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)
Nombre
Pto. de fusión(ºC)
Pto. de ebullición(ºC)
Solubilidad (gr/100 gr de H2O)
Metanal
-92
-21
Muy soluble
Etanal
-122
20
Soluble al infinito
Propanal
-81
49
16
Benzaldehído
-26
178
0,3
Propanona
-94
56
Soluble al infinito
Butanona
-86
80
26
2-pentanona
-78
102
6,3
3 pentanona
-41
101
5
Acetofenona
21
202
Insoluble
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
Requena, L. Vamos a Estudiar Química Orgánica.
(2001). Ediciones ENEVA
