Aula Aldeídos e Cetonas Nomenclatura Estrutura Propriedades e Reações

Aula 10 Aldeídos e Cetonas Pedro Gregório Vieira Aquino Universidade Federal do Agreste de Pernambuco GaranhunsPE Brasil Sumário Nomenclatura Estrutura e Ligação Propriedades Físicas Fontes Reações Nomenclatura Formaldeído metanal Acetaldeído etanal Benzaldeído benzenocarbaldeído 5Hidroxipentanal trans4Hidroxiciclohexanocarbaldeído ou trans4Hidroxiciclohexano1carbaldeído pHidroxibenzaldeído Nomenclatura 3Hexanona ou Hexan3ona 4Metil2pentanona ou 4Metilpentan2ona 4Metilciclohexanona 4Metil3penten2ona ou 4Metilpent3en2ona 2Metil4oxopentanal Nomenclatura 44Dimetilpentanal 5Hexenal ou Hex5enal 2Fenilbutanodial Ciclopentanocarbaldeído 2Naftalenocarbaldeído ou Naftaleno2carbaldeído Nomenclatura CH3CH2CCH2CH2CH3 Cetona etílica e propílica CH2CCH2CH3 Cetona benzílica e etílica H2CCHCCHCH2 Cetona divinílica CH3CCH3 Acetona Acetofenona Benzofenona Estrutura e Ligação 1217 1217 1239 1186 1214 1214 1165 1175 1172 Formaldeído Acetaldeído Acetona Estrutura e Ligação a Etileno b Formaldeído CH3CH2CHCH2 1Buteno Momento dipolar 03 D CH3CH2CHO Propanal Momento dipolar 25 D ou e UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO a 1Buteno CH3CH2CHCH2 b Propanal CH3CH2CHO Estrutura e Ligação CH3CH2CH2CH O Butanal Calor de combustão 2475 kJmol 592 kcalmol CH3CH2CCH3 O 2Butanona 2442 kJmol 584 kcalmol UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO Propriedades Físicas CH3CH2CHCH2 1Buteno 6 C Desprezível pe 1 atm Solubilidade em água g100 mL CH3CH2CHO Propanal 49 C 20 CH3CH2CH2OH 1Propanol 97 C Miscível em todas as proporções UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO Fontes RCO2H redução RCH2OH oxidação RCH Ácido carboxílico Álcool primário Aldeído Ácido benzoico 1 LiAlH4 2 H2O Álcool benzílico 81 PDC CH2Cl2 Benzaldeído 83 Aldeído 1 RMgX éter dietílico 2 H3O Álcool secundário oxidação Cetona CH3CH2CH 1 CH3CH23MgBr éter dietílico 2 H3O CH3CH2CH 3Heptanol H2CrO4 3Heptanona 57 a partir do propanal Fontes Undecanal feromônio sexual da traça grande da cera trans2Hexenal feromônio de alarme da formiga mirmicínea Civetona obtida de glândulas odoríferas da civeta 2Heptanona componente do feromônio de alarme das abelhas Citral presente no óleo de capimlimão Jasmona encontrado no óleo de jasmim Síntese Alceno 1 O3 2 H2O Zn RCR RCH Dois compostos carbonílicos Alcino RCCR H2O H2SO4 HgSO4 RCCH2R Cetona Álcool primário RCH2OH PDC ou PCC CH2Cl2 Aldeído Álcool secundário RCHR OH CrVI RCR Cetona Reações Aldeído ou cetona Hidrocarboneto Citronelal H2NNH2 KOH dietilenoglicol calor 26Dimetil2octeno 80 Aldeído ou cetona Álcool pMetoxibenzaldeído NaBH4 CH3OH Álcool pmetoxibenzílico 96 Reações RCR RM RCR R OM H3O RCR R Ciclohexanona CH3CH2MgBr 1 Éter dietílico 2 H3O 1Etilciclohexano 74 Brometo de etilmagnésio A Reação de Adição Nucleofílica RCR H2O rápida RCR OH OH Khidr hidrato composto carbonílico Aldeído ou cetona Água Diol geminal hidrato TABELA 173 Constantes de equilíbrio Khidr e velocidades relativas de hidratação de alguns aldeídos e cetonas Composto carbonílico Hidrato Khidr Porcentagem de conversão em hidrato Velocidade relativa O HCH CH2OH2 2300 999 2200 O CH3CH CH3CHOH2 10 50 10 O CH33CCH CH33CCHOH2 02 17 009 O CH3CCH3 CH32COH2 00014 014 00018 Khidr hidratocomposto carbonílico Solução neutra 25C Estabilização crescente do grupo carbonila K da hidratação decrescente O HCH Formaldeído quase completamente hidratado em água O CH3CH Acetaldeído quantidades comparáveis de aldeído e hidrato presentes em água O CH3CCH3 Acetona muito pouco hidratato presente em água O CF3CCF3 H2O OH CF3CCF3 OH Khidr 22000 Hexafluoroacetona Água 111333Hexafluoro22propanodiol Aglomeração crescente no hidrato K para a formação decrescente H H H3C H3C CH3 C OH HO Hidreto de formaldeído Hidreto de acetaldeído Hidreto de acetona O Mecanismo de Adição Nucleofílica ETAPA 1 Adição nucleofílica do íon hidróxido ao grupo carbonila Hidróxido Aldeído ou cetona íon alcóxido intermediário ETAPA 2 Transferência de próton da água para o intermediário formado na Etapa 1 íon alcóxido intermediário Água rápida Diol geminal Hidróxido Energia potencial Eact Coordenada de reação H2O HO ETAPA 1 Protonação do oxigênio carbonílico rápida Aldeído ou cetona Íon hidrônio Ácido conjugado do composto carbonílico Água ETAPA 2 Adição nucleofílica à cetona ou ao aldeído protonados lenta Água Ácido conjugado do composto carbonílico Ácido conjugado do diol geminal ETAPA 3 Transferência de próton do ácido conjugado do diol geminal para uma molécula de água lenta Água Ácido conjugado do diol geminal Íon hidrônio Diol geminal A Formação de Cianoidrinas Aldeído ou cetona Cianeto de hidrogênio Cianidrina Íon cianeto Aldeído ou cetona Base conjugada da cianidrina Base conjugada da cianidrina Cianeto de hidrogênio Cianidrina Íon cianeto A Formação de Cianoidrinas 24Diclorobenzaldeído NaCN éter dietílicoágua depois HCl Cianidrina de 24diclorobenzaldeído 100 Acetona NaCN H2O depois H2SO4 Cianidrina de acetona 7778 Importância Biológica Ginocardina Amigdalina C20H27NO11 Formação de Acetais Aldeído ROH H Hemiacetal ROH H Acetal H2O Benzaldeído 2CH3CH2OH HCl Etanol Acetal dietílico de benzaldeído 66 H2O C6H5 CHO CH3CH2OH HCl C6H5 H C OH CH3CH2O Benzaldeído Etanol Hemiacetal etílico de benzaldeído C6H5 H C OH H O H C6H5 C 2H2O CH3CH2O OCH2CH3 Hemiacetal etílico de benzaldeído Íon hidrônio Intermediário carbocátion Água C6H5 C O CH2CH3 C6H5 H C O H CH2CH3 Intermediário carbocátion Etanol Ácido conjugado do acetal Formação de Acetais C6H5 H CH2CH3 CH2CH3 C O CH3CH2O H Etanol Ácido conjugado do acetal C6H5 H C O CH2CH3 H O H Ácido conjugado do etanol Acetal dietílico de benzaldeído Acetais Cíclicos CH3CH25CH HOCH2CH2OH Ácido ptoluenossulfônico benzeno H2O Heptanal Etilenoglicol 2Hexil13dioxolano 81 Água C6H5CH2CCH3 HOCH2CH2OH Ácido ptoluenossulfônico benzeno H2O Cetona benzílica e metílica Etilenoglicol 2Benzil2metil13dioxolano 78 Água Hidrólise de Acetais OR RCR H2O H RCR 2ROH OR Acetal Água Aldeído ou cetona Álcool Grupos Protetores CH3CCH2CH2CCH CH3CCH2CH2CCCH3 5Hexin2ona 5Heptin2ona CH3CCH2CH2CCH HOCH2CH2OH Ácido ptoluensosulfônico benzeno 5Hexin2ona Acetal do material de partida 80 Grupos Protetores NaNH2 NH3 CH3I H3C CH2CH2CCH H3C CH2CH2CCCH3 Acetal do produto 78 H2O HCl CH3CCH2CH2CCCH3 5Heptin2ona 96 Síntese de Iminas O RCR RNH2 adição OH RCR HNR eliminação NR RCR H2O Aldeído ou cetona Amina primária Carbinolamina Imina NSubstituída Água Benzaldeído CH CH3NH2 CH NCH3 Metilamina NBenzilidenometilamina 70 Ciclohexanona CH32CHCH2NH2 NCH2CHCH32 Isobutilamina NCiclohexilidenoisobutilamina 79 TABELA 174 Reação de aldeídos e cetonas com derivados da amônia RCR H2NZ RCR H2O Reagente H2NZ Nome do reagente Tipo do produto Exemplo H2NOH Hidroxilamina Oxima CH3CH25CH Heptanal H2NOH CH3CH25CH NOH Oxima de heptanal 8193 H2NNHC6H5 Fenilhidrazina Fenilhidrazona Acetofenona H2NNHC6H5 NNH C6H5 CCH3 Fenilhidrazona de acetofenona 8791 H2NNHCNH2 Semicarbazida Semicarbazona CH3CCH29CH3 2Dodecanona H2NNHCNH2 CH3CCH29CH3 NNH CNH2 Semicarbazona de 2dodecanona 93 Síntese de Enaminas O RCH2CR R2NH RCH2C R OH H2O RCH CR NR Aldeído ou cetona Amina secundária Carbinolamina Enamina Ciclopentanona Pirrolidina benzeno 80 C N H N H2O N1Ciclopentenilpirrolidina 8090 Água Reação de Wittig RCOR C6H53PCAB RCCABR C6H53PO Aldeído ou cetona Ilídeo de trifenilfosfônio Alceno Óxido de trifenilfosfina Ciclohexanona C6H53PCH2 DMSO Metilenotrifenilfosforano Metilenociclohexano 86 C6H53PO Óxido de trifenilfosfina Reação de Wittig ETAPA 1 O ilídeo e o aldeído ou a cetona se combinam para formar um oxafosfetano RCOR ACB PC6H53 RCCB OPC6H53 Aldeído ou cetona Ilídeo de trifenilfosfônio Oxafosfetano ETAPA 2 O oxafosfetano se dissocia em um alceno e óxido de trifenilfosfina RCCB OPC6H53 RCCB OPC6H53 Oxafosfetano Alceno Óxido de trifenilfosfina Planejamento de Reações C6H5CHCH2 Estireno C6H5CHO Benzaldeído C6H53PCH2 Metilenotrifenilfosforano C6H5CHCH2 Estireno C6H53PCHC6H5 Benzilenotrifenilfosforano HCHO Formaldeído Planejamento de Reações Trifenilfosfina Haleto de alquila Haleto de alquiltrifenilfosfônio Trifenilfosfina Bromometano Brometo de metiltrifenilfosfônio 99 Sal de alquiltrifenilfosfônio Base Ilídeo de trifenilfosfônio Ácido conjugado da base utilizada Planejamento de Reações Brometo de metiltrifenilfosfônio Sulfóxido de sodiometila e metila Metilenotrifenilfosforano Sulfóxido dimetÍlico Brometo de sódio Adição Estereosseletiva NaBH4 álcool isopropílico 0C 77Dimetilbiciclo221heptan2ona exo77Dimetilbiciclo221heptan2ol 80 endo77Dimetilbiciclo221heptan2ol 20 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO Ácido pirúvico Forma reduzida da coenzima Ácido Slático Forma oxidada da coenzima lactato desidrogenase UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO Oxidação de Aldeídos Aldeído Ácido carboxílico Furfural Ácido furoico 75 Oxidação de BaeyerVilliger de Cetonas Oxidação de BaeyerVilliger de Cetonas UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO Cetona Peroxíácido Produto da adição nucleofílica do peroxíácido à cetona doador de próton Produto da adição nucleofílica do peroxíácido à cetona Ácido conjugado do produto da adição nucleofílica Ácido conjugado do produto da adição nucleofílica Ácido conjugado do éster Ácido carboxílico Ácido conjugado do éster transferência de prótons Éster Oxidação de BaeyerVilliger de Cetonas Referências Esta aula usa as figuras do livro CAREY Francis A Química orgânica V1 Grupo A 2011 Ebook ISBN 9788580550535 Disponível em httpsintegradaminhabibliotecacombrbooks9788580550535