Propiedades químicas de Aldehídos y cetonas y Propiedades químicas de ácidos carboxílicos y derivados

Propiedades químicas de aldehídos y cetonas

Objetivos:

- Estudiar algunas reacciones características de compuestos carbonílicos (aldehídos y cetonas), al igual que reacciones específicas

- Diferenciar los aldehídos, cetonas metílicas y no metílicas utilizando reactivos específicos que permitan su reconocimiento.- Sintetizar y purificar una 2,4- dinitrofenildrazona de un compuesto carbonílico desconocido.- Efectuar una condensación aldólica cruzada dirigida

Introducción

Aspectos teóricos Los Aldehídos son compuestos con el grupo carbonilo terminal, o sea en un extremo de la cadena; mientras que las Cetonas tienen el grupo carbonilo en una posición intermedia (entre las dos cadenas carbonadas

Las reacciones características para ese tipo de compuestos son:1. Reacción de oxidación: Los aldehídos alifáticos se oxidan fácilmente incluso con

oxidantes suaves en soluciones alcalinas en contraste las cetonas no reaccionan. Los reactivos utilizados son los de Fehling, una reacción básica de iones Cu²+ en presencia de Tartrato o Tollens, una solución básica amoniacal de iones Ag+

2. Prueba de Shiff: Los aldehídos alifáticos y aromáticos se pueden diferenciar de las cetonas mediantes esta prueba

3. Prueba de Yodoformo: Los compuestos que tienen el grupo metilcarbonilo o los que por oxidación los puedan producir, reaccionan con una solución de I2/NaOH4 , produciendo un precipitado amarillo claro, yodoformo CHI3

4. Reacción de adición nucleofilica: La formación de hidracinas a partir de aldehídos y cetonas es un tipo de reacción nucleofilica sobre el grupo carbonilo, catalizada por ácido. Uno de los más utilizados es la 2,4 dinitrofenilhidrazona, obtenida haciendo reaccionar el compuesto carbonílico con una solución de 2,4- dinitro hidracina en medio ácido

5. Condensación aldólica: Son reacciones de adición nucleofilica que se presenta entre moléculas de compuestos carbonílicos. Estos pueden ser iguales o diferentes y debe poseer al menos uno de ellos, alfa al carbonilo. Estos hidrógenos alfa al carbonilo son ácidos y reaccionan en medio básico formando un anión, convirtiéndose este carbono en un reactivo nucleofílico y conduciendo seguidamente a reacciones de condensación

Cuadro de experimentación Experimento Tubos ReactivoPreparación de 2,4- Dinitrofenilhidrazonas

1 3 gotas de acetona 10 gotas de 2,4- Dinitrofenilhidrazana2 3 gotas de Solución

acuosa de formaldehido

3 3 gotas de EtanolPreparación de 2,4 Dinitrofenilhidrazana(muestra problema)

De una muestra problema adicione en un tubo de ensayo 10 gotas de la muestra

Adicione 2 ml del reactivo2,4- DinitrofenilhidrazanaDeje reposar en baño de hielo y filtre al vacio formado lavando con H2O

Prueba de Tollens 1 5 gotas de Solución acuosa de formaldehido

5 gotas del reactivo de Tollens

2 5 gotas de acetona3 5 gotas de

benzaldehídoPrueba de Fehling 1 5 gotas de solución

acuosa de formaldehído

5 gotas de Fehling A y 5 gotas de Fehling B agite, después caliente al baño María a 80 grados durante 5 minutos2 5 gotas de acetona

3 5 gotas de benzaldehído

Prueba de Shiff 1 3 gotas de solución acuosa de formaldehido

5 gotas del reactivo de Shiff dejando reposar 15 minutos

2 3 gotas de acetona3 benzaldehído

Prueba de Yodoformo 1 5 gotas de solución acuosa de formaldehído

3 gotas de NaOH al 10%, agite y adicione 8 gotas de solución de I2/KI

2 5 gotas de acetona3 5 gotas de etanol

Observaciones

Prueba de Tollens Después de agregar a cada tubo de ensayo el reactivo de Tollens se observa que:

- En el tubo de la solución acuosa de formaldehído la reacción fue más notoria que en los demás solventes porque se torno un color café oscuro además de causar un efecto espejo

- En el tubo de la acetona se observa un color verde grisáceo y una leve precipitación- En el tubo que contenía el benzaldehído, el color fue más lechoso, parcialmente

soluble además de contener pequeñas burbujas

Observación: En la prueba de Tollens se observa como los aldehídos son más reactivos que las cetonas.

Análisis y Resultados

Preguntas:1. Escriba las reacciones correspondientes a cada prueba, con el compuesto

carbonilo donde fue positiva

2

Propanona Formaldehído Ciclohexanona

Formaldehído: HCOH + AgNH3(Tollens) ---> HCOOH + Ag0(espejo de plata)Propanona: CH3C(O)CH3 + I2/OH ----> CH3COO- + HCI3(ppt amarillo)Ciclohexanona: no reacciona

4. acetofenona en presencia de 2,4- dinitrofenilhidrazina/H+

Se utiliza la 2,4-dinitrofenilhidrazina (reactivo de Brady), ésta reacciona con el grupo carbonilo de los aldehídos y cetonas formando 2,4-dinitrofenilhidrazonas, las cuales son sólidas, observando un precipitado de color amarillo en las dinitrofenilhidrazonas de aldehídos y cetonas saturadas, y de color anaranjado en las dinitrofenilhidrazonas de anillos aromáticos y sistemas conjugados.

Acetofenona en presencia de 2,4-dinitrofenilhidrazona

Mecanismo de reacción

la Acetofenona tiene tres hidrógenos en α que se reemplazan fácilmente en medio básico por yodo, con la suficiente cantidad de halógeno. El grupo triyodometil es muy electronegativo y aumenta la electrofilia del carbonilo. La reacción continúa por culpa de ese hecho y se adiciona una molécula de hidróxido. La pérdida del grupo triyodometil da lugar a la precipitación de triyodometano o yodoformo, un sólido amarillo5.

Propiedades químicas de ácidos carboxílicos

Objetivos:- Reconocer un ácido carboxílico, al hacerlo reaccionar con bicarbonato de sodio

observando el desprendimiento de gas carbónico- Determinar las solubilidades en agua y en soluciones básicas de los ácidos

carboxílicos - Realizar varias reacciones de hidrólisis básica de un aceite o una grasa - Preparar jabón mediante la hidrólisis básica de un aceite o una grasa - Sintetizar varios esteres derivados de ácido acético

Observaciones Hidrólisis básica de ésteres (saponificación). La hidrólisis básica recibe el nombre de saponificación y transforma ésteres en carboxílicos.Se colocó peso 0.5 gr de manteca para agregarlo en un tubo de ensayo, seguidamente se agrega 3 ml de NaOH (hidróxido de sodio) y 3 ml de etanol, después se calentó al baño maría agitando constantemente para que la grasa se disolviera, al principio el líquido estaba transparente y con el calor y la agitación se tornó amarilloso y la grasa se unió en una bolita

Al hacer la prueba tomamos un poco del solido que se formó anteriormente y colocarlo en un tubo de ensayo con un mililitro de agua, agitando fuertemente y efectivamente se formó espuma lo que comprueba que es jabón

CONCLUSIONES.

- Los aldehídos reaccionan positivamente a los reactivos de Tollens y Fehling, los aldehídos como el formaldehido reaccionan con el reactivo de Tollens formando un espejo de plata, y también reacciona con el reactivo de Fehling en el que el resultado es un precipitado rojizo que se presenta por la formación de un oxido cuproso Cu2O Las cetonas como (Acetonay Acetofenona) no reaccionan con los reactivos de Tollens y de FehlingPorque no poseen un protón en su estructura que facilite la oxidación Por lo cual no reaccionan con reactivos oxidantes suaves como Tollens y Fehling.

- Las cetonas metílicas reaccionan positivamente con el reactivo de yodoformo, esta prueba es específica para detectar las cetonas, en este caso fueron (Acetona y Acetofenona) Los compuestos que contiene en cualquiera de estos grupos reacciona con yodo en hidróxido de sodio produciendo precipitados de yodoformo, de color amarillo brillante.- Uno de los métodos químicos más comunes para localizar al grupo carbonilo en los aldehídos y cetonas consiste en observar la reacción rápida que sufre con la 2,4 – Dinitrofenilhidrazina (2, 4DNFH). El hecho de que de que ocurra una reacción se observa mediante la forma de un precipitado que va de amarillo a naranja. -La prueba anterior no distingue entre un aldehído o una cetona, ya que solo indica la presencia del grupo carbonilo

Referencias

http://es.slideshare.net/AngyMile02/prctica7-reacciones-de-cidos-carboxlicos http://es.slideshare.net/vegabner/reconocimiento-de-aldehdos-y-cetonas http://www.academia.edu/8068485/Algunas_Propiedades_de_los_Aldeh%C3%ADdos_Y_Cetonas