SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 65
REACCIONES DE ADICIÓN
AL GRUPO CARBONILO

Juan Carlos Argoti B. Ph. D.
Departamento de Química
Universidad del Cauca
CONTENIDO

Reacciones de adición al grupo carbonilo
 Generalidades de aldehídos, cetonas, ácidos y derivados de ácido
 Reactividad del grupo carbonilo
 Adición del cianuro, oxigeno, azufre, hidruro, carbono como
nucleófilo, compuestos organometálicos
 El átomo de carbono en alfa
 Enolización de aldehídos y cetonas
 Aniones enolato adición-deshidratación, reacción aldólica
 Nitrógeno como nucleófilo
ALDEHÍDOS, CETONAS, ÁCIDOS
              Y DERIVADOS DE ÁCIDO

El grupo carbonilo se encuentra en muchos
compuestos:
Aldehídos
Cetonas
y muchas otras funciones orgánicas


Sin duda es el grupo funcional más importante
de la química orgánica
REACTIVIDAD DEL
GRUPO CARBONILO

 POLARIDAD         Enlace doble C=O
     +δ       -δ   El oxígeno es mas electronegativo que el carbono
              ..   Dipolo permanente 2-3 debyes (D)
     C        O
              ..   El carbonilo es un grupo POLAR

                                El grupo carbonilo se representa mediante
                                dos estructuras de resonancia (A y B)
                            _
         ..        +       ..   La estructura resonante A constituye la
 C       O
         ..        C       O
                           ..   mejor      representación     del   grupo
                                carbonilo, porque todos los átomos poseen
     A                 B        su octeto

                                La estructura B pone de relieve la naturaleza
                                polar del grupo carbonilo
REACTIVIDAD
NUCLEOFILA Y ELECTROFILA
                                          _
                                 +       ..
                               C         O
                                         ..
                                     B
Con base en la estructura de resonancia B:

El átomo de carbono deberá ser algo positivo: ELECTROFILO,
podrá reaccionar con NUCLEOFILOS

El átomo de oxígeno deberá ser algo negativo (rico en
electrones) NUCLEOFILO, podrá reaccionar con ELECTROFILOS
REACTIVIDAD
NUCLEOFILA Y ELECTROFILA

 ADICIÓN NUCLEOFILA AL GRUPO CARBONILO
            Nu:-   +    C O      Nu C O-


         Nu C O- +     H2O      Nu C OH + HO-


La capacidad del oxígeno para acomodar el par electrónico
sobrante facilita el ataque al carbono

La reacción se completa con la abstracción de un protón
(electrofilo) del disolvente
REACTIVIDAD
NUCLEOFILA Y ELECTROFILA
ADICIÓN ELECTROFILA AL GRUPO CARBONILO

                               +
                             C O
                               ..   E
         ..
       C O +    E+
          ..
                               ..
                            +C O E
                                ..
REACTIVIDAD
NUCLEOFILA Y ELECTROFILA
                                                +
                                              C O
                                                ..   H
                          ..
                        C O +   H+
                           ..                            Ácido conjugado
                                Base            ..
                                de Lewis     +C O H
                                                 ..


Muchas reacciones de adición a los compuestos carbonílicos son
catalizadas por ácidos (bases de Lewis) debido al par de electrones no
compartido del oxígeno

El ácido conjugado es un electrófilo mas reactivo que el compuesto
carbonílico neutro

De esta forma NUCLEOFILOS de poca reactividad generalmente
neutro(Débiles) pueden reaccionar con aldehídos y cetonas
FACTORES ELECTRÓNICOS Y
ESTÉRICOS
FACTORES ELECTRÓNICOS

                  R                       R
                           ..                      ..
                      C    O                  C    O
                            ..                      ..
                 R                       H
Los aldehídos en general son mas reactivos que las cetonas frente a
NUCLEOFILOS

Este hecho se debe a factores electrónicos y estéricos

Los grupo alquilo R SON DEBILMENTE ELECTRON-DADORES en
comparación con el H, por lo tanto la cetona tiene MENOR tendencia a
atraer un nucleófilo

EL grupo carbonilo de aldehído es MAS ELECTROFILO
FACTORES ESTÉRICOS




                                          O
                Nu:-


 El carbono y los tres átomos unidos directamente se encuentran sobre
un plano con ángulos cercanos a 120o
 Trigonal plana
 Hibridación sp2

Un nucleófilo podrá aproximarse al carbonilo por cualquiera de los dos
lados
FACTORES ESTÉRICOS

                          120o                                109o
                  R                               Nu
  Nu:-     +              O                              O-
                                              R
                  R                               R
                   Trigonal                       Tetraédrica
Una cetona posee dos grupos alquilo ó arilo unidos al carbono carbonílico
por tanto la adición produce una mayor compresión en el estado de
transición que conduce al producto y una menor velocidad de reacción

En un aldehído los hidrógenos ocupan menos espacio por tanto menor
compresión
ADICIÓN DE NUCLEOFILOS
CIANURO COMO NUCLEOFILO
Reacción de la cianhidrina

Es la reacción de adición nucleofílica de HCN a aldehídos y cetonas POCO
IMPEDIDOS formándose 2-hidroxinitrilos (CIANHIDRINAS)
                  ..                      CN
                C O +
                   ..
                             HCN          C OH

                                      Cianhidrina
Adición del cianuro de hidrógeno al acetaldehído
                          H3C ..              CN
                  CN-   +    C O        H3C C O-
                               ..
                            H                 H
                                           Alcóxido
                     CN                       CN
                                                        -
                 H3C C O- + HCN         H3C C OH + CN
                     H                        H
                                         Cianhidrina
                                       del acetaldehído
CIANURO COMO NUCLEOFILO
Reacción de la cianhidrina

El cianuro de hidrógeno es un gas sumamente tóxico (Se utiliza en la
cámara de gas)

Como gas se utiliza a escala industrial

A nivel de laboratorio se emplea cinauro de sodio ó de potasio en solución
tamponada ácida como fuente de HCN (Generación in situ)

La reacción es útil porque se forma un nuevo enlace CARBONO-CARBONO
y el producto posee dos grupos funcionales (hidroxilo y nitrilo)
Cianuro como nucleófilo
                                          Ejemplos

1. Complete las siguiente reacciones

                          H2O
C6H5CH2CHO + NaCN                   C6H5CH2CHCN
                         H2SO4
                                              OH
                                  3-fenil-2-hidroxipropanonitrilo
                                  cianhidrina del fenil acetaldehído
                  H2O
HCHO + KCN                       HOCH2CN
                 H2SO4
                            2-hidroxiacetonitrilo
                         cianhidrina del formaldehído


2. Escriba la ecuación de la reacción de cada uno de los siguientes compuestos con UN
EQUIVALENTE de HCN

    O                                                                  CHO

                CHO
                                                                       CH2CHO
CIANURO COMO NUCLEOFILO
Efectos electrónicos

La adición de cianuro de hidrógeno es una reacción reversible
                                                               OH
                                CHO                            CHCN
                                 +    HCN                               K = 211
                                                                OH
                                CHO                             CHCN
                                  + HCN
                                                                        K = 110
                   H3C                          H3C
                                                                 OH
                                CHO                              CHCN   K = 32
                                  + HCN
                  H3CO                          H3CO

                                                                 OH
                                CHO                              CHCN   K = 2.6
                                  + HCN
                 (H3C)2N                      (H3C)2N


                           O                                OH
                       H3C C CH3 +      HCN             H3C C CH3       K = 32
                                                            CN

                              O                                 OH
                       C6H5   C CH3 +   HCN             C6H5    C CH3   K = 0.8
                                                                CN
CIANURO COMO NUCLEOFILO
Efectos electrónicos

                        O                       O-
                        C                       C
                            H                        H
                                + HCN
                 ..
              H3CO
                 ..                     H3CO
                                            +

                  Benzadehído Vs p-metoxibenzadehído

El grupo metoxilo es un grupo electron-dador y aporta densidad
electrónica al grupo carbonilo por medio de la DESLOCALIZACIÓN A
TRAVÉS DEL ANILLO

El resultado es que el p-metoxibenzaldehído está estabilizado por
RESONANCIA mas de lo que esta el benzaldehído
CONSULTA


CIANURO COMO NUCLEOFILO

• Consulte algunos ejemplos de cianhidrinas en la naturaleza

• Es probable la adición de otros ácidos al grupo carbonilo?
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Acetales, cetales e hidratos


 El agua y los alcoholes pueden actuar de diversas maneras:
 Disolventes
 Nucleofilos débiles

 Adición de 1mol de Alcohol
 1 mol aldehído + 1 mol alcohol         hemiACETAL
                                            OH
                         RCHO + R'OH       RCH
                        Aldehído            OR'
                                        Hemiacetal

 1 mol cetona + 1 mol alcohol           hemiCETAL
                                           OH
                         RCOR + R'OH      RCR
                         Cetona            OR'
                                        Hemicetal
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Acetales, cetales e hidratos


 La formación de hemiACETALES y hemiCETALES es una reacción reversible
 Las reacciones son en general catalizadas por ACIDOS

 El proceso ácido-catalizado incrementa el carácter electrofílico del grupo
 carbonilo
                                 +
                               : OH
                                                    H
                                  H               +
       : O:                                       : OCH3         : OCH3
                                      CH3OH
                  +   H+                                                  + H+
              H                                      OH             OH
                               : OH

                                + H
La formación de hemiACETALES y hemiCETALES NO es por lo general un
proceso energéticamente favorable (Constantes de equilibrio menores a
uno)

Los hemiACETALES y hemiCETALES cíclicos juegan un papel muy
importantes en productos naturales como los carbohidratos
Estructura cíclica de carbohidratos
          D-ALDOSAS
Estructura cíclica de carbohidratos
           D-CETOSAS
Estructura cíclica de carbohidratos
                  ESTRUCTURAS DE FISHER
ALDOSAS
       CHO                 CHO             CHO            CHO

 H           OH     HO           H     H         OH   H         OH

HO           H      HO           H    HO         H    H         OH

 H           OH      H           OH   HO         H    H         OH

 H           OH      H           OH    H         OH   H         OH

       CH2OH               CH2OH           CH2OH          CH2OH

     D-Glucosa           D-Manosa     D-Galactosa     D-Alosa
Estructura cíclica de carbohidratos
          ESTRUCTURAS DE FISHER
CETOSAS
          CH2OH         CH2OH
                                     CH2OH
              O             O
                                         O
     OH       H     H       OH
                                 H       OH
      H       OH   HO       H
                                 H       OH
      H       OH    H       OH
                                     CH2OH
          CH2OH         CH2OH

      D-Fructosa D-Sorbosa D-Ribulosa
Estructura cíclica de carbohidratos
 ESTRUCTURAS CÍCLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS
                                                     H         O    CH2OH
         CH2OH                                            H    OH

     a         O                                                    OH
                                                     OH
                          H    e
     b                             OH CH2OH
OH             H                                          OH   H
     c                   d     H   OH          O   -D-Fructopiranosa
 H             OH                          a
                          OH                          H        O    OH
 H
     d         OH
                               c       b
                              OH   H                       H   OH
     e CH OH
           2
                                                                     CH2OH
                                                      OH
D-Fructosa
                                                          OH   H

                                                   -D-Fructopiranosa
Estructura cíclica de carbohidratos
     ESTRUCTURAS CÍCLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS
                                                                       CH2OH          CH2OH
         CH2OH                                                              O
                                                                            H    OH
     a       O
                                                                                      OH
                                                                       OH
     b                H                        CH2OH
                                                   OH
OH           H             CH2OH                           CH2OH
                                  CH2OH                                  OH      H
     c               d                     d     H      OH
                                                                    -D-Fructofuranosa
                           H   OH   O                        O
 H           OH                        a                        a
     d                                         Hc
 H           OH
                      OH
                           c       b                        b           CH2OH         OH
                                                                            O
                          OH   H                 OH     H
                                                                             H   OH
         CH2OH
                                                                                       CH2OH
D-Fructosa                                                              OH

                                                                            OH   H

                                                                    -D-Fructofuranosa
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Acetales, cetales e hidratos

 Adición de 2 moles de Alcoholes
 1 mol aldehído + 2 mol alcohol         ACETAL
                                           OR'
                      RCHO + 2 R'OH       RCH
                      Aldehído             OR'
                                          acetal


 1 mol cetona + 2 mol alcohol           CETAL
                                            OR'
                     RCOR + 2 R'OH         RCR
                       Cetona               OR'
                                           cetal
 La secuencia implica la reacción ácido-catalizada de una segunda molécula
 de alcohol sobre el hemiacetal ó hemiacetal
Formación de acetales y cetales
                               Mecanismo
                       H
                     + OCH3         :O:
                                              + CH3OH + H+    Reacción inversa
                         ..               H
                         OH
                         ..


: OCH3
         + H+                             OCH3
   OH                                         +
                       OCH3
                                                      + H2O
                         OH2
                         +
                                      + OCH
                                                  3




           OCH3
            +
                                          OCH3                   OCH3
                                                                          + H+
                                             +                     OCH3
                    + CH3OH                 OCH3
                                           H
          + OCH
                3
Formación de acetales y cetales
                                Ejercicios en clase


                                         H+
3-metilbutanal + metanol exceso

                                    H+
ciclopentanona + etilenglicol
                      H+
5-hidroxipentanal
                                     H3O+
(CH3)3CCH2CH2CH(OCH3)2
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Formación de Hidratos

 Adición de agua
 1 mol aldehído + agua               HIDRATO
                                                OH
                         RCHO + H2O            RCH
                          Aldehído              OH
                                               Hidrato
 1 mol cetona + agua                 HIDRATO
                                             OH
                        RCOR + H2O          RCR
                          Cetona             OH
                                           Hidrato

 La adición de agua conduce a la formación de compuestos dihidroxilados
 denominados HIDRATOS (gem-dioles)
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Formación de Hidratos


 La reacción No es de importancia sintética, ya que el equilibrio suele ser
 desfavorable para la mayoría de aldehídos y cetonas

                 Compuesto                      K
                 HCHO                         2X103
                 CH3CHO                        1,3
                 Cl3CCHO                     3X104
                 (CH3)2C=O                   2X10-3
                 (CH3)2CHCHO                   0,5
                 (CH3)3CCHO                    0,2
El caso del metanal es interesante
P. ebullición: -21 oC, gas a temperatura ambiente
Es uno de los compuestos carbonílicos que existe casi por completo como
hidrato, en solución acuosa (K = 2 X 103)
                        O                              OH
                               + H2O                 H    H
                     H    H                            OH
                   Formaldehído                     Metanodiol
 Cuando se intenta aislar el hidrato se recupera el formaldehído y agua

 Al separar el hidrato se libera formaldehído y agua y se reestablece el
 equilibrio (La reacción inversa es cinéticamente rápida)

 La reacción directa es aun más rápida
O                      OH
                             + H2O      H3C    H          K = 1.3
              H3C        H                  OH
                     O                      OH
                             + H2O     Cl3C   H            K = 3 X 104
              Cl3C       H                  OH

          _     O                                    _          O
                                                     _
          H3C        H                                   Cl3C       H
El hidrato de cloral es un sólido estable de acción hipnótica y sedante.
Gotas K.O. ó Mickey Finn

La constante de equilibrio de formación es elevada

En el cloral se observa un efecto opuesto de los dipolos, de forma que el
cloral es mas inestable que el acetaldehído
OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO
Adición de tioles

Los tioles son los equivalentes azufrados de los alcoholes

También se conocen como mercaptanos

                           O              S
                       R       H      R       H

                       Alcohol         Tiol
Reaccionan fácilmente con aldehídos y cetonas debido a que el azufre es
mas nucleófilo que el oxígeno

      RCHO + 2R'SH                      RCH(SR')2 + H2O

      RCOR + 2R'SH                     R2C(SR')2 + H2O
Formación de tioacetales y tiocetales
                           Ejercicios en clase


                                                                 S
                                      H+
                    + 2     SH
            O                                                    S


1-fenil-2-propanona Etanotiol                    2,2-dietil-1-fenilpropano
                                                         Tioacetal

    O                                                   O
                                    H+                         SC3H7
            H
                +         SH
        O                                                   OH

    fenilglioxal     propanotiol             1-fenil-2-hidroxi-2-propiltioetanona
                                                         Hemitioacetal
HIDRURO COMO NUCLEOFILO
Reducción

Los compuestos carbonílicos corresponden un nivel intermedio de
oxidación

                          O             O
     R      OH                                   Reducción
                                                 Oxidación
                      R       H     R       OH
AGENTES DE TRANSFERENCIA
DE HIDRURO


La mayoría de reducciones de compuestos carbonílicos se realizan con
agentes que transfieren HIDRURO

Son reactivos capaces de reducir fácilmente aldehídos y cetonas

METAL          COMPUESTO                       FÓRMULA

Boro           Borohidruro de sodio            NaBH4


Aluminio       Hidruro de Litio y aluminio     LiAlH4
NaBH4
 Agente reductor moderado, por lo tanto selectivo
 Reacciona rápidamente con Aldehídos y cetonas
 La reducción con NaBH4 usualmente es hecha en medio acuoso básico
  o metanólico


                            1. MeOH/H2O/OH-
                            2. H3O+
  4C6H5CH=CHCHO + NaBH4                       4C6H5CH=CHCH2OH
  3-fenil-2-propenal                           3-fenil-2-propenol
LiAlH4
 Agente reductor muy poderoso y reactivo

 Reduce rápidamente ésteres, ácidos, nitrilos, amidas, al igual que aldehídos y

   cetonas

 La reducción DEBE ser llevada a cabo en solventes apróticos (Éter o THF)

 LiAlH4 reacciona rápidamente con solventes próticos formando hidrógeno

   molecular       LiAlH4 + 4H2O       4H2 + LiOH + Al(OH)3

 Ni el NaBH4, ó LiAlH4 reaccionan con dobles enlaces
Mecanismo
 Activación del grupo carbonilo por coordinación con el catión metálico

 Transferencia de hidruro

 Todos los cuatro hidruros pueden ser transferidos
ESTEREOQUIMICA DE LA REDUCCIÓN
 CON HIDRUROS

  En la reducción de un compuesto carbonílico (aldehido ó cetona
  acíclico) el ataque del hidruro tiene la misma probabilidad por
  cualquiera de los dos lados

  Pero en un compuesto carbonílico cíclico el acceso al carbono puede ser
  mas favorable por un determinado lado
                           O                                     H                                     OH



(H3C)3C                                 (H3C)3C                       OH +   (H3C)3C                          H



          H                                       H                                     H
  4-t-butilciclohexanona                      trans-4-t-butilciclohexanol         cis-4-t-butilciclohexanol
                               LiAlH4                    90%                                10%



                      Li(CH3CH2CH(CH3))AlH               12%                                88%
CARBONO COMO NUCLEOFILO
Compuestos Organometálicos
CARBONO COMO NUCLEOFILO
Compuestos Organometálicos

Naturaleza de los Compuestos Organometálicos
El átomo de carbono es mas electronegativo que la mayoría de los metales
                                      -         +
                                     C           M


   Enlace Carbono-metal      Diferencia de EN entre C-M   Carácter ionico (%)
   C-K                                     1.7                    51
   C-Na                                    1.6                    47
   C-Li                                    1.5                    43
   C-Mg                                    1.3                    34
   C-Zn                                    0.9                    18
   C-Cd                                    0.8                    15
   C-Hg                                    0.6                    9
CARBONO COMO COMO NUCLEOFILO
Compuestos Organometálicos

 Reacción de Grignard
 La utilización de los reactivos organomagnésicos se
 inicio a principio del siglo XX por el químico francés
 Victor Grignard

 Premio Nobel de Química 1912

  La reacción es muy versátil para la formación de enlaces C-C

  El derivado halogenado se añade sobre una mezcla de magnesio
  metálico y éter seco, el reactivo NO SE AISLA

  Se añade sobre él una solución etérea de compuesto carbonílico
Reacción de Grignard
                                O                            H3O+
     O   + RMgX                                R C OMgX              R C OH

                              R MgX


                               1. Et2O
                  + HCHO                     CH3CH2CH2OH     Alcohol primario
                               2. H3O+

                                1. Et2O
CH3CH2MgBr        + CH3CHO                   CH3CH2CHCH3     Alcohol secundario
                                2. H3   O+
                                                    OH
                      R        1. Et2O
                  +       O                  CH3CH2C(CH3)2    Alcohol terciario
                      R        2. H3O+
                                                    OH
Reacción de Grignard
                                 Ejercicios en clase

1. Proponga síntesis de Grignard para la síntesis de los siguientes alcoholes


                                                                 OH

                 OH

                OH                                         OH
EL ATOMO DE CARBONO 
Enolización


 Enolización de aldehidos y cetonas
 Proceso por el cual un hidrógeno sobre un carbono a de un compuesto
 carbonílico se desplaza al oxígeno carbonílico

 Se conoce como tautomería ó equilibrio ceto-enólico

 Tautomería: termino que se utiliza para designar la interconversión
 rápida y reversible de isómeros cuando se mueven electrones y tambien
 uno ó mas átomos de hidrógeno

 El término ceto-enólico NO ES PRECISO porque aldehídos y otros grupos
 carbonilo puede experimentar el proceso
Enolización de aldehídos y cetonas
La reacción alcanza un estado de equilibrio, y la posición del mismo viene
indicada por la constante de tautomería KT

                O     KT                   OH                Enol
          C C                        C C        KT =
                                                           carbonilo


La posición del equilibrio dependen de la estructura molecular:
Generalmente la forma carbonílica es la favorecida

PERO en algunos casos la forma ceto es la prevalente ejm
                                 H                O                 OH
      O    O                 O       O
Enolización de aldehídos y cetonas
 La conversión entre la forma carbonílica y la enólica puede catalizarse
 tanto por ácidos como bases
 Catálisis ácida
                                               +
                                               OH                                    OH
      O                         Rápida
                           +                                          Lenta                    + H3O+
                       H H2O                             H     OH2
                                         H3C        C                          H3C       CH2
H3C       CH3
                                                    H2


 Catálisis básica                              O-

                                         H3C        CH2
                                                                                    OH
          O                                                          Rápida                + HO-
                               Lenta
                   H     OH-                                 + H2O            H3C    CH2
 H3C          C
              H2
                                               O

                                         H3C        CH2-
EL ANIÓN ENOLATO


  El anión enolato posee dos estructuras de resonancia cuyas estructuras
  poseen carga negativa sobre el carbono ó el oxígeno

  Las reacción a discutir implica el carbono como nucleófilo


                            O-                     O

                      H3C        CH2         H3C       CH2-

                                        Anión
                                       enolato
ADICION-DESHIDRATACIÓN
Reacción Aldólica


  LA REACCIÓN ALDOLICA
  Es una reacción de condensación del grupo carbonilo

  Implica la combinación de dos moléculas de aldehído (dimerización)
                                                     OH
                                                     OH
                         O
                2              NaOH/H2O                    CHO
                                                           CHO
                    H3C     H                   HH3CH2C
                                                 3C
                    Acetaldehído                 3-hidroxibutanal
                                                      (Aldol)




                                   2 carbonos                       2 carbonos
Condensación aldólica
                                          Mecanismo

Catálisis básica                                    O-

                                              H2C           H
             O                      H2O
                               -
                         + OH                                   + H2O
        H3C     H
        Acetaldehído                                O

                                             -H2C           H



                                                   O-

                                             H2C        H                     O-
             O                     H2O                                             CHO
                     +   OH-                                            H3C
       H3C       H
                                                   O

                                            -H2C        H
Condensación aldólica
                                            Mecanismo

                                                                  OH
            O-
                                                                        CHO + OH-
                 CHO       +       H OH                     H3C
      H3C
En la reacción de condensación entre un aldehído y una cetona casi
siempre el aldehído es un electrófilo, debido a la menor reactividad del
grupo carbonilo de la cetona
                     O                                                   O     OH
                                                 C6H5NHCH3
                                   +
                                           CHO

                1-fenil            2-metilpropanal
                                                                    2,4-dimetil-1-fenil
             1-propanona                                          3-hidroxi-1-pentanona


                    O                                             O     OH
                                                 NaOH/H2O
                               +       C6H5CHO                            C6H5
ADICION-DESHIDRATACIÓN
Reacción Aldólica

LA DESHIDRATACIÓN
Los compuestos -hidroxicarbonílicos (ALDOL) se transforman en
compuestos ,-insaturados cuando se calientan en medio ácido ó básico

La pérdida de agua se ve favorecida al formarse un sistema ,-conjugado
mas estable
                          OH
                               CHO     H3O+ ó HO-/H2O
                                                                  CHO
                    H3C                                 H3C
                    3-hidroxibutanal                       2-butenal
                         (Aldol)                        ,-insaturado

El aldol puede en algunos casos aislarse (Aldehído ó cetona simple)

A menudo las condiciones de reacción son suficientes para causar
deshidratación
Enolización de aldehídos y cetonas
                          Condensación Aldólica, Ejercicios en clase



                                      OH    O                                         O
          O                                               H3O+ ó HO-/H2O
               NaOH/H2O                                                                       + H2O
  2                                                                                       H
             H   10 oC                          H
      Propanal
                              3-hidroxi-2-metilpentanal                    2-metil-2-pentenal




        O             O                              OH
                              NaOH/H2O                       CHO                              CHO
            H +C H                                                                                  + H2O
                2 5       H     25 oC

                                                                                 3-fenil-2-metil
Benzaldehído     Acetona
                                                                                  2-propenal
ADICION-DESHIDRATACIÓN
Reacción Aldólica

UTILIDAD SINTÉTICA
Reacción muy útil a nivel de laboratorio e industrial

     HCHO + CH3CHO Silicato de sodio                CH2=CHCHO
                        300 oC                          Acroleina

                                O                                           O
                    CHO +             Ba(OH)2/H2O

      Citral
                                                             Pseudoyonona
                            O                           O

                                    NaOEt/EtOH

                    O   O                    O
OTROS ANIONES ESTABILIZADOS
OTROS ANIONES ESTABILIZADOS
Grupos ciano y nitro

Los grupos ciano y nitro pueden estabilizar un carbanión por
deslocalización
                                           -
                                          C C N:
                       H
                       C C N +      B:-                  +   BH-

                                                     -
                                          C C N:




                                           -+ O
                                          C N .. -
                                              O:
                       H+ O
                       C N .. - +   B:-                  +   BH-
                           O:
                                                 -
                                            + O:
                                              ..
                                          C N -
                                              O:
NITROGENO COMO NUCLEOFILO
NITROGENO COMO NUCLEOFILO


Las aminas primarias reaccionan con los aldehlidos y cetonas formando
productos denominados IMINAS (Bases de Schiff)

                     O +     NH2               NH + H2O


                   H3C               H3C              H3C
    H3C NH2    +         O             CH OH              CH   + H2O
                    H              H3CHN             H3CN


 La reacción es catalizada por ácidos diluidos (pH 3-5)

 El ácido cataliza la pérdida de agua que es la etapa que controla la
 velocidad del proceso

 Si elpH es muy bajo protona la amina y se vuelve NO nucleofila
NITRÓGENO COMO NUCLEOFILO
                        Formación de iminas

   O                                           NCHCH3
                                      H+
                   CH3CH2NH2                            + H2O
           +


       O
                                 H+        N      + H2O
               +
                       N
                       H
Ciclohexanona
                   Pirrolidina    N-(1-ciclohexenil)pirrolidina
NITROGENO COMO NUCLEOFILO
Derivados de los compuestos carbonílicos

Diferentes compuestos derivados de las aminas reaccionan con los
aldehídos y cetonas
Forman productos sólidos de punto de fusión conocido
NITROGENO COMO NUCLEOFILO
         Derivados de los compuestos carbonílicos

       H2N OH                        N OH          OXIMA
      hidroxilamina

       H2N NH2                       N NH2        HIDRAZONA
      hidrazina

      H2N NHCONH2                    N NHCONH2    SEMICARBAZONA
O +   Semicarbazida

       H2N NHC6H5                    N NHC6H5     FENILHIDRAZONA
         fenilhidrazina

           H                            H
       H2N N              NO2         N N         NO2

              O2N                        O2N
         2,4-dinitrofenilhidrazina
                                     2,4-DINITROFENILHIDRAZONA

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Manual Permanganometria
Manual PermanganometriaManual Permanganometria
Manual Permanganometriaanaliticauls
 
Informe de extraccion e identificación de carbohidratos
Informe de extraccion e identificación de carbohidratosInforme de extraccion e identificación de carbohidratos
Informe de extraccion e identificación de carbohidratosLab. Agrolab
 
Informe de potenciometria
Informe de potenciometriaInforme de potenciometria
Informe de potenciometriaAdrian Martinez
 
Informe de química orgánica I - Alcoholes
Informe de química orgánica I - AlcoholesInforme de química orgánica I - Alcoholes
Informe de química orgánica I - AlcoholesJoseph Fretel Arteaga
 
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenolesjuan_pena
 
Reconocimiento del colesterol
Reconocimiento del colesterolReconocimiento del colesterol
Reconocimiento del colesterolMilagros Sandoval
 
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhard
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhardMetodos de-mohr-fanjans-y-volhard
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhardKevin Alarcón
 
Reconocimiento de glucidos
Reconocimiento de glucidosReconocimiento de glucidos
Reconocimiento de glucidosmmontielr10
 
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...Daniela Vargas
 
Presentacion indicadores
Presentacion indicadoresPresentacion indicadores
Presentacion indicadoresL N B JARD
 
Aldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqaAldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqanubecastro
 
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenoles
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenolesSíntesis y reacciones de alcoholes y fenoles
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenolesjuan_pena
 

Was ist angesagt? (20)

Manual Permanganometria
Manual PermanganometriaManual Permanganometria
Manual Permanganometria
 
Informe de extraccion e identificación de carbohidratos
Informe de extraccion e identificación de carbohidratosInforme de extraccion e identificación de carbohidratos
Informe de extraccion e identificación de carbohidratos
 
Informe de potenciometria
Informe de potenciometriaInforme de potenciometria
Informe de potenciometria
 
Informe de química orgánica I - Alcoholes
Informe de química orgánica I - AlcoholesInforme de química orgánica I - Alcoholes
Informe de química orgánica I - Alcoholes
 
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenoles
 
Acetilación de la anilina
Acetilación de la anilinaAcetilación de la anilina
Acetilación de la anilina
 
Reconocimiento del colesterol
Reconocimiento del colesterolReconocimiento del colesterol
Reconocimiento del colesterol
 
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhard
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhardMetodos de-mohr-fanjans-y-volhard
Metodos de-mohr-fanjans-y-volhard
 
Cap. 9 Reacción de alcoholes y fenoles
Cap. 9 Reacción de alcoholes y fenolesCap. 9 Reacción de alcoholes y fenoles
Cap. 9 Reacción de alcoholes y fenoles
 
Volumetría de-precipitación
Volumetría de-precipitaciónVolumetría de-precipitación
Volumetría de-precipitación
 
Reconocimiento de glucidos
Reconocimiento de glucidosReconocimiento de glucidos
Reconocimiento de glucidos
 
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...
ESTANDARIZACION DE UNA SOLUCION DE NaOH Y DETERMINACION DE ACIDOS ORGANICOS E...
 
Volumetria redox
Volumetria redoxVolumetria redox
Volumetria redox
 
Presentacion indicadores
Presentacion indicadoresPresentacion indicadores
Presentacion indicadores
 
Informe laboratorio de quimica organica
Informe laboratorio de quimica organicaInforme laboratorio de quimica organica
Informe laboratorio de quimica organica
 
Destislacion por arrastre de vapor
Destislacion por arrastre de vaporDestislacion por arrastre de vapor
Destislacion por arrastre de vapor
 
Extraccion
ExtraccionExtraccion
Extraccion
 
Aldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqaAldehídos y cetonas iqa
Aldehídos y cetonas iqa
 
61753722 polarimetria
61753722 polarimetria61753722 polarimetria
61753722 polarimetria
 
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenoles
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenolesSíntesis y reacciones de alcoholes y fenoles
Síntesis y reacciones de alcoholes y fenoles
 

Andere mochten auch

Andere mochten auch (7)

Alcoholes y fenoles
Alcoholes y fenolesAlcoholes y fenoles
Alcoholes y fenoles
 
Acidos carboxilicos
Acidos carboxilicosAcidos carboxilicos
Acidos carboxilicos
 
ÁCIDOS CARBOXILICOS
ÁCIDOS CARBOXILICOS ÁCIDOS CARBOXILICOS
ÁCIDOS CARBOXILICOS
 
Adición nucleofílica al grupo carbonilo
Adición nucleofílica al grupo carboniloAdición nucleofílica al grupo carbonilo
Adición nucleofílica al grupo carbonilo
 
Cetonas y Ácidos carboxilicos
Cetonas y Ácidos carboxilicosCetonas y Ácidos carboxilicos
Cetonas y Ácidos carboxilicos
 
Reconocimiento de aldehídos y cetonas.
Reconocimiento de aldehídos y cetonas.Reconocimiento de aldehídos y cetonas.
Reconocimiento de aldehídos y cetonas.
 
química orgánica
química orgánicaquímica orgánica
química orgánica
 

Ähnlich wie Reaccion de adicion grupo carbonilo

Ähnlich wie Reaccion de adicion grupo carbonilo (20)

S6 alquinos01.ppt
S6 alquinos01.pptS6 alquinos01.ppt
S6 alquinos01.ppt
 
caracteristicas y reacciones de los alquinos
caracteristicas y reacciones de los alquinoscaracteristicas y reacciones de los alquinos
caracteristicas y reacciones de los alquinos
 
Adición electrofílica a alquenos y alquinos
Adición electrofílica a alquenos y alquinosAdición electrofílica a alquenos y alquinos
Adición electrofílica a alquenos y alquinos
 
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
 
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
 
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]
 
CAPITULO IV- ADICIÓN ELECTROFÍLICA A CARBONO INSATURADO-parte I.pptx
CAPITULO IV- ADICIÓN ELECTROFÍLICA A CARBONO INSATURADO-parte I.pptxCAPITULO IV- ADICIÓN ELECTROFÍLICA A CARBONO INSATURADO-parte I.pptx
CAPITULO IV- ADICIÓN ELECTROFÍLICA A CARBONO INSATURADO-parte I.pptx
 
Unidad V. Alquenos
Unidad V. AlquenosUnidad V. Alquenos
Unidad V. Alquenos
 
Alquenos
AlquenosAlquenos
Alquenos
 
TEMA 5 .pptx
TEMA 5 .pptxTEMA 5 .pptx
TEMA 5 .pptx
 
S3 TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS.pdf
S3 TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS.pdfS3 TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS.pdf
S3 TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS.pdf
 
Alquinos 2015
Alquinos 2015Alquinos 2015
Alquinos 2015
 
Exposición de BTX
Exposición de BTXExposición de BTX
Exposición de BTX
 
Alquenos
AlquenosAlquenos
Alquenos
 
Química orgánica
Química orgánicaQuímica orgánica
Química orgánica
 
Reacciones de Eliminación
Reacciones de EliminaciónReacciones de Eliminación
Reacciones de Eliminación
 
Resumen reacciones organicas
Resumen reacciones organicasResumen reacciones organicas
Resumen reacciones organicas
 
Química Orgánica
Química OrgánicaQuímica Orgánica
Química Orgánica
 
09 qumicaorgnica
09 qumicaorgnica09 qumicaorgnica
09 qumicaorgnica
 
Acidos
AcidosAcidos
Acidos
 

Kürzlich hochgeladen

NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO 2022.pdf
NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO  2022.pdfNUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO  2022.pdf
NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO 2022.pdfEDNAMONICARUIZNIETO
 
historieta materia de ecologías producto
historieta materia de ecologías productohistorieta materia de ecologías producto
historieta materia de ecologías productommartinezmarquez30
 
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptx
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptxPresentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptx
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptxRosabel UA
 
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdf
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdfCuadernillo de actividades eclipse solar.pdf
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdflizcortes48
 
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdf
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdfFichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdf
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdfssuser50d1252
 
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADO
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADOPLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADO
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADOMARIBEL DIAZ
 
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).hebegris04
 
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectosTrishGutirrez
 
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdf
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdfPROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdf
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdfMaritza438836
 
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...DavidBautistaFlores1
 
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdf
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdfFichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdf
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdfssuser50d1252
 
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejor
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejorLOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejor
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejormrcrmnrojasgarcia
 
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...Carol Andrea Eraso Guerrero
 
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdf
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdfMEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdf
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdfJosé Hecht
 
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdf
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdfAcuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdf
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdfmiriamguevara21
 
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJO
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJODIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJO
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJOLeninCariMogrovejo
 
ENSEÑAR ACUIDAR EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.
ENSEÑAR ACUIDAR  EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.ENSEÑAR ACUIDAR  EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.
ENSEÑAR ACUIDAR EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.karlazoegarciagarcia
 
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdf
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdfAmor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdf
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdfAlejandrino Halire Ccahuana
 

Kürzlich hochgeladen (20)

NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO 2022.pdf
NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO  2022.pdfNUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO  2022.pdf
NUEVO PLAN Y PROGRAMAS DE ESTUDIO 2022.pdf
 
historieta materia de ecologías producto
historieta materia de ecologías productohistorieta materia de ecologías producto
historieta materia de ecologías producto
 
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptx
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptxPresentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptx
Presentación Bloque 3 Actividad 2 transversal.pptx
 
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdf
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdfCuadernillo de actividades eclipse solar.pdf
Cuadernillo de actividades eclipse solar.pdf
 
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdf
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdfFichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdf
Fichas de Matemática TERCERO DE SECUNDARIA.pdf
 
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADO
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADOPLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADO
PLAN DE TUTORIA- PARA NIVEL PRIMARIA CUARTO GRADO
 
Sesión ¿Amor o egoísmo? Esa es la cuestión
Sesión  ¿Amor o egoísmo? Esa es la cuestiónSesión  ¿Amor o egoísmo? Esa es la cuestión
Sesión ¿Amor o egoísmo? Esa es la cuestión
 
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).
HISTORIETA: AVENTURAS VERDES (ECOLOGÍA).
 
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos
5° Proyecto 13 Cuadernillo para proyectos
 
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdf
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdfPROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdf
PROGRAMACIÓN CURRICULAR - DPCC- 5°-2024.pdf
 
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...
describimos como son afectados las regiones naturales del peru por la ola de ...
 
Acuerdo segundo periodo - Grado Noveno.pptx
Acuerdo segundo periodo - Grado Noveno.pptxAcuerdo segundo periodo - Grado Noveno.pptx
Acuerdo segundo periodo - Grado Noveno.pptx
 
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdf
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdfFichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdf
Fichas de MatemáticA QUINTO DE SECUNDARIA).pdf
 
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejor
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejorLOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejor
LOS AMBIENTALISTAS todo por un mundo mejor
 
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...
Desarrollo de habilidades del siglo XXI - Práctica Educativa en una Unidad-Ca...
 
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdf
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdfMEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdf
MEDIACIÓN INTERNACIONAL MF 1445 vl45.pdf
 
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdf
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdfAcuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdf
Acuerdo 05_04_24 Lineamientos del CTE.pdf
 
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJO
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJODIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJO
DIDÁCTICA DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR- DR LENIN CARI MOGROVEJO
 
ENSEÑAR ACUIDAR EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.
ENSEÑAR ACUIDAR  EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.ENSEÑAR ACUIDAR  EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.
ENSEÑAR ACUIDAR EL MEDIO AMBIENTE ES ENSEÑAR A VALORAR LA VIDA.
 
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdf
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdfAmor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdf
Amor o egoísmo, esa es la cuestión por definir.pdf
 

Reaccion de adicion grupo carbonilo

  • 1. REACCIONES DE ADICIÓN AL GRUPO CARBONILO Juan Carlos Argoti B. Ph. D. Departamento de Química Universidad del Cauca
  • 2. CONTENIDO Reacciones de adición al grupo carbonilo  Generalidades de aldehídos, cetonas, ácidos y derivados de ácido  Reactividad del grupo carbonilo  Adición del cianuro, oxigeno, azufre, hidruro, carbono como nucleófilo, compuestos organometálicos  El átomo de carbono en alfa  Enolización de aldehídos y cetonas  Aniones enolato adición-deshidratación, reacción aldólica  Nitrógeno como nucleófilo
  • 3. ALDEHÍDOS, CETONAS, ÁCIDOS Y DERIVADOS DE ÁCIDO El grupo carbonilo se encuentra en muchos compuestos: Aldehídos Cetonas y muchas otras funciones orgánicas Sin duda es el grupo funcional más importante de la química orgánica
  • 4. REACTIVIDAD DEL GRUPO CARBONILO POLARIDAD Enlace doble C=O +δ -δ El oxígeno es mas electronegativo que el carbono .. Dipolo permanente 2-3 debyes (D) C O .. El carbonilo es un grupo POLAR El grupo carbonilo se representa mediante dos estructuras de resonancia (A y B) _ .. + .. La estructura resonante A constituye la C O .. C O .. mejor representación del grupo carbonilo, porque todos los átomos poseen A B su octeto La estructura B pone de relieve la naturaleza polar del grupo carbonilo
  • 5. REACTIVIDAD NUCLEOFILA Y ELECTROFILA _ + .. C O .. B Con base en la estructura de resonancia B: El átomo de carbono deberá ser algo positivo: ELECTROFILO, podrá reaccionar con NUCLEOFILOS El átomo de oxígeno deberá ser algo negativo (rico en electrones) NUCLEOFILO, podrá reaccionar con ELECTROFILOS
  • 6. REACTIVIDAD NUCLEOFILA Y ELECTROFILA ADICIÓN NUCLEOFILA AL GRUPO CARBONILO Nu:- + C O Nu C O- Nu C O- + H2O Nu C OH + HO- La capacidad del oxígeno para acomodar el par electrónico sobrante facilita el ataque al carbono La reacción se completa con la abstracción de un protón (electrofilo) del disolvente
  • 7. REACTIVIDAD NUCLEOFILA Y ELECTROFILA ADICIÓN ELECTROFILA AL GRUPO CARBONILO + C O .. E .. C O + E+ .. .. +C O E ..
  • 8. REACTIVIDAD NUCLEOFILA Y ELECTROFILA + C O .. H .. C O + H+ .. Ácido conjugado Base .. de Lewis +C O H .. Muchas reacciones de adición a los compuestos carbonílicos son catalizadas por ácidos (bases de Lewis) debido al par de electrones no compartido del oxígeno El ácido conjugado es un electrófilo mas reactivo que el compuesto carbonílico neutro De esta forma NUCLEOFILOS de poca reactividad generalmente neutro(Débiles) pueden reaccionar con aldehídos y cetonas
  • 10. FACTORES ELECTRÓNICOS R R .. .. C O C O .. .. R H Los aldehídos en general son mas reactivos que las cetonas frente a NUCLEOFILOS Este hecho se debe a factores electrónicos y estéricos Los grupo alquilo R SON DEBILMENTE ELECTRON-DADORES en comparación con el H, por lo tanto la cetona tiene MENOR tendencia a atraer un nucleófilo EL grupo carbonilo de aldehído es MAS ELECTROFILO
  • 11. FACTORES ESTÉRICOS O Nu:-  El carbono y los tres átomos unidos directamente se encuentran sobre un plano con ángulos cercanos a 120o  Trigonal plana  Hibridación sp2 Un nucleófilo podrá aproximarse al carbonilo por cualquiera de los dos lados
  • 12. FACTORES ESTÉRICOS 120o 109o R Nu Nu:- + O O- R R R Trigonal Tetraédrica Una cetona posee dos grupos alquilo ó arilo unidos al carbono carbonílico por tanto la adición produce una mayor compresión en el estado de transición que conduce al producto y una menor velocidad de reacción En un aldehído los hidrógenos ocupan menos espacio por tanto menor compresión
  • 14. CIANURO COMO NUCLEOFILO Reacción de la cianhidrina Es la reacción de adición nucleofílica de HCN a aldehídos y cetonas POCO IMPEDIDOS formándose 2-hidroxinitrilos (CIANHIDRINAS) .. CN C O + .. HCN C OH Cianhidrina Adición del cianuro de hidrógeno al acetaldehído H3C .. CN CN- + C O H3C C O- .. H H Alcóxido CN CN - H3C C O- + HCN H3C C OH + CN H H Cianhidrina del acetaldehído
  • 15. CIANURO COMO NUCLEOFILO Reacción de la cianhidrina El cianuro de hidrógeno es un gas sumamente tóxico (Se utiliza en la cámara de gas) Como gas se utiliza a escala industrial A nivel de laboratorio se emplea cinauro de sodio ó de potasio en solución tamponada ácida como fuente de HCN (Generación in situ) La reacción es útil porque se forma un nuevo enlace CARBONO-CARBONO y el producto posee dos grupos funcionales (hidroxilo y nitrilo)
  • 16. Cianuro como nucleófilo Ejemplos 1. Complete las siguiente reacciones H2O C6H5CH2CHO + NaCN C6H5CH2CHCN H2SO4 OH 3-fenil-2-hidroxipropanonitrilo cianhidrina del fenil acetaldehído H2O HCHO + KCN HOCH2CN H2SO4 2-hidroxiacetonitrilo cianhidrina del formaldehído 2. Escriba la ecuación de la reacción de cada uno de los siguientes compuestos con UN EQUIVALENTE de HCN O CHO CHO CH2CHO
  • 17. CIANURO COMO NUCLEOFILO Efectos electrónicos La adición de cianuro de hidrógeno es una reacción reversible OH CHO CHCN + HCN K = 211 OH CHO CHCN + HCN K = 110 H3C H3C OH CHO CHCN K = 32 + HCN H3CO H3CO OH CHO CHCN K = 2.6 + HCN (H3C)2N (H3C)2N O OH H3C C CH3 + HCN H3C C CH3 K = 32 CN O OH C6H5 C CH3 + HCN C6H5 C CH3 K = 0.8 CN
  • 18. CIANURO COMO NUCLEOFILO Efectos electrónicos O O- C C H H + HCN .. H3CO .. H3CO + Benzadehído Vs p-metoxibenzadehído El grupo metoxilo es un grupo electron-dador y aporta densidad electrónica al grupo carbonilo por medio de la DESLOCALIZACIÓN A TRAVÉS DEL ANILLO El resultado es que el p-metoxibenzaldehído está estabilizado por RESONANCIA mas de lo que esta el benzaldehído
  • 19. CONSULTA CIANURO COMO NUCLEOFILO • Consulte algunos ejemplos de cianhidrinas en la naturaleza • Es probable la adición de otros ácidos al grupo carbonilo?
  • 20. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Acetales, cetales e hidratos El agua y los alcoholes pueden actuar de diversas maneras: Disolventes Nucleofilos débiles Adición de 1mol de Alcohol 1 mol aldehído + 1 mol alcohol hemiACETAL OH RCHO + R'OH RCH Aldehído OR' Hemiacetal 1 mol cetona + 1 mol alcohol hemiCETAL OH RCOR + R'OH RCR Cetona OR' Hemicetal
  • 21. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Acetales, cetales e hidratos La formación de hemiACETALES y hemiCETALES es una reacción reversible Las reacciones son en general catalizadas por ACIDOS El proceso ácido-catalizado incrementa el carácter electrofílico del grupo carbonilo + : OH H H + : O: : OCH3 : OCH3 CH3OH + H+ + H+ H OH OH : OH + H
  • 22. La formación de hemiACETALES y hemiCETALES NO es por lo general un proceso energéticamente favorable (Constantes de equilibrio menores a uno) Los hemiACETALES y hemiCETALES cíclicos juegan un papel muy importantes en productos naturales como los carbohidratos
  • 23. Estructura cíclica de carbohidratos D-ALDOSAS
  • 24. Estructura cíclica de carbohidratos D-CETOSAS
  • 25. Estructura cíclica de carbohidratos ESTRUCTURAS DE FISHER ALDOSAS CHO CHO CHO CHO H OH HO H H OH H OH HO H HO H HO H H OH H OH H OH HO H H OH H OH H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH D-Glucosa D-Manosa D-Galactosa D-Alosa
  • 26. Estructura cíclica de carbohidratos ESTRUCTURAS DE FISHER CETOSAS CH2OH CH2OH CH2OH O O O OH H H OH H OH H OH HO H H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH2OH D-Fructosa D-Sorbosa D-Ribulosa
  • 27. Estructura cíclica de carbohidratos ESTRUCTURAS CÍCLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS H O CH2OH CH2OH H OH a O OH OH H e b OH CH2OH OH H OH H c d H OH O -D-Fructopiranosa H OH a OH H O OH H d OH c b OH H H OH e CH OH 2 CH2OH OH D-Fructosa OH H -D-Fructopiranosa
  • 28. Estructura cíclica de carbohidratos ESTRUCTURAS CÍCLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS CH2OH CH2OH CH2OH O H OH a O OH OH b H CH2OH OH OH H CH2OH CH2OH CH2OH OH H c d d H OH -D-Fructofuranosa H OH O O H OH a a d Hc H OH OH c b b CH2OH OH O OH H OH H H OH CH2OH CH2OH D-Fructosa OH OH H -D-Fructofuranosa
  • 29. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Acetales, cetales e hidratos Adición de 2 moles de Alcoholes 1 mol aldehído + 2 mol alcohol ACETAL OR' RCHO + 2 R'OH RCH Aldehído OR' acetal 1 mol cetona + 2 mol alcohol CETAL OR' RCOR + 2 R'OH RCR Cetona OR' cetal La secuencia implica la reacción ácido-catalizada de una segunda molécula de alcohol sobre el hemiacetal ó hemiacetal
  • 30. Formación de acetales y cetales Mecanismo H + OCH3 :O: + CH3OH + H+ Reacción inversa .. H OH .. : OCH3 + H+ OCH3 OH + OCH3 + H2O OH2 + + OCH 3 OCH3 + OCH3 OCH3 + H+ + OCH3 + CH3OH OCH3 H + OCH 3
  • 31. Formación de acetales y cetales Ejercicios en clase H+ 3-metilbutanal + metanol exceso H+ ciclopentanona + etilenglicol H+ 5-hidroxipentanal H3O+ (CH3)3CCH2CH2CH(OCH3)2
  • 32. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Formación de Hidratos Adición de agua 1 mol aldehído + agua HIDRATO OH RCHO + H2O RCH Aldehído OH Hidrato 1 mol cetona + agua HIDRATO OH RCOR + H2O RCR Cetona OH Hidrato La adición de agua conduce a la formación de compuestos dihidroxilados denominados HIDRATOS (gem-dioles)
  • 33. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Formación de Hidratos La reacción No es de importancia sintética, ya que el equilibrio suele ser desfavorable para la mayoría de aldehídos y cetonas Compuesto K HCHO 2X103 CH3CHO 1,3 Cl3CCHO 3X104 (CH3)2C=O 2X10-3 (CH3)2CHCHO 0,5 (CH3)3CCHO 0,2
  • 34. El caso del metanal es interesante P. ebullición: -21 oC, gas a temperatura ambiente Es uno de los compuestos carbonílicos que existe casi por completo como hidrato, en solución acuosa (K = 2 X 103) O OH + H2O H H H H OH Formaldehído Metanodiol Cuando se intenta aislar el hidrato se recupera el formaldehído y agua Al separar el hidrato se libera formaldehído y agua y se reestablece el equilibrio (La reacción inversa es cinéticamente rápida) La reacción directa es aun más rápida
  • 35. O OH + H2O H3C H K = 1.3 H3C H OH O OH + H2O Cl3C H K = 3 X 104 Cl3C H OH _ O _ O _ H3C H Cl3C H El hidrato de cloral es un sólido estable de acción hipnótica y sedante. Gotas K.O. ó Mickey Finn La constante de equilibrio de formación es elevada En el cloral se observa un efecto opuesto de los dipolos, de forma que el cloral es mas inestable que el acetaldehído
  • 36. OXÍGENO O AZUFRE COMO NUCLEOFILO Adición de tioles Los tioles son los equivalentes azufrados de los alcoholes También se conocen como mercaptanos O S R H R H Alcohol Tiol Reaccionan fácilmente con aldehídos y cetonas debido a que el azufre es mas nucleófilo que el oxígeno RCHO + 2R'SH RCH(SR')2 + H2O RCOR + 2R'SH R2C(SR')2 + H2O
  • 37. Formación de tioacetales y tiocetales Ejercicios en clase S H+ + 2 SH O S 1-fenil-2-propanona Etanotiol 2,2-dietil-1-fenilpropano Tioacetal O O H+ SC3H7 H + SH O OH fenilglioxal propanotiol 1-fenil-2-hidroxi-2-propiltioetanona Hemitioacetal
  • 38. HIDRURO COMO NUCLEOFILO Reducción Los compuestos carbonílicos corresponden un nivel intermedio de oxidación O O R OH Reducción Oxidación R H R OH
  • 39. AGENTES DE TRANSFERENCIA DE HIDRURO La mayoría de reducciones de compuestos carbonílicos se realizan con agentes que transfieren HIDRURO Son reactivos capaces de reducir fácilmente aldehídos y cetonas METAL COMPUESTO FÓRMULA Boro Borohidruro de sodio NaBH4 Aluminio Hidruro de Litio y aluminio LiAlH4
  • 40. NaBH4  Agente reductor moderado, por lo tanto selectivo  Reacciona rápidamente con Aldehídos y cetonas  La reducción con NaBH4 usualmente es hecha en medio acuoso básico o metanólico 1. MeOH/H2O/OH- 2. H3O+ 4C6H5CH=CHCHO + NaBH4 4C6H5CH=CHCH2OH 3-fenil-2-propenal 3-fenil-2-propenol
  • 41. LiAlH4  Agente reductor muy poderoso y reactivo  Reduce rápidamente ésteres, ácidos, nitrilos, amidas, al igual que aldehídos y cetonas  La reducción DEBE ser llevada a cabo en solventes apróticos (Éter o THF)  LiAlH4 reacciona rápidamente con solventes próticos formando hidrógeno molecular LiAlH4 + 4H2O 4H2 + LiOH + Al(OH)3  Ni el NaBH4, ó LiAlH4 reaccionan con dobles enlaces
  • 42. Mecanismo  Activación del grupo carbonilo por coordinación con el catión metálico  Transferencia de hidruro  Todos los cuatro hidruros pueden ser transferidos
  • 43. ESTEREOQUIMICA DE LA REDUCCIÓN CON HIDRUROS En la reducción de un compuesto carbonílico (aldehido ó cetona acíclico) el ataque del hidruro tiene la misma probabilidad por cualquiera de los dos lados Pero en un compuesto carbonílico cíclico el acceso al carbono puede ser mas favorable por un determinado lado O H OH (H3C)3C (H3C)3C OH + (H3C)3C H H H H 4-t-butilciclohexanona trans-4-t-butilciclohexanol cis-4-t-butilciclohexanol LiAlH4 90% 10% Li(CH3CH2CH(CH3))AlH 12% 88%
  • 45. CARBONO COMO NUCLEOFILO Compuestos Organometálicos Naturaleza de los Compuestos Organometálicos El átomo de carbono es mas electronegativo que la mayoría de los metales - + C M Enlace Carbono-metal Diferencia de EN entre C-M Carácter ionico (%) C-K 1.7 51 C-Na 1.6 47 C-Li 1.5 43 C-Mg 1.3 34 C-Zn 0.9 18 C-Cd 0.8 15 C-Hg 0.6 9
  • 46. CARBONO COMO COMO NUCLEOFILO Compuestos Organometálicos Reacción de Grignard La utilización de los reactivos organomagnésicos se inicio a principio del siglo XX por el químico francés Victor Grignard Premio Nobel de Química 1912 La reacción es muy versátil para la formación de enlaces C-C El derivado halogenado se añade sobre una mezcla de magnesio metálico y éter seco, el reactivo NO SE AISLA Se añade sobre él una solución etérea de compuesto carbonílico
  • 47. Reacción de Grignard O H3O+ O + RMgX R C OMgX R C OH R MgX 1. Et2O + HCHO CH3CH2CH2OH Alcohol primario 2. H3O+ 1. Et2O CH3CH2MgBr + CH3CHO CH3CH2CHCH3 Alcohol secundario 2. H3 O+ OH R 1. Et2O + O CH3CH2C(CH3)2 Alcohol terciario R 2. H3O+ OH
  • 48. Reacción de Grignard Ejercicios en clase 1. Proponga síntesis de Grignard para la síntesis de los siguientes alcoholes OH OH OH OH
  • 49. EL ATOMO DE CARBONO  Enolización Enolización de aldehidos y cetonas Proceso por el cual un hidrógeno sobre un carbono a de un compuesto carbonílico se desplaza al oxígeno carbonílico Se conoce como tautomería ó equilibrio ceto-enólico Tautomería: termino que se utiliza para designar la interconversión rápida y reversible de isómeros cuando se mueven electrones y tambien uno ó mas átomos de hidrógeno El término ceto-enólico NO ES PRECISO porque aldehídos y otros grupos carbonilo puede experimentar el proceso
  • 50. Enolización de aldehídos y cetonas La reacción alcanza un estado de equilibrio, y la posición del mismo viene indicada por la constante de tautomería KT O KT OH Enol C C C C KT = carbonilo La posición del equilibrio dependen de la estructura molecular: Generalmente la forma carbonílica es la favorecida PERO en algunos casos la forma ceto es la prevalente ejm H O OH O O O O
  • 51. Enolización de aldehídos y cetonas La conversión entre la forma carbonílica y la enólica puede catalizarse tanto por ácidos como bases Catálisis ácida + OH OH O Rápida + Lenta + H3O+ H H2O H OH2 H3C C H3C CH2 H3C CH3 H2 Catálisis básica O- H3C CH2 OH O Rápida + HO- Lenta H OH- + H2O H3C CH2 H3C C H2 O H3C CH2-
  • 52. EL ANIÓN ENOLATO El anión enolato posee dos estructuras de resonancia cuyas estructuras poseen carga negativa sobre el carbono ó el oxígeno Las reacción a discutir implica el carbono como nucleófilo O- O H3C CH2 H3C CH2- Anión enolato
  • 53. ADICION-DESHIDRATACIÓN Reacción Aldólica LA REACCIÓN ALDOLICA Es una reacción de condensación del grupo carbonilo Implica la combinación de dos moléculas de aldehído (dimerización) OH OH O 2 NaOH/H2O CHO CHO H3C H HH3CH2C 3C Acetaldehído 3-hidroxibutanal (Aldol) 2 carbonos 2 carbonos
  • 54. Condensación aldólica Mecanismo Catálisis básica O- H2C H O H2O - + OH + H2O H3C H Acetaldehído O -H2C H O- H2C H O- O H2O CHO + OH- H3C H3C H O -H2C H
  • 55. Condensación aldólica Mecanismo OH O- CHO + OH- CHO + H OH H3C H3C En la reacción de condensación entre un aldehído y una cetona casi siempre el aldehído es un electrófilo, debido a la menor reactividad del grupo carbonilo de la cetona O O OH C6H5NHCH3 + CHO 1-fenil 2-metilpropanal 2,4-dimetil-1-fenil 1-propanona 3-hidroxi-1-pentanona O O OH NaOH/H2O + C6H5CHO C6H5
  • 56. ADICION-DESHIDRATACIÓN Reacción Aldólica LA DESHIDRATACIÓN Los compuestos -hidroxicarbonílicos (ALDOL) se transforman en compuestos ,-insaturados cuando se calientan en medio ácido ó básico La pérdida de agua se ve favorecida al formarse un sistema ,-conjugado mas estable OH CHO H3O+ ó HO-/H2O CHO H3C H3C 3-hidroxibutanal 2-butenal (Aldol) ,-insaturado El aldol puede en algunos casos aislarse (Aldehído ó cetona simple) A menudo las condiciones de reacción son suficientes para causar deshidratación
  • 57. Enolización de aldehídos y cetonas Condensación Aldólica, Ejercicios en clase OH O O O H3O+ ó HO-/H2O NaOH/H2O + H2O 2 H H 10 oC H Propanal 3-hidroxi-2-metilpentanal 2-metil-2-pentenal O O OH NaOH/H2O CHO CHO H +C H + H2O 2 5 H 25 oC 3-fenil-2-metil Benzaldehído Acetona 2-propenal
  • 58. ADICION-DESHIDRATACIÓN Reacción Aldólica UTILIDAD SINTÉTICA Reacción muy útil a nivel de laboratorio e industrial HCHO + CH3CHO Silicato de sodio CH2=CHCHO 300 oC Acroleina O O CHO + Ba(OH)2/H2O Citral Pseudoyonona O O NaOEt/EtOH O O O
  • 60. OTROS ANIONES ESTABILIZADOS Grupos ciano y nitro Los grupos ciano y nitro pueden estabilizar un carbanión por deslocalización - C C N: H C C N + B:- + BH- - C C N: -+ O C N .. - O: H+ O C N .. - + B:- + BH- O: - + O: .. C N - O:
  • 62. NITROGENO COMO NUCLEOFILO Las aminas primarias reaccionan con los aldehlidos y cetonas formando productos denominados IMINAS (Bases de Schiff) O + NH2 NH + H2O H3C H3C H3C H3C NH2 + O CH OH CH + H2O H H3CHN H3CN La reacción es catalizada por ácidos diluidos (pH 3-5) El ácido cataliza la pérdida de agua que es la etapa que controla la velocidad del proceso Si elpH es muy bajo protona la amina y se vuelve NO nucleofila
  • 63. NITRÓGENO COMO NUCLEOFILO Formación de iminas O NCHCH3 H+ CH3CH2NH2 + H2O + O H+ N + H2O + N H Ciclohexanona Pirrolidina N-(1-ciclohexenil)pirrolidina
  • 64. NITROGENO COMO NUCLEOFILO Derivados de los compuestos carbonílicos Diferentes compuestos derivados de las aminas reaccionan con los aldehídos y cetonas Forman productos sólidos de punto de fusión conocido
  • 65. NITROGENO COMO NUCLEOFILO Derivados de los compuestos carbonílicos H2N OH N OH OXIMA hidroxilamina H2N NH2 N NH2 HIDRAZONA hidrazina H2N NHCONH2 N NHCONH2 SEMICARBAZONA O + Semicarbazida H2N NHC6H5 N NHC6H5 FENILHIDRAZONA fenilhidrazina H H H2N N NO2 N N NO2 O2N O2N 2,4-dinitrofenilhidrazina 2,4-DINITROFENILHIDRAZONA