Aldehido: Diferenzas entre revisións

Explorar o historial de forma interactiva

Contido eliminado Contido engadido

En liña

Revisión actual feita o 18 de novembro de 2024 ás 18:25

Os aldehidos son compostos orgánicos caracterizados por posuír o grupo funcional -CHO^[1]. En xeral, denomínanse igual cós alcohois correspondentes, cambiando a terminación -ol por -al:

No grupo aldehido (H-C=O) o grupo carbonilo (C=O) está unido a un só radical orgánico. Nunca se encontra no interior de cadeas carbonadas (enlazado a dous carbonos), como pasa coas cetonas.

Os aldehidos son olorosos, polo que moitos deles son fragrancias, como a vanilina (aldehido fenólico da vainilla).

Poden obterse a partir da oxidación suave dos alcohois primarios. Isto pódese levar a cabo quentando o alcohol nunha disolución ácida de dicromato de potasio (tamén hai outros métodos nos que se emprega Cr en estado de oxidación +6). O dicromato redúcese a Cr³⁺ (de cor verde). Tamén por medio da oxidación de Swern, na que se emprega sulfóxido de dimetilo, (Me)₂SO, dicloruro de oxalilo, (CO)₂Cl₂, e unha base. Esquematicamente o proceso de oxidación é o seguinte:

Etimoloxicamente, a palabra aldehido procede do latín científico alcohol dehydrogenatum (alcohol deshidroxenado)^[2], e o termo foi acuñado por Justus von Liebig ^[3].

Estrutura e enlaces

Os grupos aldehido caracterízanse por ter un carbono planar con hibridación sp², que está unido con dobre enlace ao osíxeno e por enlace simple ao hidróxeno. O enlace C-H non é ácido. Aínda así, debido á estabilización por resonancia da base conxugada, o hidróxeno en posición alfa dun aldehido ten características moito máis ácidas (pKa de case 17), có enlace C-H dun alcano típico (pKa de arredor de 50).^[4] Esta acidificación atribúese a (1º) a propiedade de retirar electróns do centro formilo e (2º) ao feito de que a base conxugada, un anión enolato, deslocaliza a súa carga negativa. En relación co punto 1º, o grupo aldehido é algo polar.

Os aldehidos, excepto os que non teñen protóns no carbono alfa, como o formaldehido e o benzaldehido, poden existir tanto en forma ceto coma na súa forma tautómera enol. O tautomerismo ceto-enol está catalizado por ácidos ou bases. Normalmente a forma enol é o tautómero minoritario, pero é o máis reactivo dos dous.

Propiedades

Propiedades físicas

O dobre enlace do grupo carbonilo é en parte covalente e en parte iónico porque o grupo carbonilo está polarizado debido ao fenómeno da resonancia.
A maioría dos aldehidos presentan isomería tautomérica ceto-enol.
Os aldehidos obtéñense da deshidratación dun alcohol primario, deshidrátanse con permanganato de potasio, e a reacción ten que ser débil; as cetonas tamén se obteñen da deshidratación dun alcohol, pero estas obtéñense dun alcohol secundario e igualmente son deshidratados como permanganato de potasio e a reacción debe ser débil, porque se é forte o que se obtén é un ácido carboxílico.

Propiedades químicas

Compórtanse como redutores. Por oxidación o aldehido dá ácidos con igual número de átomos de carbono.

A reacción típica dos aldehidos e as cetonas é a adición nucleofílica.

Nomenclatura

En xeral, noméanse engadindo a terminación -al ao nome do hidrocarburo do que proceden. Os aldehidos máis simples (metanal e etanal) teñen outros nomes que non seguen o estándar da IUPAC pero son máis utilizados (formaldehido e acetaldehido, respectivamente) ^[5].

A IUPAC prescribe a seguinte nomenclatura para os aldehidos:^[6]^[7]^[8]

Os aldehidos acíclicos alifáticos noméanse como derivados da cadea carbonada máis longa que conteña o grupo aldehido. Así, HCHO noméase como un derivado do metano, e CH₃CH₂CH₂CHO como derivado do butano. O nome fórmase cambiando o sufixo -o do alcano de procedencia por -al, de modo que HCHO é o metanal, e CH₃CH₂CH₂CHO é o butanal.
Noutros casos, como cando está unido a un anel un grupo aldehido (-CHO), debe usarse o sufixo -carbaldehido. Así, o C₆H₁₁CHO é o ciclohexanocarbaldehido. Se a presenza doutro grupo funcional demanda o uso dun sufixo, o grupo aldehido noméase co prefixo formil-. Prefírese este prefixo mellor que metanoíl-.
Se o composto é un produto natural ou un ácido carboxílico, pode usarse o prefixo oxo- para indicar que átomo de carbono é parte do grupo aldehido; por exemplo, CHOCH₂COOH denomínase ácido 3-oxopropanoico.
Se substituímos un grupo aldehido por un grupo carboxilo (-COOH) orixínase un ácido carboxílico nomeado co seu nome común; o aldehido pode nomearse entón substituíndo o sufixo ácido -ico ou ácido -oico do seu nome común polo sufixo -aldehido.

Número de carbonos	Nomenclatura da IUPAC	Nomenclatura trivial	Fórmula	P.E.°C
1	Metanal	Formaldehido	HCHO	-21
2	Etanal	Acetaldehido	CH₃CHO	20,2
3	Propanal	Propionaldehido Propilaldehido	C₂H₅CHO	48,8
4	Butanal	n-Butiraldehido	C₃H₇CHO	75,7
5	Pentanal	n-Valeraldehido Amilaldehido n-Pentaldehido	C₄H₉CHO	103
6	Hexanal	Capronaldehido n-Hexaldehido	C₅H₁₁CHO
7	Heptanal	Enantaldehido Heptilaldehido n-Heptaldehido	C₆H₁₃CHO
8	Octanal	Caprilaldehido n-Octilaldehido	C₇H₁₅CHO
9	Nonanal	Pelargonaldehido n-Nonilaldehido	C₈H₁₇CHO
10	Decanal	Caprinaldehido n-Decilaldehido	C₉H₁₉CHO

Fórmula xeral: C_nH_2n+1CHO (n = 0, 1, 2, 3, 4, ...)

Reaccións

Os aldehidos aromáticos como o benzaldehido dismutan en presenza dunha base dando o alcohol e o ácido carboxílico correspondente:

2 C₆H₅C(=O)H → C₆H₅C(=O)OH + C₆H₅CH₂OH

Con aminas primarias dan as iminas correspondentes nunha reacción exotérmica, que adoita ser espontánea:

R-CH=O + H₂N-R' → R-CH=N-R'

En presenza de substancias redutoras como algúns hidruros ou mesmo outros aldehidos poden ser reducidos ao alcohol correspondente, entanto que os oxidantes fortes transfórmanos no correspondente ácido carboxílico.

Con cetonas que levan un hidróxeno sobre un carbono sp³ en presenza de catalizadores ácidos ou básicos orixínanse condensacións aldólicas.

Con alcohois ou tioles en presenza de substancias higroscópicas pódense obter acetais por condensación. Como a reacción é reversible e os aldehidos se reconstitúen en medio ácido e en presenza de auga, esta reacción utilízase para a protección do grupo funcional.

Usos

Os usos principais dos aldehidos son a fabricación dos seguintes produtos: resinas, plásticos ^[9]^[10], solventes, pinturas, perfumes e esencias.

Os aldehidos están presentes en numerosos produtos naturais e en moitos produtos de uso cotián. A glicosa, por exemplo, existe nunha forma aberta que presenta un grupo aldehido, que se pode ciclar formando un hemiacetal. O acetaldehido formado como intermediario na metabolización do etanol é o responsable de parte dos síntomas da resaca que se experimenta despois da inxestión excesiva de bebidas alcohólicas.

O formaldehido é un conservante que se encontra nalgunhas composicións de produtos cosméticos. Porén, esta aplicación debe verse con cautela, xa que en experimentos con animais o composto demostrou un poder canceríxeno. Tamén se utiliza na fabricación de numerosos compostos químicos como a baquelita, a melamina etc.

Notas

↑ IUPAC Gold Book aldehydes
↑ Entrada de aldehído no DRAE.
↑ Crosland Maurice P. (2004). Courier Dover Publications, ed. Historical Studies in the Language of Chemistry. [1]
↑ "Chemistry of Enols and Enolates - Acidity of alpha-hydrogens". Arquivado dende o orixinal o 07 de xaneiro de 2018. Consultado o 31 de outubro de 2011.
↑ PETERSON W.R. Eunibar-editorial universitaria de Barcelona, ed. Formulación y Nomenclatura Quimica Orgánica (en español) (6ta ed.). pp. 98–101.
↑ Short Summary of IUPAC Nomenclature of Organic Compounds Arquivado 01 de setembro de 2006 en Wayback Machine., web page, University of Wisconsin Colleges, accessed on line August 4, 2007.
↑ §R-5.6.1, Aldehydes, thioaldehydes, and their analogues, A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds: recommendations 1993, IUPAC, Commission on Nomenclature of Organic Chemistry, Blackwell Scientific, 1993.
↑ §R-5.7.1, Carboxylic acids, A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds: recommendations 1993, IUPAC, Commission on Nomenclature of Organic Chemistry, Blackwell Scientific, 1993.
↑ G. Reuss, W. Disteldorf, A. O. Gamer, A. Hilt, "Formaldehyde" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005 Wiley-VCH, Weinheim. doi 619 10.1002/14356007.a11 619
↑ C. Kohlpaintner, M. Schulte, J. Falbe, P. Lappe, J. Weber, "Aldehydes, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2008 Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a01_321.pub2.

[1] IUPAC Gold Book aldehydes

[2] Entrada de aldehído no DRAE.

[3] Crosland Maurice P. (2004). Courier Dover Publications, ed. Historical Studies in the Language of Chemistry. [1]

[4] "Chemistry of Enols and Enolates - Acidity of alpha-hydrogens". Arquivado dende o orixinal o 07 de xaneiro de 2018. Consultado o 31 de outubro de 2011.

[5] PETERSON W.R. Eunibar-editorial universitaria de Barcelona, ed. Formulación y Nomenclatura Quimica Orgánica (en español) (6ta ed.). pp. 98–101.

[6] Short Summary of IUPAC Nomenclature of Organic Compounds Arquivado 01 de setembro de 2006 en Wayback Machine., web page, University of Wisconsin Colleges, accessed on line August 4, 2007.

[7] §R-5.6.1, Aldehydes, thioaldehydes, and their analogues, A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds: recommendations 1993, IUPAC, Commission on Nomenclature of Organic Chemistry, Blackwell Scientific, 1993.

[8] §R-5.7.1, Carboxylic acids, A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds: recommendations 1993, IUPAC, Commission on Nomenclature of Organic Chemistry, Blackwell Scientific, 1993.

[CH2O-9] G. Reuss, W. Disteldorf, A. O. Gamer, A. Hilt, "Formaldehyde" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005 Wiley-VCH, Weinheim. doi 619 10.1002/14356007.a11 619

[aliphald-10] C. Kohlpaintner, M. Schulte, J. Falbe, P. Lappe, J. Weber, "Aldehydes, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2008 Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a01_321.pub2.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

@@ Liña 16: / Liña 16: @@
 == Estrutura e enlaces ==
 Os grupos aldehido caracterízanse por ter un carbono planar con hibridación sp<sup>2</sup>, que está unido con [[dobre enlace]] ao osíxeno e por enlace simple ao hidróxeno. O enlace C-H non é ácido.
-Aínda así, debido á estabilización por resonancia da base conxugada, o hidróxeno en posición alfa dun aldehido ten características moito máis ácidas ([[pKa]] de case 17), có enlace C-H dun alcano típico (pKa de arredor de 50).<ref>{{Cita web |url=http://pharmaxchange.info/press/2011/02/chemistry-of-enolates-and-enols-acidity-of-alpha-hydrogens/ |título=Chemistry of Enols and Enolates - Acidity of alpha-hydrogens |data-acceso=31 de outubro de 2011 |data-arquivo=07 de xaneiro de 2018 |url-arquivo=https://web.archive.org/web/20180107234556/http://pharmaxchange.info/press/2011/02/chemistry-of-enolates-and-enols-acidity-of-alpha-hydrogens/ |url-morta=yes }}</ref> Esta acidificación atribúese a (1º) a propiedade de retirar electróns do centro formilo e (2º) ao feito de que a base conxugada, un anión [[enolato]], deslocaliza a súa carga negativa. En relación co punto 1º, o grupo aldehido é algo [[polar]].
+Aínda así, debido á estabilización por resonancia da [[base conxugada]], o hidróxeno en posición alfa dun aldehido ten características moito máis ácidas ([[pKa]] de case 17), có enlace C-H dun alcano típico (pKa de arredor de 50).<ref>{{Cita web |url=http://pharmaxchange.info/press/2011/02/chemistry-of-enolates-and-enols-acidity-of-alpha-hydrogens/ |título=Chemistry of Enols and Enolates - Acidity of alpha-hydrogens |data-acceso=31 de outubro de 2011 |data-arquivo=07 de xaneiro de 2018 |url-arquivo=https://web.archive.org/web/20180107234556/http://pharmaxchange.info/press/2011/02/chemistry-of-enolates-and-enols-acidity-of-alpha-hydrogens/ |url-morta=yes }}</ref> Esta acidificación atribúese a (1º) a propiedade de retirar electróns do centro formilo e (2º) ao feito de que a base conxugada, un anión [[enolato]], deslocaliza a súa carga negativa. En relación co punto 1º, o grupo aldehido é algo [[polar]].
 Os aldehidos, excepto os que non teñen protóns no carbono alfa, como o formaldehido e o benzaldehido, poden existir tanto en forma ceto coma na súa forma [[tautómero|tautómera]] [[enol]]. O tautomerismo ceto-enol está catalizado por ácidos ou bases. Normalmente a forma enol é o tautómero minoritario, pero é o máis reactivo dos dous.