ALDEHIDOS Y CETONAS. María Angélica mina González.
[email protected] Nayeli Diaz García.
[email protected] Universidad del valle, Facultad de Ciencias Naturales y exactas, Departamento de química, Laboratorio de química orgánica. 25/04/13
DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS
CÁLCULOS DE LA MASA DE LAS MUESTRAS.
Tabla #1 propiedades químicas de los compuestos utilizados. Compuesto Acetona Pentanal Etilmetilcetona benzaldehído
Densidad g/mL 0.790 0.806 0.805 1.04
Punto de fusión °C -95 -92 -86 -26
Punto de ebullición °C 56 102 79.64 178.1
Tabla#2 reacciones efectuadas. REACCIÓNES. DESCRIPCIÓN. Reacción con bisulfito de sodio con: Formo dos fases una incolora Aldehído y otra amarillenta Formo el cristal de color Cetona blanco. Formación de fenilhidrazonas con: Formo Precipitado de color Aldehído amarillo en la parte superior cetona Formo un precipitado amarillo Se agrega benzaldehído con Reacción de KOH, forma precipitado, luego cannizzaro. se filtra y a ese sele agrega HCl formado un nuevo precipitado Prueba de No formo el precipitado. yodoformo.
Reacción con bisulfito de sodio. 1mL acetona
1mL pentanal
0.79g acetona
*
1mL acetona
0.806g pentanal
*
= 0.79g acetona
= 0.806g pentanal
1mL pentanal
Formación de fenilhidrazonas. 0.5mL pentanal
0.79g pentanal
*
1mL pentanal
= 0.395g pentanal
C4H8O = etilmetilcetona 0.5mL C 4H8O
*
0.805g C 4H8O 0.4025g C4H8O 1mL C4H8O =
Reacción de cannizzaro. 1.04g benzaldehido 0.5mL
*
1mL
= 0.52g benzaldehido
CH3
CH3
PORCENTAJE DE RECUPERACIÓN
H3C
* 100 = 20.59%
0.039g
* 100 = 9.87%
0.395g
0.4025g
* 100 = 7.50%
Reacción de benzaldehído. 0.1503g 0.52g
con
cannizzaro
con
Na O
SO 3H
CH3
SO 3H CH3
Formación de fenilhidrazonas aldehído y cetona.
Na
CH3
Na O
0.79g
+ -
O
+ -
0.1627g
+
CH3
Reacción con bisulfito de sodio con acetona
0.0302g
+ HSO3
-
-
SO 3 Na+
HO CH3
En este caso no reacciono con aldehídos y se formaron dos fases en la parte superior el Pentanal y en la inferior el bisulfito de sodio, esta insolubilidad se debe a la diferencia de polaridades, ya que lo polar disuelve lo polar y el Pentanal es polar el bisulfito de sodio es apolar. Imagen de reacción de bisulfito de sodio con cetona.
* 100 = 28.90% ANÁLISIS
Reacción con bisulfito de sodio con acetona.
Imagen de reacción de bisulfito de sodio con aldehído.
Se adición sobre el grupo carbonilo el HSO3. La mayoría de los aldehídos, cetonas y cetonas cíclicas reaccionan fácilmente con NaHSO3 en solución saturada, para formar compuestos de adición (aldehído–bisulfito o cetonabisulfito) por el siguiente mecanismo. OH O O H3C
CH3
+
+
S
-
O Na
HSO 3Na H3C
CH3 OH
+
El porcentaje de recuperación de la reacción de bisulfito de sodio fue de 20.59% la posible causa de error puede ser que se haya aforado mal al extraer los reactivos.
Formación de fenilhidrazonas aldehído y cetona.
con
CH3
H2N
O
NH
H3C
+
N
N O
La 2,4-dinitrofenilhidracina se usa para detectar los grupos carbonilo de cetonas y aldehídos. El resultado es efectivo cuando hay un precipitado rojo o amarillo (dinitrofenilhidrazona) en este caso fue amarillo. Una adición nucleofilica del grupo NH2 al grupo carbonilo C=O, seguida de la remoción de moléculas de agua. A continuación se muestra el mecanismo de reacción entre 2,4dinitrofenilhidracina con Pentanal.
H3C
CH3
O
+
-
O
NH
+
N
O
+ H2O
+
O
-
-
N
O
+
O
-
N
O
Imagen de reacción final con aldehído.
H3C O
H2N
O
NH2
+
N
H3C
+
H
+
O
NH
-
O
Imagen de reacción final con cetona.
O
NH
-
+
N
O
-
+
O
H3C
N
-
+
O O
O + NH2
-
N
-
O
+
H
H3C OH
O
NH
+
+
N
O
-
N
H
O
NH
H
+
N
O +
O
N
-
O +
H3C
O
OH
N
O
El porcentaje de recuperación de 2,4dinitrofenilhidracina con Aldehído fue de 9.87% comparado con el de 2,4dinitrofenilhidracina con cetona que fue de 7.50% las posibles causas de error se deben a un mal aforado o en la filtración.
O
NH
H
N
H3C
+
H
-
-
+
N
-
- HO O
Reacción de cannizzaro.
N
O
NH
2
+
N
O
+
O
-
-
N
O +
O
-
N
O
Igualmente sucede con Etilmetilcetona, en la siguiente reacción.
Cuando los aldehídos no tienen hidrógenos alfa, con una base fuerte darán la reacción de Cannizzaro. En este tipo de reacción una molécula es reducida al alcohol que le corresponde, y la segunda molécula se ve oxidada a un ácido carboxílico.
El mecanismo por el cual se produce la autoxidación-reducción, implicando una trasferencia desde la parte intermedia de la reacción de ion hidruro, siendo éste el resultado del ataque del grupo –OH al carbonilo, hasta llegar a la segunda molécula del aldehído,[1] por el siguiente mecanismo. adicion del ion hidroxido al carnilo -
O
+
O Na H NaOH
OH
transferencia de hidruro +
-
O Na H
O
-
OH
OH O
+
O Na H
+
OH
Prueba del yodo formo. Esta reacción (con yodo) puede emplear para identificar cetonas metílicas aprovechando que el yodoformo precipita de color amarillo. En la práctica de laboratorio no formo el precipitado, ya que solo reacciona con metilcetona y alcoholes precursores del tipo estructural R-CH (OH)-CH3, (R=H, alquilo o arilo) siendo esta prueba negativa. PREGUNTAS
equilibrio ácido base O
-
+
O
O Na H
OH
+
OH
OH -
O Na+
+
Luego de agregar acido clorhídrico. O
O -
+
O Na
+
pasar la primera precipitación al recipiente para agregarle el acido clorhídrico se pudo haber perdido muestra.
HCl
OH
Reacción final de cannizzaro.
El porcentaje de recuperación de la reacción de cannizzaro fue de 28.90% un poco bajo donde su posible error fue al
1. ¿La reacción de bisulfito de sodio es general para todos los aldehídos y cetonas? explique R// La solución acuosa saturada de bisulfito de sodio reacciona con todos los aldehídos, las metil cetonas y algunas cetonas cíclicas produciendo compuestos de adición bisulfítica que se separan como sólidos cristalinos. Esta reacción es de gran utilidad en la separación y/o purificación de compuestos carbonílicos a partir de mezclas; al lavar la mezcla con bisulfito y agua se consigue extraer al compuesto carbonílico que pasa a la fase acuosa en forma del producto de la adición bisulfítica. La adición de un ácido o de una base disuelta en agua destruye el ion bisulfito y regenera el compuesto carbonílico. .
Tabla. Reacciones de aldehídos y cetonas. PRINCIPALES REACCIONES DE LOS ALDEHIDOS Y CETONAS REACCION EJEMPLO REACCION DE WOLFFKISHNER
REDUCCION DE CLEMENSEN
Figura. Mecanismo de reacción en general bisulfito de sodio con cetona. 2. ¿Cuáles otras sustancias dan positiva la prueba de yodoformo? ¿Es esta prueba general para todas las cetonas? ¿Por qué? R// La prueba de yodoformo da positivo con alcoholes secundarios y terciarios ya que pueden oxidarse a metilcetona; Esta prueba no es general para todas las cetonas, sirve solo para reconocer a las metilcetona: R--CO--CH3 La
reacción
es:
La formación de iodo formo (HCI3) es de color amarillo donde se evidencia la presencia de una metilcetona. Esta reacción se puede realizar tanto en medio ácido (H+) como básico (OH-) en presencia de iodo molecular, lo que pasa, es que en medio ácido se obtiene una especie monoiodada R--CO--CH2--I, por lo tanto, no se puede reconocer ya que no se ha formado HCI3 de color amarillo. 3. En un cuadro escriba las principales reacciones de aldehídos y cetonas.
REDUCCION DE HIDRURO REDUCCION DE HIDROGENACI ON ADICION AGUA
DE
ADICION DE HIDRACINAS ADICION DE ACIDO CIANHIDRICO
ADICION NUCLEOFILICA DE ALCOHOLES
ADICION DE HIDROXILAMI NA ADICION DE AMINA PRIMARIA
ADICION DEL REACTIVO DE GRIGNARD
OXIDACION
de fenol como coproducto, relación en peso de 0,61:1
4. ¿Cuáles son los agentes reductores y oxidantes utilizados con mayor frecuencia en las reacciones de aldehídos y cetonas?
Un segundo método de obtención es la deshidrogenación catalítica del alcohol isopropílico.
R// Los agentes oxidantes más utilizados son el permanganato de potasio, dicromato de potasio y otros. Al añadirle la mezcla oxidante a los aldehídos se oxidan fácilmente y se convierten en el acido carboxílico respectivo, a diferencia con las cetonas que son difíciles de oxidar, y se comprueba que no hay oxidación por que no cambia el color. Esta propiedad permite diferenciar un aldehído de una cetona, mediante la utilización desoxidantes relativamente débiles, como soluciones alcalinas de compuestos cúpricos o argentosos que reciben el nombre de reactivos de Fehling, Benedict y Tollens. Y por otro lado se puede obtener aldehídos mediante la reducción de cloruros de acido como en la reacción de rosenmund. Además los agentes reductores empleados en aldehídos y cetonas son hidruro de litio y aluminio, son muy versátiles las reacciones, puedes pasar ácidos en alcoholes, aldehídos y cetonas en alcoholes, y convertir esteres en alcoholes 5. Cuáles son los métodos más empleados en la industria para obtener etanal y propanona? R//La acetona o propanona CH3(CO)CH3q ue se encuentra naturalmente en el medio ambiente se sintetiza según el proceso catalítico de hidrólisis en medio ácido del hidroperóxido de cumeno, que permite también la obtención
en
una
Técnicamente se obtiene el etanal por hidratación del acetileno en presencia de sales de mercurio (II): En el laboratorio se puede obtener por oxidación de etanol. Se forma por ejemplo con dicromato de potasio, reacción que es utilizada en la detección del etanol en el aire espirado. CONCLUSIONES Los aldehídos y cetonas se caracterizan por su reactividad que es muy elevada, donde unas de las reacciones más conocidas son: adición nucleofilica, oxidación y reducción. Los aldehídos son más reactivos que las cetonas por razones estéricas y electrónicas. Estéricamente, la existencia de un solo sustituyente relativamente grande enlazado al carbono del C=O en un aldehído en comparación con dos sustituyentes grandes en una cetona esto significa que un nucleofilo atacante se puede aproximar con mayor facilidad a un aldehído.
BIBLIOGRAFIA
Reacción de Cannizzaro | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.c om/reacciones-quimicas/reaccion[1] de-cannizzaro#ixzz2RQii83ST
fecha 23/04/2013 hora:5:30pm
Química orgánica McMurry, quinta edición, capitulo 7.
