ALDEHÍDOS
Se llaman compuestos carbonílicos ya que contienen en sus moléculas el grupo (C = O) llamado grupo carbonilo, ubicado específicamente en el carbono primario.
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CADENAS RAMIFICADAS
Se enumera la cadena por el carbono primario que contiene el grupo carbonilo.Cuando existan dobles o triples enlaces y ramificaciones;
se aplica las mismas reglas que en los alcoholes y finalmente la terminación AL.
En algunos casos para indicar la ubicación de los grupos sustituyentes; se emplean letras griegas, lo cual se hace empezando por el carbono adyacente al grupo carbonilo.
Propiedades
Físicas:
Los dos primeros aldehídos (metanal y etanal) son gases; del C3 al C13 son líquidos y del C14 en adelante son sólidos.
Los tres primeros aldehídos son solubles en agua en todas las proporciones; todos son solubles en solventes orgánicos.
Los aldehídos de peso molecular bajo tienen un olor fuerte y picante y sus vapores son muy irritantes para la mucosa nasal, los aldehídos de número de carbono alto tienen olores agradables.
Químicas
Los aldehídos por tener el grupo carboxilo (C=O) en carbono primario son muy reactivos; el grupo carbonilo puede presentar reacciones de:
Oxidación
Acción reductora
Reducción
Oxidación
Acción reductora
Reducción
Métodos de obtención
Los aldehídos se pueden obtener tanto en la industria como en el laboratorio.
En la industria
Se obtiene a partir de los ácidos carboxílicos y por deshidrogenación catalítica de alcoholes.
En el laboratorio
Por deshidrogenación catalítica de alcoholes
Por oxidación de los alcoholes primarios
Por hidratación de los alquinos
Por reducción de los ácidos carboxílicos
Por reducción de haluros de ácido o haluros de acilo
EL METANAL
Sinónimos: formaldehido; aldehído fórmico, formol.
Es el aldehído más sencillo, su fórmula es CH2O y la estructural H – C – H
Propiedades: es un gas de olor fuerte y picante, densidad 0,82 g/ml; punto de ebullición 19ºC, soluble en agua y en alcohol; es muy toxico por inhalación o contacto con la piel. Disuelto en agua del 37 al 50% se le conoce comercialmente como formol.
Obtención: se lo obtiene por oxidación del metanol o de gases del petróleo de bajo punto de ebullición como el propano y butano.
Usos y aplicaciones:
Para embalsamar cadáveres y piezas anatómicas.
Producto químico para fabricar tintes, medicina, como desinfectante y germicida.
Agente reductor como en recubrimiento de plata y oro; en fabricación de espejos.
Como inhibidor de corrosión en pozos de petróleo.
En la fabricación de plásticos, para la obtención de polímeros como la fórmica.
Cuando reacciona con el amoniaco se obtiene UROTROPINA o hexametilen tetra amina que es disolvente del ácido úrico.
Ácidos Carboxílicos
¿Qué
son?
Se caracterizan por tener el grupo
"carboxilo" -COOH en el
extremo de la cadena.
¿Cómo
se nombran?
Se nombran anteponiendo la palabra
"ácido" al nombre del hidrocarburo del que proceden y con la
terminación "-oico".
ácido etanoico
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ácido propanodioico
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Son numerosos los ácidos dicarboxílicos, que
se nombran con la terminación "-dioico"
Con frecuencia se sigue utilizando el nombre
tradicional, aceptado por la IUPAC, para muchos de ellos, fíjate en los
ejemplos.
Cuando los grupos carboxílicos se encuentran
en las cadenas laterales, se nombran utilizando el prefijo "carboxi-"
y con un número localizador de esa función. Aunque en el caso de que haya
muchos grupos ácidos también se puede nombrar el compuesto posponiendo la
palabra "tricarboxílico", "tetracarboxílico", etc., al
hidrocarburo del que proceden.
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ácido 2-carboxipentanodioico o ácido
1,1,3-propanotricarboxílico
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Si
nos dan la fórmula
Coloca los localizadores desde el carbono del
carboxilo. Después de la palabra ácido escribe el nombre del hidrocarburo
terminado en -oico.
Si
nos dan el nombre
Sobre el esqueleto de carbonos sitúa el carboxilo en un extremo, y los
radicales o insaturaciones en el localizador correspondiente. Completa después
los hidrógenos.
Ejemplos
Propiedades
físicas de los Ácidos Carboxílicos
Los ácidos carboxílicos son moléculas con
geometría trigonal plana. Presentan
hidrógeno ácido en el grupo hidroxilo y se comportan como bases sobre el
oxígeno carbonílico.
Los puntos de fusión y ebullición son
elevados ya que forman dímeros, debido a los enlaces por puentes de hidrógeno.
Acidez
y basicidad de los Ácidos Carboxílicos
La propiedad más característica de los ácidos
carboxílicos es la acidez del hidrógeno situado sobre el grupo hidroxilo. El pKa de este hidrógeno oscila entre 4 y 5
dependiendo de la longitud de la cadena carbonada.
Los ácidos carboxílicos son ácido
relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por
resonancia.
Los sustituyentes atrayentes de electrones
aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos.
Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo
del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno ácido.
El efecto inductivo aumenta con la
electronegatividad del halógeno, con la proximidad del halógeno al grupo
carboxílico y con el número de halógenos.
Los ácidos carboxílicos pueden desprotonarse
con bases, como NaOH, para formar las sales de carboxilato. Estas sales son nucleófilos aceptables y
pueden actuar en mecanismos de tipo SN2
Síntesis
de Ácidos Carboxílicos
Los ácidos carboxílicos pueden prepararse
utilizando los siguientes métodos:
Oxidación
de alquilbencenos: Los ácidos carboxílicos pueden
obtenerse a partir de bencenos sustituidos con grupos alquilo por oxidación con
permanganato de potasio o dicromato de sodio.
Oxidación
de alcoholes primarios: Los ácidos carboxílicos
pueden obtenerse por oxidación de alcoholes primarios. Como reactivos puede
utilizarse el oxidante de Jones, permanganato de potasio, dicromato de
sodio......
Oxidación
de alquenos: La ruptura oxidativa de alquenos con
oxidantes como permanganto de potasio o dicromato en medios ácidos genera
ácidos carboxílicos cuando el alqueno tenga un hidrógeno sobre el carbono sp2.
En ausencia de hidrógeno se forman cetonas, y los alquenos terminales producen
dióxido de carbono.
Organometálicos
con CO2: Los reactivos de Grignard (organometálicos
de magnesio) reaccionan con dióxido de carbono para formar las sáles de los
ácidos carboxílicos. Una hidrólisis ácida posterior permite la conversión de
estas sales en el correspondiente ácido.
Hidrólisis
de nitrilos: Los haloalcanos primarios y secundarios
reaccionan con cianuro de sodio mediante mecanismos de tipos SN2 para formar
nitrilos. La hidrólisis posterior del nitrilo rinde ácidos carbóxílicos. Deben
emplearse haloalcanos con un carbono menos que el ácido que se desea obtener.
La hidrólisis del nitrilo puede realizase en
medio básico, generando un carboxilato que se protona en una etapa de
acidulación final.
Reacción
de Hell - Volhard – Zelinsky
La reacción de Hell - Volhard - Zelinsky
permite halogenar la posición a de los ácidos carboxílicos. Como reactivo se emplea bromo catalizado por
fósforo. El fósforo en presencia de
bromo genera tribromuro de fósforo que es en realidad el compuesto que actúa de
catalizador.
El mecanismo de Hell - Volhard - Zelinsky
transcurre en cuatro etapas
Etapa
1. Formación del bromuro de alcanoílo
Etapa
2. Enolización del haluro de alcanoílo
Etapa
3. Halogenación de la posición a
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