Aldeidi e chetoni- Coppola e Colangelo

Aldeidi e chetoni

Martina Coppola, Valeria Colangelo V°A

A.S. 2023/24

PROPRIETA' FISICHE

STRUTTURA E FUNZIONI

Aldeidi e chetoni

DOVE LI TROVIAMO?

REAZIONI

Struttura

• Aldeidi e chetoni sono composti caratterizzati dalla perzenza del gruppo funzionale carbonile

• La struttura del carbonile è planare trigonale con angoli di 120° perchè il carbonio ha ibridazione sp2

• Nelle aldeidi il carbonio del gruppo carbonile è sempre legato a un atomo di idrogeno e a un gruppo alchilico o arilico

• Nei chetoni il carbonio del gruppo carbonile è legato a due gruppi alchilici o arilici, oppure uno alchilico e l'altro arilico

C O

Ar-CHO

R-CHO

R-CO-Ar

R-CO-R

Ar-CO-Ar

NOMENCLATURA

Aldeidi

Chetoni

Il nome dei chetoni alifatici secondo le regole IUPAC si ottiene sostituendo la desinenza -o del nome dell'alcano corrispondente con il suffisso -one. Tuttavia la IUPAC ammette anche il nome costituito dai nomi dei gruppi alchilici o arilici legati al gruppo carbonile.

Il nome delle aldeidi alifatiche secondo le regole IUPAC si ottiene sostituendo la desinenza -o del nome dell'alcano corrispondente con il suffisso -ale.

LA SINTESI DI ALDEIDI E CHETONI

Le aldeidi si ottengono per ossidazione di alcoli primari in presenza di un forte ossidante e in ambiente acido

R-CH2OH

R-CHO

I chetoni si ottengono per ossidazione di alcoli secondari in presenza di un forte ossidante e in ambiente acido

R-C-R II O

R-CH-R I OH

Proprietà fisiche

• Il gruppo carbonilico è polarizzato e questo rende aldeidi e chetoni polari, condizione che determina punti di ebollizione più elevati di quelli dei composti non polari, aventi un pari peso molecolare.
• La polarità della molecola favorisce anche la buona miscibilità in acqua di queste sostanze.

+ -

C O

La reattività

• La reattività di aldeidi e dei chetoni è legata alla presenza del doppio legame tra il carbonio e l'ossigeno ma anche dalla sua polarizzazione
• Il carbonio, essendo un agente elettrofilo, rappresenta un ottimo punto di attacco per agenti nucleofili in reazioni di addizione nucleofila
• I chetoni sono meno reattivi delle aldeidi perche:

- I due gruppi alchilici rendono difficile l'attacco di un nucleofilo a causa del loro ingombro sterico- I due gruppi alchilici neutralizzano in parte la parziale carica positiva del carbonio

ADDIZIONE NUCLEOFILA

Acqua

Alcoli

H20

R-OH

Acido cianidrico

Ammoniaca

NH3

HCN

Riduzione

Dalle aldeidi si ottiene per riduzione un alcol primario. Questa reazione è definita di idrogenazione e utilizza catalizzatori metallici quali: nichel (Ni), platino (Pt) e palladio (Pd).

[H]

R-CHO

R-CH2-OH

Dal chetone si ottiene per riduzione un alcol secondario. Questa reazione è definita di idrogenazione e utilizza catalizzatori metallici quali: nichel (Ni), platino (Pt) e palladio (Pd).

[H]

OII R-C-R

OHI R-CH-R

Ossidazione

La reazione di ossidazione avviene più facilmente con le aldeidi che con i chetoni, perchè in questi ultimi l'ossidazione comporterebbe la rottura in un legame C-C molto stabile.L'ossidazione delle aldeidi, in presenza di opportuni ossidanti, genera gli acidi carbossilici corrispondenti.

OII R-C-OH

OII R-C-H

[O]

Reattivi di Fehling e Tollens

Il reattivo di Fehling è costituito da una soluzione di ioni rame Cu2+ di colore azzurro. In presenza di un aldeide, gli ioni Cu2+ vengono ridorri a ione rame Cu+ con formazione di un precipitato (ossido rameoso) di colore rosso scuro e dell'acido carbossilico corrispondente.

OII R-C-H

OII R-C-O-

5OH-

2Cu2+

Cu2O

3H20

Il reattivo di Tollens è costituito da una soluzione di ammoniaca contenente ioni argento Ag+. In presenza di un gruppo aldeidico, gli ioni argento si riducono ad argento metallico Ag che si deposita sulle pareti della provetta utilizzata per il saggio e si ha la formazione dell'acido carbossilico corrispondente.Tale reazione viene sfruttata per il riconoscimento delle aldeidi e per sdistinguerle dai chetoni.

OII R-C-H

OII R-C-O-

3OH-

2[Ag(NH3)2]+

2Ag

4NH3

2H20

Riduzione di Wolff-Kishner

Dalle aldeidi, in ambiente reso basico dalla presenza di idrazina NH2NH2, si ottiene l’alcano corrispondente.

NH2NH2

R-CHO

R-CH3

OII R-C-R

NH2NH2, KOH

R-CH2-R

Dai chetoni, in ambiente basico (KOH) e in presenza di idrazina NH2NH2 si ottiene (attraverso una serie di fasi complesse) un alcano.

Reazione di Cannizzaro

Nella reazione di Cannizzaro le aldeidi senza idrogeni in a (alfa) rispetto al gruppo aldeidico danno una reazione di ossido-riduzione interna (reazione di dismutazione) in presenza di alcali concentrati. Le aldeidi pertanto subiscono in parte un'ossidazione ad acidi carbossilici ed in parte una riduzione ad alcoli.

R-CHO

R-CH2OH

R-CHO

R-COO-

Le aldeidi e i profumi

• Le aldeidi alifatiche sono state introdotte e utilizzate in profumeria agli inizi del ‘900. Uno dei primi profumi fu il famoso Chanel N°5. Vennero introdotte per la loro caratteristica peculiare di legarsi con facilità alle note floreali potenziandole ed esaltandone l’aroma
• Hanno inoltre la capacità di rendere più persistenti e duraturi i profumi in particolare quelli floreali agendo quindi come fissativi.
• Guy Robert, nel suo libro, Les Sense du Parfum , scrive che le aldeidi hanno prevalenza di note fruttate se il numero di atomi di carbonio è pari, mentre prevalgono le note floreali in quelle a numero di atomi di carbonio dispari. A partire dai 14 atomi di carbonio le aldeidi a numero di carboni pari hanno caratteristici odori di frutta mentrequelle dispari sono inodori o quasi.

Dove li troviamo?

Propanone

Acetaldeide

Formaldeide

Vanillina

Aldeide cinnamica

Benzaldeide

ALDEIDI, CHETONI E BIOLOGIA

Glucosio

Fruttosio

CH2OHI CO I HO-C-H I H-C-OH I H-C-OH I CH2OH

CHOI H-C-OH I HO-C-H I H-C-OH I H-C-OH I CH2OH

GRAZIE!