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. 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 acetona)
Metanal
Propanona
Metil-fenil-cetona
Las cetonas aromáticas reciben el nombre de felonas.
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.
(Constantes
físicas de algunas aldehidos y cetonas)
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.
La reacción de adición nucleofílica en las cetonas
dan origen a alcoholes terciarios.
Otras reacciones de adición nucleofílica pueden producirse
con el ácido cianhídrico, el sulfito ácido de
sodio, la hidroxilamina, hidracina, semicarbacida, fenilhidracina
y con el 2,4 dinitrofenilhidracina, para dar origen a diferentes compuestos
químicos.
Los aldehídos y cetonas también pueden dar origen a
otros compuestos mediante reacciones de sustitución
halogenada, al reaccionar con los halógenos sustituyen
uno o varios hidrógenos del carbono unido al carbonilo.Este
método permite obtener la monobromoactona que es un poderoso
gas lacrimógeno.
Reacciones
de condensación aldólica: En esta reacción
se produce la unión de dos aldehídos o dos cetonas en
presencia de una solución de NaOH formando un polímero,
denominado aldol.
Reacciones de oxidación: Los aldehídos se oxidan
con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos.
Mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy
enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así
que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos
de las cetonas en el Laboratorio.
Síntesis
y obtención de aldehídos y cetonas alifáticas:
Los aldehídos y cetonas pueden ser obtenidos mediante la
oxidación de alcoholes.
La hidratación de alquinos
en presencia de ácido sulfúrico en solución acuosa
y sulfato mercúrico permite obtener aldehídos y cetonas.
Síntesis de Aldehídos Aromáticos:
Los aldehídos aromáticos presentan un anillo aromático
unido al grupo carbonilo. El representante
de este grupo de compuestos es el benzaldehido. La obtención
del benzaldehido puede ser mediante oxidación del tolueno,
del cloruro de bencilo o por hidrólisis del cloruro de bencilideno.
Benzaldehido
Síntesis de cetonas aromáticas
Las cetonas aromáticas (fenonas) presentan uno o dos anillos
aromáticos unidos al grupo carbonilo.
Metal-fenil-cetona
difenil-cetona
La mayoría de las cetonas aromáticas se preparan por
acilación de Friedel-Crafts, donde el benceno reacciona con
los cloruros de ácido en presencia de cloruro de aluminio.
Así el grupo acilo entra al anillo para producir las fenonas.
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 cetona 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.
aldehido anísico
muscona
civetona
Bibliografía
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Ediciones ENEVA Caracas.
Marcano, D., Cortés, L. Química Orgánica. (1982).
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