Aldehidos y Cetonas Adapt Qorg

8/18/2019 Aldehidos y Cetonas Adapt Qorg

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ALDEHIDOS Y CETONAS

Nomenclatura de Aldehídos y Cetonas

Los aldehídos se nombran reemplazando la terminación -ano del alcano correspondiente por -al. No es

necesario especificar la posición del grupo aldehído, puesto que ocupa el etremo de la cadena

!localizador "#.

Cuando la cadena contiene dos funciones aldehído se emplea el sufi$o -dial.

%l grupo -C&' unido a un ciclo se llama -carbaldehído. La numeración del ciclo se realiza dando

localizador " al carbono del ciclo que contiene el grupo aldehído.

Algunos nombres comunes de aldehídos aceptados por la ()*AC son+

Las cetonas se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano con igual longitud de cadena por

-ona. e toma como cadena principal la de mayor longitud que contiene el grupo carbonilo y se numera

para que ste tome el localizador ms ba$o.

%iste un segundo tipo de nomenclatura para las cetonas, que consiste en nombrar las cadenas como

sustituyentes, ordenndolas alfabticamente y terminando el nombre con la palabra cetona.


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*reparación de aldehídos y cetonas

Los aldehídos y cetonas pueden ser preparados por oidación de alcoholes, ozonólisis de alquenos,

hidratación de alquinos y acilación de /riedel-Crafts como mtodos de mayor importancia.

a# 'zonólisis de alquenos+ Los alquenos rompen con ozono formando aldehídos y0o cetonas. i el

alqueno tiene hidrógenos 1inílicos da aldehídos. i tiene dos cadenas carbonadas forma cetonas.

La ozonólisis de alquenos cíclicos produce compuestos dicarbonílicos+

Los alquenos terminales rompen formando metanal, que separa fcilmente de la mezcla por su ba$o

punto de ebullición.

b# 'idación de alcoholes+ Los alcoholes primarios y secundarios se oidan para dar aldehídos y

cetonas respecti1amente. 2eben tomarse precauciones en la oidación de alcoholes primarios, puesto

que sobreoidan a cidos carboílicos en presencia de oidantes que contengan agua. %n estos caso

debe traba$arse con reacti1os anhídros, como el clorocromato de piridino en diclorometano !*CC#, a

temperatura ambiente.


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Los alcoholes secundarios dan cetonas por oidación. e emplean como oidantes permanganato,

dicromato, trióido de cromo.

La oidación supone la prdida de dos hidrógenos del alcohol. Los alcoholes terciarios no puedenoidar puesto que carecen de hidrógeno sobre el carbono.

Los alcoholes alílicos y bencílicos se transforman en aldehídos o cetonas por oidación con dióido de

manganeso en acetona. %sta reacción tiene una ele1ada selecti1idad y no oida alcoholes que no se

encuentren en dichas posiciones.

c# &idratación de alquinos+ Los alquinos se pueden hidratar 3ar4o1ni4o1, formando cetonas, o bien

anti3ar4o1ni1o1, para formar aldehídos.


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d# Acilación de /riedel-Crafts+ La introducción de grupos acilo en el benceno permite la preparación de

cetonas con cadenas aromticas.

/ormación de &idratos

Los aldehídos y cetonas reaccionan en medio cido acuoso para formar hidratos. %l

mecanismo consta de tres etapas. La primera y ms rp5da consiste en la protonación del oígeno

carbonílico. %sta protonación produce un aumento de la polaridad sobre el carbono y fa1orece el

ataque del nucleófilo. %n la segunda etapa el agua ataca al carbono carbonilo, es la etapa lenta del

mecanismo. %n la tercera etapa se produce la desprotonación del oígeno formndose el hidrato final.3ecanismo de la reacción

%tapa ". *rotonación del oígeno carbonílico.

%tapa 6. Ataque nucleófilo del agua al carbonilo protonado.

%tapa 7. 2esprotonación del hidrato


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/ormación de &emiacetales

Los hemiacetales se forman por reacción de un equi1alente de alcohol con el grupo carbonilo de

un aldehído o cetona. %sta reacción se cataliza con cido y es equi1alente a la formación de

hidratos.

3ecanismo de la reacción+

%tapa ". *rotonación del oígeno carbonílico.

%tapa 6. Ataque nucleófilo del metanol al carbonilo protonado.

%tapa 7. 2esprotonación del hemiacetal

/ormación de Acetales

Los aldehídos y cetonas reaccionan con alcoholes ba$o condiciones de catlisis cida, formando en una

primera etapa hemiacetales, que posteriormene e1olucionan por reacción con un segundo equi1alente de

alcohol a acetales.


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3ecanismo para la formación de acetales

%tapa ". *rotonación del grupo hidroilo

%tapa 6. *rdida de agua.

%tapa 7. Ataque del alcohol al carbocatión

%tapa 8. 2esprotonación del acetal

/ormación de (minas

La reacción de aldehídos o cetonas [1] con aminas primarias genera iminas [2]. La reacción se

fa1orece en un medio ligeramente cido !p&98.:#.

%l control del p& es fundamental, puesto que se requiere la protonación del oígeno del carbonilo para

fa1orecer el ataque nucleófilo.

Mecanismo:


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Etapa 1. *rotonación del grupo carbonilo que aumenta la polaridad positi1a sobre el carbono y

fa1orece el ataque nucleófilo.

Etapa 2. Ataque nucleófilo de la amina primaria al carbono carbonilo.

Etapa 3. *rotonación del grupo hidroilo para transformarlo en buen grupo saliente.

Etapa 4. *erdida de agua y formación de la imina protonada.

Etapa 5. 2esprotonación del catión.

/ormación de 'imas

Las oimas [3] se obtienen por reacción de aldehídos o cetonas [1] e hidroilamina [2] en un medio

dbilmente cido. %l mecanismo es anlogo al de formación de iminas.


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Las oimas de aldehídos y cetona asimtricas presentan isomería ;0% dependiendo de la posición del

grupo hidroilo.

Las iminas e hidrazonas !que comentaremos a continuación# tambin presentan esta característica.

/ormación de &idrazonas

Las hidrazonas [3] se obtienen por reacción de aldehídos o cetonas [1] con hidrazina [2]. (gual que en

el caso de las iminas y oimas requiere p&98.

Aunque el mecanismo es anlogo al de formación de iminas, comentaremos de nue1o los pasos.

%l etanal [1] se protona formando su cido con$ugado [4]. La importante polaridad del carbono


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carbonilo de [4] fa1orece el ataque de la hidrazina [2] para formando el intermedio [5]. %l compuesto

[5] intercambia un protón entre el nitrógeno y el oígeno, transformando el grupo hidroilo en agua

!buen grupo saliente#. %l intermedio [6] pierde una molcula de agua transformndose en [7], cuya

desprotonación da la hidrazona final [3].

/ormación de CianhidrinasLas cianhidrinas [3] se forman por reacción de aldehídos o cetonas [1] con cido cianhídrico [2] y son

compuestos que contienen un grupo cinano y un hidroi sobre el mismo carbono.

%l mecanismo de la reacción transcurre en dos etapas+

Etapa 1. Los iones cianuro acteglas ()*ACRegla 1. Los aldehídos se nombran reemplazando la terminación -ano del alcano correspondiente por -al.

No es necesario especificar la posición del grupo aldehído, puesto que ocupa el etremo de la cadena

!localizador "#.

Cuando la cadena contiene dos funciones aldehído se emplea el sufi$o -dial.


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Regla 2. %l grupo -C&' se denomina -carbaldehído. %ste tipo de nomenclatura es muy


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Regla 6. %iste un segundo tipo de nomenclatura para las cetonas, que consiste en nombrar las cadenas

como sustituyentes, ordenndolas alfabticamente y terminando el nombre con la palabra cetona.

Regla 7. Cuando la cetona no es el grupo funcional de la molcula pasa a llamarse oo-.

Nomenclatura de Aldehídos y Cetonas - Problema 9.1


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Nombra los siguientes aldehídos ycetonas:

Solución

1. Cadena principal: 5 carbonos(pentano)2. Numeración: comiena en el aldehído(grupo !uncional)"rupo !uncional: aldehído#. Nombre: $ent%#%enal

1. Cadena principal: # carbonos(propano)2. Numeración: localiadorm&s ba'o al aldehído.#. "rupo !uncional: aldehído. Sustituyentes: metilo en 2.5. Nombre: 2%etilpropanal

*os aldehídos y cetonas son prioritariossobre al+uenos y al+uinos, y senumeran otorg&ndoles el localiadorm&s ba'o


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1. Cadena principal: # carbonos (propano)2. "rupo !uncional: aldehído (dialdehido)#. Nombre: $ropanodial

1. Cadena principal: - carbonos (heano)2. "rupo !uncional: cetona#. Numeración: asignar el menor localiador a la cetona. Sustituyentes: hidroi en 5.5. Nombre: 5%/idroihean%2%ona

1. Cadena principal: carbonos (butano)2. "rupo !uncional: aldehído#. Numeración: asignar el menor localiador al aldehído. Nombre: 0ut%#%inal

1. Cadena principal: ciclo de 5 miembros (ciclopentano)2. "rupo !uncional: cetona#. Numeración: comiena en la cetona y prosigue hacia el sustituyente. Sustituyentes: metoi en #.5. Nombre: #%etoiciclopentanona

1. Cadena principal: - carbonos (heano)2. "rupo !uncional: aldehido (dialdehido)#. Numeración: comiena en el etremo +ue otorga al !enilo el localiadorm&s ba'o.. Sustituyentes: !enilo en #.5. Nombre: #%enilheanodial

1. Cadena principal: - carbonos (heano)2. "rupo !uncional: aldehído#. Numeración: asignar el menorlocaliador al aldehído. Sustituyentes: hidroi en 5 y oo en .5. Nombre: 5%/idroi%%ooheanal

*os aldehídos son prioritarios sobre lascetonas +ue pasan a nombrarse comosustituyentes (oo%)

1. Cadena principal: ciclo de - miembros(cicloheano)

2. "rupo !uncional: aldehído (%carbaldehído)#. Numeración: menor localiador al


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grupo %C/ (este no se numera). Sustituyentes: cetona (oo%) en #5. Nombre: #%ocicloheanocarbaldehído

1. Cadena principal: # carbonos (propano)2. "rupo !uncional: aldehído (dialdehído)

#. Sustituyentes: metilos en 2,2.. Nombre: 2,2%3imetilpropanodial

1. Cadena principal: carbonos (butano)2. "rupo !uncional: aldehído#. Sustituyentes: !ormil en #. Nombre: 2%ormilbutanodial

1. Cadena principal: carbonos (butano)2. "rupo !uncional: aldehído

#. Numeración: asignar el menor localiador al aldehído. Sustituyentes: hidroi en y oo en #.

5. Nombre: %/idroi%#%oobutanal

Aldehídos y Cetonas+ *roblema "

"# A continuación se dan nombres comunes y las fórmulas estructurales de algunos compuestos

carbonílicos. (ndique el nombre correspondiente seg


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*a acide de los hidrógenos 8 es debida a la estabiliación de la base con'ugada (enolato) por resonancia.

Alquilación de Enolatos

*os enolatos act9an como nucleó!ilos a tra4s del carbono atacando a un gran n9mero de electró!ilos (haloalcanos,epóidos, carbonilos, steres.....). n este punto nos !i'aremos en la reacción entre enlolatos y haloalcanos, +ue permitea;adir cadenas carbonadas a la posición a de la cadena.

*a Cicloheanona se con4ierte en 2%etilciclheanona por tratamiento con *3< seguido de yoduro de metilo.

tapas del mecanismo por el +ue se al+uila la cicloheanona:

Etapa 1. ormación del enolato

Etapa 2.


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*as reacciones de al+uilación tienen dos importantes problemas.1. Competencia con la condensación aldólica. *os carbonilos en medio b&sico tienden a condensar para !ormar aldoles.2. *a reacción es di!ícil de controlar y tiende a polial+uilar el carbonilo.

Haloenación de aldehídos y cetonas

*os aldehídos y cetonas reaccionan con halógenos en medios &cidos o b&sicos producindose la sustitución dehidrógenos a por halógenos.

/alogenación de la propanona en medio &cido:

l mecanismo de halogenación en medio ácido tiene las siguientes etapas:

Etapa 1. ormación del enol

Etapa 2. raba'ando con un e+ui4alente de reacti4o la halogenación para en una primera adición y no ocurren polialogenaciones.l paso cla4e del mecanismo es la !ormación del enol y esta etapa re+uiere protonar el oígeno del carbonilo. ?na 4ehalogenada la posición a el oígeno se 4uel4e menos b&sico, debido al e!ecto electronegati4o del bromo, proton&ndosepeor .

/alogenación de la propanona en medio basico:

*a halogenación en medio b&sico tiene el siguiente mecanismo:

Etapa 1. ormación del enolato


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Etapa 2.


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Etapa 3. $rotonación

Etapa 4. 3eshidratación del aldol

Condensación aldólica con cetonas

*as cetonas son menos reacti4as +ue los aldehídos y dan un rendimiento muy ba'o en la condensación aldólica.


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