ALGUNAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE ALDEHÍDOS Y CETONAS DAIRO CARRASCAL1, GERSON SALCEDO1, TATIANA VERGARA1.
RESUMEN. En la práctica de laboratorio de Química Orgánica, llamada “algunas propiedades químicas de Aldehídos y Cetonas”, se efectuaron reacciones químicas para reconocer algunas propiedades de estos grupos funcionales. Primeramente se llevó a cabo una prueba de solubilidad para diferentes Aldehídos y Cetonas, se determinó que el Formaldehído y la Acetona son miscibles en agua, mientras que la Acetofenona es inmiscible. Posteriormente se efectuaron diversas reacciones químicas para examinar las propiedades químicas de los Aldehídos y las Cetonas, tales como reacciones con reactivos oxidantes suaves como reactivo de Tollens y de Fehling, encontrándose que de los tres compuestos mencionados anteriormente, solo presentó prueba positiva en ambos casos el Formaldehído, por aparición de precipitado granuloso negro correspondiente a Óxido de Plata y precipitado de color rojo ladrillo del Óxido Cuproso, respectivamente para las pruebas. Mientras que para la prueba con Yodoformo, tanto la Acetona como la Acetofenona dieron prueba positiva por aparición de precipitado de color amarillo del Triyodometano. Finalmente, para la formación de 2,4-Dinitrofenilhidrazona se empleó Formaldehído, el cual luego de todo el procedimiento de reacción con 2,4-DNFH formó el compuesto conocido como Formaldehído 2,4-Dinitrofenilhidrazona, de color amarilloso. PALABRAS CLAVES: reacciones químicas, grupos funcionales, Aldehídos, Cetonas.
ABSTRACT. In the Organic Chemistry laboratory practice, called “some chemical properties of Aldehydes and Ketones”, to recognize some chemical properties of these functional groups reactions were performed. First held a solubility test for different Aldehydes and Ketones, it was determined that Formaldehyde and Acetone are miscible in water, while the Acetophenone is immiscible. Subsequently, various chemical reactions were performed to examine the chemical properties of the Aldehydes and Ketones, such as reactions with mild oxidizing reagents such as Tollens reagent and Fehling, finding that the three compounds mentioned above, only provided positive evidence in both cases the Formaldehyde, for appearance of black granular precipitate corresponding to Silver Oxide and precipitate of red brick color of Cuprous Oxide, respectively for tests. While the test to Iodoform, as both Acetone and Acetophenone gave positive test for appearance of yellow precipitate of Triiodomethane. Finally, to the 2,4- Dinitrophenylhydrazone formation was employed Formaldehyde, which after all reaction procedure 2,4-DNFH formed the compound known as 2,4- Dinitrophenylhydrazone Formaldehyde, of yellow coloring. KEY WORDS: chemical reactions, functional groups, Aldehydes, Ketones.
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Universidad de Sucre, Programa de Biología, tercer semestre, Química Orgánica, grupo 1, puesto 2.
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TABLA DE COTENIDO
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIALES, REACTIVOS Y PROCEDIMIENTO RESULTADOS ANÁLISIS DE RESULTADOS CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA CUESTIONARIO
Pág (s). 3 4 5-6 7-8 9-13 14 15 16-20
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1. INTRODUCCIÓN El grupo Carbonilo es uno de los grupos funcionales más importantes en la Química Orgánica. Se puede considerar a los Aldehídos y a las Cetonas como derivados de los Alcoholes, a los cuales se les ha eliminado dos átomos de Hidrógeno, uno de la función Hidroxilo y otro del Carbono contiguo. Los Aldehídos son compuestos de fórmula general R–CHO, y las Cetonas son compuestos orgánicos de fórmula general R-CO-R´, donde los grupos R y R´ pueden ser alifáticos o aromáticos. Ambos tipos de compuestos se caracterizan por tener el grupo Carbonilo, por lo cual se les suele denominar como compuestos Carbonílicos. Estos compuestos tienen una amplia aplicación tanto como reactivos y disolventes así como su empleo en la fabricación de telas, perfumes, plásticos y medicinas. En la naturaleza se encuentran ampliamente distribuidos como Proteínas, Carbohidratos y Ácidos Nucleicos, tanto en el reino animal como vegetal. No es de sorprender que los Aldehídos y las Cetonas se asemejen en la mayoría de sus propiedades como consecuencia de poseer el grupo Carbonilo. Sin embargo, en los Aldehídos el grupo Carbonilo está unido a un átomo de Hidrógeno, mientras que en las Cetonas se une a dos grupos orgánicos. Esta diferencia estructural afecta a sus propiedades de dos formas fundamentales:
Los Aldehídos se oxidan con facilidad mientras que las Cetonas lo hacen con dificulta. Los Aldehídos suelen ser más reactivos que las Cetonas en adiciones nucleofílicas, que es la reacción más característica de este tipo de compuestos.
El grupo Carbonilo rige la Química de los Aldehídos y Cetonas de dos maneras fundamentales:
Proporcionando un sitio para la adición nucleofílica. Aumentando la acidez de los átomos de Hidrógeno unidos al Carbono alfa.
Estos dos efectos se deben de hecho, a la capacidad que tiene el Oxígeno para acomodar una carga negativa. En el doble enlace Carbono-Oxígeno del grupo Carbonilo, el par de electrones pi puede ser atraído por el Oxígeno, con lo cual se tiene a un Carbono Carbonílico deficiente en electrones, mientras que el Oxígeno es rico en ellos. Esta distribución de cargas se debe fundamentalmente a:
Efecto inductivo del oxígeno electronegativo. Estabilización por resonancia.
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2. OBJETIVOS.
1. Comprobar la miscibilidad en agua de algunos de los Aldehídos y Cetonas que tienen hasta cuatro átomos de Carbono, y la poca miscibilidad de los Aldehídos y Cetonas con más de cuatro átomos de Carbono. 2. Diferenciar los Aldehídos de las Cetonas, utilizando los reactivos de Tollens y Fehling, y observando la formación de precipitados. 3. Comprobar experimentalmente que las Cetonas metílicas reaccionan positivamente con el reactivo de Yodoformo y, en cambio, los Aldehídos, excepto el Etanal, dan negativo con el mismo reactivo, si se toma como evidencia visual de reacción positiva la formación de un precipitado amarillo. 4. Sintetiza y purificar la 2,4-Dinitrofenilhidrazonas de un Aldehído conocido.
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3. MATERIALES, REACTIVOS Y PROCEDIMIENTO
MATERIALES:
Gradilla. Tubos de ensayo. Beaker. Mechero. Pinzas. Goteros. Papel filtro.
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REACTIVOS:
Formaldehído. Acetona. Acetofenona. Agua. Reactivo de Tollens. Reactivo de Fehling. Reactivo de Yodoformo. Hidróxido de Sodio al 1 %.
PROCEDIMIENTO: Para la prueba de solubilidad, se tomaron tres tubos de ensayo, a cada uno se les adicionó 1 mL de agua, luego, en el primero se agregaron cinco gotas de Formaldehído, en segundo cinco gotas de Acetona y en el último cinco gotas de Acetofenona, se agitó vigorosamente cada uno de los tubos a temperatura ambiente, y se consideró miscibilidad en agua si el compuesto se disolvía completamente. Para las reacciones con reactivos oxidantes suaves, primeramente se realizó la prueba con reactivo de Tollens, esta consistió verter en cinco gotas de Formaldehído, cinco gotas de Acetona y cinco gotas de Acetofenona en sendos tubos de ensayo, a cada uno se le agregaron tres gotas del reactivo de Tollens, se agitó y se dejó en reposo durante 15 minutos, se determinó la rapidez de formación de precipitado, en caso de ocurrencia, y si era necesario se efectuaba calentamiento al baño de María después de transcurrido el tiempo indicado, se anotaron los resultados. Posteriormente, se llevó a cabo la prueba usando reactivo de Fehling, empleando el mismo procedimiento anterior, agitando los tubos y calentándolos en baño de María durante tres minutos, se anotaron las observaciones. Para la prueba del Yodoformo, se vertieron 20 gotas de Hidróxido de Sodio al 1 % en un tubo de ensayo, se adicionaron cinco gotas de Formaldehído, y a esta mezcla se le agregaron gota a gota y agitando hasta cinco gotas de reactivo del Yodoformo, se observó si existía aparición de precipitado de color amarillo; la prueba se repitió usando Acetona y Acetofenona. Finalmente, para la preparación de las 2,4-Dinitrofenilhidrazonas de un Aldehído o Cetona conocidos, en un tubo de ensayo se pusieron 25 gotas 5
de Formaldehído, luego se adicionaron con agitación 40 gotas del reactivo de 2,4-Dinitrofenilhidrazina y se dejó reposar durante cinco minutos, se enfrío la mezcla en un baño de agua-hielo y finalmente se filtró por succión (al vacío), se secaron los cristales a 100 °C en la estufa durante, aproximadamente 20 minutos sobre un vidrio de reloj; la determinación del punto de fusión de los cristales no se pudo desarrollar debido a la escasez de producto.
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4. RESULTADOS
Pruebas de solubilidad: Disolvente H2O H2O H2O
Soluto Formaldehído Cetona Acetofenona
Fórmula molecular CH2O C3H6O C8H8O
Miscibilidad + + -
Evidencia Una fase. Una fase. Mezcla aceitosa.
Nota: Entiéndase más (+) como miscibilidad y menos (-) como inmiscibilidad.
Reacciones con reactivos oxidantes suaves: -
Reacción con reactivo de Tollens: Sustrato
-
Reactivo Reacción
Formaldehído
Tollens
+
Acetona Acetofenona
Tollens Tollens
-
Evidencia Precipitado granuloso inmediato de color negro. No precipitado. No precipitado.
Reacción con reactivo de Fehling: Sustrato
Reactivo Reacción
Formaldehído
Fehling
+
Acetona Acetofenona
Fehling Fehling
-
Evidencia Precipitado de color rojo ladrillo. No precipitado. No precipitado.
Nota: Para las reacción con los reactivos de Tollens y Fehling, entiéndase más (+) como reacción de oxidación y menos (-) como no reacción de oxidación.
Prueba del Yodoformo: Sustrato
Reactivo
Reacción
Evidencia No cambio de coloración o Formaldehído Yodoformo formación de precipitado. Acetona Yodoformo + Precipitado de color amarillo. Acetofenona Yodoformo + Precipitado de color amarillo. Nota: Entiéndase más (+) como reacción positiva y menos (-) como reacción negativa. 7
Preparación de las 2,4-Dinitrofenilhidrazonas de un Aldehído o Cetona conocidos:
Fotografía 1. Enfriamiento para formación de la 2,4-Dinitrofenihidrazona respectiva del Formaldehído.
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5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Si los Alcoholes constituyen el primer grado de oxidación de los Hidrocarburos, los Aldehídos y las Cetonas representan el segundo. Se ha visto anteriormente que los Alcoholes primarios se oxidan en Aldehídos y los secundarios en Cetonas; continuando la oxidación se producirán Ácidos orgánicos, que corresponden al tercer grado de oxidación. La existencia en ambos tipos de compuestos del grupo Carbonilo implica una serie de propiedades comunes, que dependen de la reactividad del doble enlace de dicho grupo. Con la excepción del Metanal, que es un gas, los Aldehídos y las Cetonas que tienen hasta diez átomos de Carbono son líquidos de olor agradable, sobre todos las últimas. Son muy solubles en disolventes orgánicos, pero sólo son solubles en agua los primeros términos de cada clase. Esta solubilidad en agua es mucho mayor en disoluciones de ácidos. La reactividad de Aldehídos y Cetonas se debe al carácter no saturado del grupo Carbonilo. Por reducción se obtienen los Alcoholes correspondientes. Las reacciones de los Aldehídos y las Cetonas son esencialmente de tres tipos, a saber: adición nucleofílica, oxidación y reducción. La reacción más importante de estos grupos funcionales es la reacción de adición nucleofílica, lo cual es efectuado dada la resonancia del grupo Carbonilo. Los Aldehídos son, en general, más reactivos que las Cetonas hacia la sustitución nucleofílica, por razones tanto estéricas como electrónicas. Por razones estéricas, dada la presencia de dos sustituyentes relativamente grandes en las Cetonas, contra un solo sustituyente grande en los Aldehídos, lo cual hace que los neutrófilos atacantes puedan aproximarse con mayor facilidad a los Aldehídos. Electrónicamente, el mayor grado de polaridad del grupo Carbonilo de los Aldehídos los hace más reactivos que las Cetonas. Con respecto a la miscibilidad en agua de estos dos grupos funcionales, cabe afirmar que, los Aldehídos y las Cetonas son solubles en agua, pues, poseen el grupo Carbonilo que le da cierta polaridad a la molécula y, por lo tanto, pueden formar puentes de Hidrógeno con las moléculas de agua (el cual es un compuesto polar); sin embargo, la parte alquílica de dicha molécula, que es un grupo orgánico con polaridad muy baja, posibilita que, conforme aumenta el número de átomos de Carbono, la solubilidad disminuya, pues, su influencia se hace más fuerte y hace que el Aldehído o la Cetona se vuelva menos polar, tal y como sucedió en el caso práctico, tanto el Formaldehído como la Acetona fueron miscibles en agua, dado que, presentan uno y tres Carbonos, respectivamente, mientras que la Acetofenona, la cual es la más simple de las Cetonas aromáticas, fue insoluble, lo cual se debió a que, la Acetofenona no es tan polar como para disolverse en agua, aunque tiene el grupo Carbonilo 9
que es polar, también tiene una gran parte no polar (el Metil y el anillo aromático).
Oxidación con reactivos oxidantes suaves: Las reacciones de oxidación implican aumento de Oxígeno y disminución de Hidrógeno en torno al Carbono. A diferencia de las Cetonas (incluyéndose las Cetonas aromáticas), los Aldehídos son reductores fuertes, lo que se manifiesta con una disolución de Nitrato de Plata amoniacal, que les hace depositar en espejo brillante de Plata metálica, esto quiere decir que se oxidan fácilmente en presencia de agentes oxidantes débiles, tales como el reactivo de Tollens, y producen Carboxilato y precipitados de Plata, los cuales pueden presentarse en forma de precipitado de color negro por la formación de Óxido de Plata, tal y como sucedió en la reacción entre el Formaldehído y el reactivo de Tollens:
El producto de reacción para este caso es el Ácido Carboxílico llamado Ácido Fórmico. En la reacción con Acetona o Acetofenona se da que:
O Con el reactivo de Fehling, el cual es una disolución alcalina de Sulfato Cúprico y Tartrato Sódico Potásico, se da la formación de Carboxilato, al igual que con el reactivo de Tollens, y un precipitado de Óxido Cuproso de color rojo o Cobre metálico. Como el caso de la reacción establecida en la práctica entre el Formaldehído y este reactivo, la cual se puede representar así:
En esta reacción, el Carboxilato producido, es, al igual que en la del reactivo de Tollens, el Ácido Metanóico. 10
Los Aldehídos se polimerizan fácilmente, formando sustancias de elevado peso molecular sin alterar la composición elemental. He allí la diferencia para el caso de las Cetonas, estas no se oxidan en estas condiciones y no se polimerizan. Los Aldehídos pueden oxidarse, formando Ácidos Carboxílicos o sales derivadas de ellos, mientras que las Cetonas no. Por lo cual, para el caso de la Acetona que reaccionó con el reactivo de Fehling, se tiene que:
Y para Acetofenona:
Prueba del Yodoformo: Los Aldehídos y las Cetonas que poseen Hidrógenos sobre el Carbono alfa presentan reacciones en este Carbono utilizando un catalizador fuertemente básico, puesto que los Hidrógenos alfa de estos compuestos Carbonílicos tienen un carácter de ácidos débiles. La prueba del Yodoformo es específica para los compuestos orgánicos que presentan el fragmento estructural H3C-C(=:O:)-. Por tanto, el test de Yodoformo sirve para determinar la presencia de Metilcetonas, Etanal, Etanol y Alcoholes que puedan dar origen a Metilcetonas (Alcoholes secundarios de Metilo), dado que, para que se forme el precipitado amarillo de Yodoformo es necesaria la presencia de Hidrógenos acídicos que puedan ser sustituidos por átomos de Yodo. Cuando se usan Yodo e Hidróxido de Sodio como reactivos, una reacción positiva produce Yodoformo. El Yodoformo es una sustancia de color amarillo pálido, es insoluble en agua, y tiene un olor a antiséptico. Los compuestos que contienen cualquiera de los grupos anteriormente mencionados reacciona con Yodo en Hidróxido de Sodio produciendo precipitados de Yodoformo, de color amarillo brillante; los compuestos que contienen el fragmento estructural dan una prueba del Yodoformo positiva, porque primero se oxidan a Metilcetonas. La reacción general se describe como:
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El Formaldehído o Metanal es un compuesto químico, más específicamente un Aldehído (el más simple de ellos), altamente volátil y muy inflamable, de fórmula H2C=O. Se obtiene por oxidación catalítica del alcohol metílico. Su fórmula estructural es: , por lo cual no cumple con las reglas para que pueda reaccionar con Yodoformo y dar prueba positiva, pues, no presenta el fragmento estructural necesario. Esto fue lo que se apreció en la práctica y por lo cual se consideró prueba negativa, básicamente, la reacción no se efectuó. El único Aldehído que da prueba positiva es el Acetaldehído. Dado que, la Acetona presenta el fragmento estructural necesario para la reacción, entonces, la prueba se considera positiva, tal y como se observó en la práctica, por la formación del precipitado de color amarillo pollito, es decir, Yodoformo amarillo precipitado, dada la presencia de Hidrógenos acídicos que pueden ser sustituidos por átomos de Yodo. Luego, la reacción es:
+ KI/I2/OH- CHI3↓ +
+ KOH
Para el caso específico de la Acetofenona, esta tiene tres Hidrógenos en alfa que se reemplazan fácilmente en medio básico por Yodo, con la suficiente cantidad de Halógeno. El grupo Triyodometilo es muy electronegativo y aumenta la electrofilia del Carbonilo. La reacción continúa por culpa de ese hecho y se adiciona una molécula de Hidróxido. La pérdida del grupo Triyodometil da lugar a la precipitación de Triyodometano o Yodoformo.
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Preparación de las 2,4-Dinitrofenilhidrazonas de un Aldehído o Cetona conocidos: La reacción química general para representar la interacción entre el grupo Carbonilo de Aldehídos y Cetonas, y la 2,4-Dinitrofenilhidrazina es:
Se utiliza la 2,4-Dinitrofenilhidrazina (reactivo de Brady), ésta reacciona con el grupo Carbonilo de los Aldehídos y Cetonas formando las respectivas 2,4Dinitrofenilhidrazonas, las cuales son sólidas, observando un precipitado de color amarillo en las Dinitrofenilhidrazonas de Aldehídos y Cetonas saturadas, y de color anaranjado en las Dinitrofenilhidrazonas de anillos aromáticos y sistemas conjugados. Este tipo de reacción es adición nucleofílica, dado que se adiciona la Hidrazina al grupo Carbonilo, y se ve favorecida en medio ácido ya que este contribuye a la polarización del grupo Carbonilo, facilitando el ataque nucleofílico del reactivo al Carbocatión. Por otro lado un exceso de acidez en el medio es perjudicial, porque la 2,4-Dinitrofenilhidrazina forma una sal en la cual el par de electrones no compartidos del átomo del Nitrógeno quedan bloqueados por el protón y pierde sus propiedades nucleofílicas. Los cristales de las distintas Hidrazonas tienen puntos de fusión y ebullición característicos. Gracias a ello la 2,4-DNFH puede usarse para distinguir entre diversos compuestos con grupos carbonilos. Este método es particularmente importante porque las determinaciones de punto de fusión requieren tan sólo instrumental de bajo costo. Esta aplicación en química analítica fue desarrollada por Brady y Elsmie. Además, no reacciona con otros grupos funcionales que contengan carbonilos, como los ácidos carboxílicos, amidas y ésteres. A continuación se muestra el mecanismo de reacción entre la 2,4DNFH y un Aldehído o Cetona:
La reacción específica entre el Formaldehído y la 2,4-DNFH produce el respectivo complejo, conocido como Formaldehído 2,4-Dinitrofenilhidrazona, así:
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6. CONCLUSIONES
1. La miscibilidad de Aldehídos y Cetonas en agua está íntimamente relacionada con el grupo Carbonilo, el cual le da cierta polaridad a la molécula, por lo cual puede formar puentes de Hidrógeno con las moléculas de agua; sin embargo, la parte alquílica de dicha molécula posibilita que, conforme aumenta el número de átomos de Carbono, la solubilidad disminuya, pues, su influencia se hace más fuerte y hace que el Aldehído o la Cetona se vuelva menos polar. 2. Los Aldehídos y las Cetonas, a pesar de presentar propiedades en común, nunca serán iguales, debido a la forma de su estructura, la cual difiere tan solo en la presencia de un radical lo que le significa propiedades químicas y físicas diferentes. 3. Los Aldehídos por poseer un carácter reductor muy reactivo, tienen la capacidad para reaccionar con agentes oxidantes suaves, tales como el reactivo de Tollens y el reactivo de Fehling, en dichas reacciones se forma como producto un Ácido Carboxílico. Mientras que, las Cetonas presentan un carácter reductor muy débil, por lo cual no pueden reaccionar con estos reactivos. 4. Al efectuarse la prueba del Yodoformo y obtener el precipitado amarillo claro, se considera que el compuesto orgánico analizado presenta el fragmento estructural H3C-C(=:O:)-. 5. La reacción para formación de 2,4-Dinitrofenilhidrazonas de un Aldehído o de una Cetona es adición nucleofílica, dado que se adiciona la Hidrazina al grupo Carbonilo, y se ve favorecida en medio ácido ya que este contribuye a la polarización del grupo Carbonilo, facilitando el ataque nucleofílico del reactivo al Carbocatión.
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7. BIBLIOGRAFÍA
1. Aquilino Aubad, Texto guía de laboratorio de Química Orgánica, sesión 21; Editorial Universidad de Antioquia; Colombia; 2002. 2. Jorge E. Bautista [et al.], Serie Química II, grupo editorial Educar, Colombia 2008. 3. R. L. Shriner, Identificación sistemática de compuestos orgánicos, Limusa Noriega Editores. México, 2001. 4. Morrison & Boyd, Química Orgánica, Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos, 1990. 5. K. Peter C. Vollhardt, Química Orgánica, Ediciones Omega S.A., España, 1994.
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8. CUESTIONARIO
1. ¿Cómo diferenciaría usted, explicando con reacciones químicas apropiadas, los compuestos siguientes?: A. ETIL-METIL-CETONA (2-BUTANONA):
+ H2O
B. BENZALDEHÍDO:
C. ETANAL:
2. Ordene decrecientemente los compuestos que siguen, según su reactividad hacia una adición nucleofílica: A. B. C. D. E. F.
Ciclobutano-carboxaldehído. Benzaldehído. Metanal. Etanal. Acetofenona. Etil-Metil-Cetona. 16
El orden decreciente de acuerdo a la reactividad hacia una adición nucleofílica de los compuestos anteriores es: Metanal, Etanal, Benzaldehído, Ciclobutano-carboxaldehído, Etil-Metil-Cetona y Acetofenona. Este orden es en base a los siguientes criterios de reactividad hacia adición nucleofílica:
Los Aldehídos presentan una mayor reactividad que las Cetonas, lo cual se debe a que, al hallarse el grupo Carbonilo en un Carbono secundario, las Cetonas son menos reactivas que los Aldehídos. Esta diferencia de reactividad concuerda con los estados de transición implicados y parece deberse a una combinación de factores electrónicos y estéricos. Donde el Aldehído tiene un Hidrógeno, una Cetona tiene un segundo grupo Alquilo o Arilo, que es más grande que el Hidrógeno del primero, y resiste más a la aglomeración en el estado de transición. Un grupo Alquilo libera electrones, por lo que debilita el estado de transición al intensificar la carga negativa que se desarrolla en el Oxígeno. Se podría suponer que un grupo Arilo, con su efecto inductivo de atracción electrónica, estabiliza el estado de transición y acelera la reacción. Sin embargo, parece estabilizar aún más al reactivo, por resonancia (contribución de I), causando así una desactivación neta.
Los Aldehídos aromáticos son menos reactivos que los alifáticos, dado el efecto electrodonante por resonancia del anillo aromático, que disminuye el carácter electrofílica del carbonilo.
Para las Cetonas es más fácil tener en cuenta los factores estéricos, ya que en todas las Cetonas la contribución de los dos grupos Alquilo a la dispersión (o estabilización) de la carga positiva es más o menos comparable. Por el contrario la diferencia en el volumen de los grupos alquilo sustituyentes si incide efectivamente en la reactividad, de modo que, a mayor volumen hay disminución de la reactividad, tal y como sucede con los Aldehídos.
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3. Describa el mecanismo correspondiente a la condensación de dos moles de Benzaldehído con un mol de Acetona.
La reacción en este experimento se lleva a cabo añadiendo una mezcla de dos partes de Benzaldehído y una parte de Acetona a una solución hecha con Etanol acuoso e Hidróxido de Sodio. El solvente, Etanol acuoso, también favorece la formación de la Dibenzalcetona. La razón es que los reactantes e intermediarios, incluyendo la Dibenzalcetona son solubles en Etanol acuoso y no se remueven de la solución reaccionante por simple separación o precipitación. Dibenzalcetona, no obstante, es insoluble en Etanol acuoso, mientras la mezcla de reacción está siendo agitada, la Dibenzalcetona color amarillo oscuro precipita lentamente de la solución.
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4. Consulte los mecanismos de reacciones siguientes: A. FORMALDEHÍDO CON 2,4-DINITROFENILHIDRAZINA:
B. ACETOFENONA CON REACTIVO DE YODOFORMO:
5. Un compuesto desconocido X, cuya fórmula molecular es C8H8O, reaccionó positivamente con el reactivo de 2,4-DNFH y con el Yodoformo, pero, dio negativa la prueba de Tollens. Determine la estructura del compuesto X y las reacciones positivas descritas. Dado que el compuesto presenta fórmula molecular C8H8O, y como se están tratando sobre pruebas para reconocimiento de Aldehídos y Cetonas, existen tres compuestos orgánicos que pueden representar estas características, a saber:
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Con isómeros orto y meta
Dado que al reaccionar con 2,4-DNFH se presentó positivamente, esto da indicio de que realmente el compuesto estudiado era un Aldehído o una Cetona y no otro grupo funcional, pues, 2,4-DNFH no reacciona con otros grupos funcionales que contengan Carbonilos, como los Ácidos Carboxílicos, Amidas y Ésteres. Como también resultó positiva para la prueba de Yodoformo, se puede inferir que han de descartarse como posibles sustratos el P-Metilbenzaldehído (y sus isómeros) y el Fenilaceltadehído, pues, esta prueba es específica para los compuestos orgánicos que presentan el fragmento estructural H3C-C(=:O:)-, este test sirve para determinar la presencia de Metilcetonas, Etanal (único Aldehído que da positivo), Etanol y Alcoholes que puedan dar origen a Metilcetonas (Alcoholes secundarios de Metilo), dado que, para que se forme el precipitado amarillo de Yodoformo es necesaria la presencia de Hidrógenos acídicos que puedan ser sustituidos por átomos de Yodo; esta reacción da positiva para la Acetofenona, ya que, esta tiene tres Hidrógenos en alfa que se reemplazan fácilmente en medio básico por Yodo, con la suficiente cantidad de Halógeno, en última instancia, la pérdida del grupo Triyodometil da lugar a la precipitación de Tryiodometano o Yodoformo; por tanto, hasta el punto del proceso de identificación, el compuesto podría ser la Acetofenona. Como el procedimiento dio negativo en reacción con el reactivo de Tollens, se ratifica que el compuesto tratado es la Acetofenona, pues, a diferencia de los Aldehídos, las Cetonas (incluyéndose las Cetonas aromáticas) no son reductores fuertes, por lo cual no reaccionan de manera positiva con una disolución de Nitrato de Plata amoniacal, y por lo cual no precipitan en espejo brillante de Plata metálica. El compuesto X es: Luego, considérense las reacciones incluidas en el análisis de resultados del informe para las pruebas de 2,4DNFH y Yodoformo con Acetofenona como las reacciones positivas indicadas en este procedimiento de identificación.
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