholes:Los aldehídos y las cetonas se producen por oxidación suave de alcoholes primarios y secundarios respectivamente

CH3CH2OH + KMnO4 ----- CH3COH + H2O ETANOL ETANAL

CH3CHOHCH3 + KMnO4 ----- CH3COCH3 + H2O

ISOPROPANOL PROPANONA

2. Hidratación de alquinos:El acetileno o etino por hidratación produce etanal, los demás alquinos producen cetonas:

CH CH + H2O ------ CH2 CHOH ------ CH3COH

CH3 C CH +H2O------CH3 CHOH CH2 ---- CH3COCH3

H2SO4

H2SO4

HgSO4

HgSO4

3. Reducción de haluros de acilo:Los haluros de acilo se reducen en presencia de hidrógeno gaseoso para producir aldehídos, así: CH3COCl + H2 ----- CH3COH + HCl

Pd

BaSO4

Uso de los aldehídos y cetonas: Aldehídos:El metanal o aldehído fórmico es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y poliuretano expandido.

También se utiliza en la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno)

Cetonas:La que mayor aplicación industrial tiene es la acetona (propanona) la cual se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás, empleándose también en la elaboración de resinas epoxi y poliuretanos. Otras cetonas industriales son la metil etil cetona (MEK, siglas el inglés) y la ciclohexanona que además de utilizarse como disolvente se utiliza en gran medida para la obtención de la caprolactama, que es un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

Muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas como es el caso del benzaldehído (olor de almendras amargas), el aldehído anísico (esencia de anís), la vainillina, el piperonal (esencia de sasafrás), el aldehído cinámico (esencia de canela). De origen animal existe la muscona y la civetona que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.