ALDEHIDOS

ALDEHÍDOS

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se han desarrollado puntos importantes de la química, en este caso acerca de los aldehídos; se pueden obtener por medio de la oxidación de alcoholes, los aldehídos presentan el grupo carbonilo en su estructura. También se explicara las diferentes formas por las que se pueden obtener los aldehídos, así como los usos que se les pueden dar y las formas en las que se presentan en la naturaleza.

ALDEHÍDOS.

Los aldehídos son compuestos de fórmula general R–CHO. Los aldehídos constituyen una clase de sustancias orgánicas que presentan el grupo funcional carbonilo dentro de la estructura de la molécula, acoplado a por lo menos un átomo de hidrógeno. Pueden ser alifáticos o aromáticos en dependencia de si el grupo funcional se acopla a un radical alquilo (R) o arilo (Ar) respectivamente, por el otro enlace disponible.

OBTENCIÓN.

Etimológicamente, la palabra aldehído proviene del latín científica alcoholdehydrogenatum (alcohol deshidrogenado).

Entre los métodos de laboratorio para la elaboración de estos compuestos hay algunos que implican oxidación o reducción, procesos mediante los cuales se convierte un alcohol, hidrocarburo o cloruro de ácido en un aldehído o cetona con el mismo número de átomos de carbono. Otros métodos pueden generar la creación de nuevos enlaces carbono-carbono y dan aldehídos y cetonas con un número de carbonos mayor que el de la materia prima del que se originan.

Sin embargo, en los procesos industriales muchas veces se implican método especiales o modificaciones de los métodos de laboratorio utilizando reactivos más baratos para reducir costes. Así, los más importantes desde el punto de vista industrial como son el metanal (formaldehído) y acetona, se originan por oxidación de metanol y alcohol isopropílico (2-propanol) respectivamente, pero utilizando aire y en presencia de un catalizador.

Preparación de aldehídos.

Los aldehídos pueden prepararse por varios métodos en los que intervienen la oxidación o la reducción, pero hay que tener en cuenta que como los aldehídos se oxidan y se reducen con facilidad, deben emplearse técnicas o reactivos especiales.

1.- Oxidación de alcoholes primarios.

Los alcoholes primarios pueden ser oxidados a aldehídos, sin embargo, este proceso presenta el inconveniente de que el aldehídos puede ser fácilmente oxidado a ácido carboxílico, por lo cual se emplean oxidantes específicos como son el complejo formado por CrO3 con piridina y HCl (clorocromato de piridinio) o una variante del mismo que es el Reactivo de Collins (CrO3 con piridina), utilizando normalmente el CH2Cl2 como disolvente.

También se puede emplear el K2Cr2O7 disuelto en acetona (Reactivo de Jones) pero hay que tener mucho cuidado con su utilización por el peligro de posterior oxidación a ácido carboxílico.

2.- Ruptura oxidativa de alquenos.

La ruptura oxidativa (ozonólisis) de un alqueno con al menos un hidrógeno vinílico da lugar a la formación de un aldehído. Si el compuesto fuese cíclico se obtendría un compuesto con dos grupos aldehído.

3.- Métodos de reducción.

Ciertos derivados de los ácidos carboxílicos pueden ser reducidos a aldehídos empleando algunos reactivos específicos, como en los siguientes casos:

Un procedimiento análogo es el conocido como Reducción de Rosenmund, que consiste en la reducción de un cloruro de ácido.

NOMENCLATURA.

En el sistema IUPAC los nombres de los aldehídos alifáticos, se derivan del nombre del alcano con el mismo número de carbonos, cambiando la terminación

-o del alcano por el sufijo -al. Puesto que el grupo carbonilo en estos compuestos siempre se encuentra en uno de los extremos de la cadena, no es necesario indicar su posición con un número, se sobre-entiende que es el carbono 1, y como grupo sufijo determina la dirección en la que se numera la cadena.

Los nombres comunes de los aldehídos que se derivan de los ácidos carboxílicos correspondientes se reemplazan la terminación -ico por -aldehído y se elimina la palabra ácido. Los aldehídos con cadenas ramificadas toman su nombre de derivados de cadenas rectas. Para indicar el punto de unión, se utilizan las letras griegas -, -, -, -, etc.

El grupo carbonilo de los alcanales o aldehídos siempre está al final de la cadena. Este hecho lo hace química y físicamente diferente a las cetonas, por eso se considera como un grupo funcional aparte El hidrógeno vecino al oxígeno es fácilmente oxidable y esta es una de las principales diferencias entre estas dos familias de compuestos

Como este grupo funcional siempre está al final de la cadena no se usan números localizadores.

pentanal, NO 1-pentanal.

Sin embargo si por alguna razón se usa el prefijo oxo en este caso si hay que unir número localizador ya que este prefijo puede estar en cualquier lugar de la cadena pues se usa también con las cetonas.

GRUPOS FUNCIONALES.

Átomos involucrados

Sufijo -al

Prefijo oxo

Posición en la cadena Solo al final

Fórmula general CnH2nO

Nombre de la familia aldehído

EJEMPLOS

Número de carbonos Nomenclatura IUPAC Nomenclatura trivial Fórmula

1 Metanal

Formaldehído HCHO

2 Etanal

Acetaldehído CH3CHO

3 Propanal

Propionaldehído

Propilaldehído C2H5CHO

4 Butanal

n-Butiraldehído C3H7CHO

5

Pentanal

n-Valeraldehído

Amilaldehído

n-Pentaldehído C4H9CHO

6 Hexanal

Capronaldehído

n-Hexaldehído C5H11CHO

7

Heptanal

Enantaldehído

Heptilaldehído

n-Heptaldehído C6H13CHO

8 Octanal

Caprilaldehído

n-Octilaldehído C7H15CHO

9 Nonanal

Pelargonaldehído

n-Nonilaldehído C8H17CHO

10 Decanal

Caprinaldehído

n-Decilaldehído C9H19CHO

Estructura

Nombre de la IUPAC

metanal

(formaldehido)

Etanal

(acetaldehído)

nonanal

3-etilpentanal

2-bromohexanal

pentanodial

3-oxohexanal

2-etil-3-hidroxibutanal

(2E,4Z)-octa-2,4-dienal

PROPIEDADES FÍSICAS.

• La doble unión del grupo carbonilo son en parte covalentes y en parte iónicas dado que el grupo carbonilo está polarizado debido al fenómeno de resonancia.

• Los aldehídos con hidrógeno sobre un carbono sp³ en posición alfa al grupo carbonilo presentan isomería tautomérica.Los aldehídos se obtienen de la deshidratación de un alcohol primario, se deshidratan con permanganato de potasio, la reacción tiene que ser débil , las cetonas también se obtienen de la deshidratación de un alcohol , pero estas se obtienen de un alcohol secundario e igualmente son deshidratados como permanganato de potasio y se obtienen con una reacción débil , si la reacción del alcohol es fuerte el resultado será un ácido carboxílico.

• Los primeros aldehídos de la clase presentan un olor picante y penetrante, fácilmente distinguible por los seres humanos.

• El punto de ebullición de los aldehídos es en general, mas alto que el de los hidrocarburos de peso molecular comparable; mientras que sucede lo contrario para el caso de los alcoholes, así, el acetaldehído con un peso molecular 44 tiene un punto de ebullición de 21°C, mientras que el etanol de peso 46 hierve a 78°C.

• La solubilidad en agua de los aldehídos depende de la longitud de la cadena, hasta 5 átomos de carbono tienen una solubilidad significativa como sucede en los alcoholes, ácidos carboxílicos y éteres. A partir de 5 átomos la insolubilidad típica de la cadena de hidrocarburos que forma parte de la estructura comienza a ser dominante y la solubilidad cae bruscamente.

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Debido a la diferencia de electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno del grupo, se produce una polarización lo que los vuelve muy reactivos.

• Se oxidan con facilidad transformándose en los ácidos carboxílicos respectivos. El carácter reductor de los aldehídos se verifica con la reacción de Tollens (nitrato de plata amoniacal); los productos de esta reacción son el ácido respectivo y un vistoso espejo de plata que permite identificar al grupo.

CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LA QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS CARBONÍLICOS.

El grupo carbonilo (-C=O), rige la química de los aldehídos de dos maneras fundamentales:

 Proporcionando un sitio para la adición nucleofílica.

 Aumentando la acidez de los átomos de hidrógeno unidos al carbono .

Estos dos efectos se deben de hecho, a la capacidad que tiene el oxígeno para acomodar una carga negativa.

En el doble enlace C=O del grupo carbonilo, el par de electrones

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