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Química 11 III Período 2013

GUÍA DE TRABAJO N° 2

Propiedades Físicas y Químicas de los Aldehídos y Cetonas

Nombre: ________________________________Curso: ________ Fecha: ___________________

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ALDEHÍDOS Y CETONAS

PROPIEDADES FÍSICAS Al igual que en alcoholes y fenoles, la mayoría de las propiedades físicas de aldehídos y cetonas se relacionan con la magnitud de las fuerzas intermoleculares y con el tamaño de la molécula. ■ Estado físico: los compuestos de bajo peso molecular como el metanal, son gases, mientras que desde el etanal, que tiene dos carbonos hasta el dodecanal, de doce carbonos, son líquidos. Compuestos más pesados, se presentan en estado sólido. ■ Punto de ebullición: los puntos de ebullición de aldehídos y cetonas presentan un valor intermedio

entre el registrado para éteres y alcoholes. Este punto depende también del tamaño y configuración de la cadena: a mayor tamaño, más alto es el punto de ebullición. Las insaturaciones (dobles o triples enlaces) y ramificaciones lo incrementan respecto a los enlaces simples. ■ Solubilidad: las moléculas pequeñas, de hasta cinco átomos de carbono son solubles en solventes polares, como el agua. A medida que aumenta el tamaño de las moléculas, disminuye la solubilidad de los compuestos.

PROPIEDADES QUÍMICAS REDUCCIÓN O HIDROGENACIÓN La reducción de compuestos orgánicos, se relaciona con un incremento en el contenido de hidrógeno, o con una disminución de las cantidades de oxígeno, nitrógeno o halógenos presentes en una molécula. En este caso, los aldehídos se reducen a alcoholes primarios, mientras que las cetonas generan alcoholes secundarios. El proceso se puede efectuar mediante el empleo de un buen número de agentes reductores, como el hidruro de litio y aluminio, LiAlH4, o el borohidruro de sodio, NaBH4. Otra forma de efectuar la reducción es la hidrogenación catalítica

(con un catalizador de Ni, Pd o Pt en medio ácido, preferiblemente con H2SO4).

R

O

H

H2

Ni, Pd, Pt

AldehídoAlcohol primario

R-CH2-OH

R

O

R1

H2

Ni, Pd, Pt

Cetona Alcohol secundario

R-CH-R1

OH

Si se utiliza un catalizador de amalgama de Zn (Zn(Hg))y HCl concentrado o hidracina (NH2-NH2) se reducen a alcanos (hidrocarburos):

R

O

H

H2

Zn(Hg)/HCl

NH2-NH

2Aldehído

Alcano

R-CH3

2

+ OH2

R

O

R1

H2

Cetona Alcano

R-CH2-R

1Zn(Hg)/HCl

NH2-NH2

2

+ OH2

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Química 11 III Período 2013

GUÍA DE TRABAJO N° 2

Propiedades Físicas y Químicas de los Aldehídos y Cetonas

OXIDACIÓN: La oxidación implica la adición de oxígenos donde haya hidrógenos disponibles en el carbono donde se encuentra el grupo carbonilo. Por lo tanto, los aldehídos son los únicos que pueden oxidarse, mientras que las cetonas no pueden hacerlo. Para lograrlo se puede realizar con varios agentes oxidantes tales como KMnO4, K2Cr2O7, CrO3

en ácido sulfúrico (reactivo de Jones) o Reactivo de Tollens (solución amoniacal de nitrato de plata).

R H

O

R OH

O

KMnO4

Aldehído Ácido carboxílico

R1 R2

O[O]

No se oxidaKMnO4

Cetona

REACCIÓN CON REACTIVO DE GRIGNARD:

El reactivo de Grignard consiste generalmente en un compuesto denominado Haluro de Alquilmagnesio, es decir:

𝑅 −𝑀𝑔 − 𝑋 Donde X es un halógeno (F,Cl, Br, I). Cuando se combinan un compuesto carbonílico (aldehído o cetona) con el reactivo de Grignard ocurre lo siguiente:

R O

H

H O

H

R O

R1

+

+

+

Mg+

R X

Mg+

R1 X

Mg+

R2 XR O

R1

Mg+

R2

Mg+H O

R H

XOH2

OH2

OH2

Mg+R O

HR1

X

X R OH

R1 R2

H OH

R H

R OH

HR1

OHMgX+

+

+

OHMgX

OHMgX

Metanal Reactivo de GrignardComplejo Organometálico Alcohol Primario

Reactivo de GrignardComplejo Organometálico Alcohol Secundario

Aldehído

Reactivo de Grignard Complejo Organometálico Alcohol TerciarioCetona

EJERCICIOS: A) Ordene de menor a mayor punto de ebullición y solubilidad los siguientes aldehídos y cetonas

metanal etanal butanal

pentanal 3- metilbutanal propanal

hexanal heptanal propenal

2-butenal Benzaldehído 2- metilpropanal

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GUÍA DE TRABAJO N° 2

Propiedades Físicas y Químicas de los Aldehídos y Cetonas

benzofenona 2-propanona 4-heptanona 2-pentanona

3-pentanona 2-hexanona ciclohexanona 2-butanona

2-heptanona 3-heptanona 4-metil-3-penten-2-ona

3-buten-2-ona 3-hexanona acetofenona

B) Realice las siguientes reacciones y nombre los productos correspondientes:

a. Reducción del 2-metil-4,6-dietilnonanal con Pt

b. Oxidación del 3-ciclohexil-2,5-hexadienal

c. Propilisopropilcetona + H2 (catalizada con Pd).

d. Reducción de la 2,4-pentanodiona con amalgama de Zn

e. Oxidación del 3-etenil-4-hidroxi-6-heptenodial

f. 4-hidroxi-2,6-octadiona + H2 con Platino

g. Oxidación de 3,5-diisopropil-6-fenil-4-nonanona

h. Reducción de etinilfenilcetona con hidracina

i. Oxidación del 2,4,7-decatrienal

j. Reducción de 3,5-dioxohexenal con Níquel

k. Propanaldehído + CH3-Mg-Br

l. 2-ciclohexil-4-pentenal + CH3-CH2-CH2 -Mg-Cl

m. Diciclopropilcetona + CH3-CH2 -Mg-Br

n. 4,5-dimetil-3,7-octadien-2-ona + CH3-(CH2)2 -Mg-I

o. Metanal + CH3-(CH2)5 -Mg-Cl