Grupo+carbnilo_MH_QO3

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Nombre: Hurtado Espín Mónica Paola Carrera: Química de Alimentos

**CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO CARBONILO ** El grupo funcional C = O se conoce con el nombre de función carbonílica. Un gran número de compuestos orgánicos importantes contienen en su estructura esta función tales como los aldehídos, las cetonas, los ácidos, los derivados de ácido como ésteres, haluros de acilo, amidas y anhídridos. En los aldehídos y las cetonas, presenta una serie de reacciones específicas, mientras que en los demás compuestos no reacciona como grupo carbonilo, por encontrarse interferido por otros grupos. En la estructura de los aldehídos muestra un hidrógeno unido al carbono carbonilo y su fórmula estructural se representa como RCHO, mientras que las cetonas en lugar del hidrógeno se unen ya sea a un grupo alquilo o arilo; su fórmula general se designa como RCOR. El grupo carbonilo es planar, es decir, los enlaces entre estos átomos corresponden a un ángulo de 120°. El grupo carbonilo está polarizado. La presencia del oxígeno, más electronegativo que el carbono, hace que tienda a desplazarse la densidad electrónica de la molécula y los electrones ¶ del grupo carbonilo hacia su núcleo, rodeándose de una mayor densidad electrónica, y creando una débil carga positiva sobre el carbono alfa, vecino al carbono carbonilo.

**PROPIEDADES FÍSICAS DE ALDEHÍDOS Y CETONAS ** Los aldehídos y las cetonas poseen temperaturas de ebullición mayores que las de los hidrocarburos del mismo peso molecular. Temperaturas menores que los alcoholes correspondientes. Los aldehídos y cetonas de bajo peso molecular, presentan solubilidades apreciables en agua. Por su polaridad, los aldehídos y cetonas son solubles en solventes polares como el H2O y solventes orgánicos. **MECANISMOS DE REACCIÓN GENERALES ** La reactividad del grupo carbonilo es consecuencia de la diferencia de electronegatividad entre el átomo de carbono y el átomo de oxígeno. **Mecanismo General Del Proceso De Adición Nucleofílica Al Grupo Carbonilo ** El átomo de carbono electrofílico del grupo carbonilo presenta hibridación sp2 y es plano, y por tanto está libre de impedimento estérico y abierto al ataque desde ambos lados del doble enlace C=O. Cuando una especie nucleofílica ataca al átomo de carbono del grupo carbonilo, los electrones del enlace p son desplazados hacia el átomo de oxígeno, generándose un ión alcóxido. En este proceso el átomo de carbono cambia su hibridación de sp2 a sp3. Luego, el ión alcóxido puede protonarse para dar lugar al producto de la adición nucleofílica.  Los nucleófilos débiles también pueden a los grupos carbonilo si la reacción se hace en presencia de un ácido de Lewis. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Adición de hidruro: reducción a alcoholes.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Algunos hidruros metálicos son capaces de adicionar un ión hidruro al grupo carbonilo de los aldehídos y las cetonas. El resultado de este ataque nucleofílico es un ión alcóxido que por protonación proporciona un alcohol. Los dos reactivos que se para la reducción de aldehídos y de cetonas son el borohidruro de sodio (NaBH4) y el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4). **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Adición de agua: formación de hidratos.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">En una disolución acuosa, una cetona o un aldehído están en equilibrio con su forma hidratada, que es un diol geminal. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">La reacción de hidratación se lleva a cabo mediante el mecanismo general de adición nucleofílica al grupo carbonilo, y se puede efectuar en medio ácido o en medio básico. En medio ácido el nucleófilo que ataca al grupo carbonilo es el agua (nucleófilo débil) y en medio básico la especie nucleofílica atacante es el ión hidróxido. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Adición de alcoholes: formación de acetales.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">En la formación de un acetal se agregan dos moléculas de un alcohol al grupo carbonilo y se elimina una molécula de agua. La formación de un acetal debe catalizarse con un ácido. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">El primer paso del mecanismo es una adición nucleofílica al grupo carbonilo catalizada por ácidos. El catalizador ácido protona al grupo carbonilo y el alcohol, que es un nucleófilo débil, ataca al carbonilo activado por el efecto de la protonación. La pérdida de un protón del intermedio cargado positivamente origina un hemiacetal. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">En la segunda parte del mecanismo, el hemiacetal se convierte en el acetal, que es más estable. Para ello, la protonación del grupo hidroxilo seguida de la deshidratación conduce a un catión oxonio, estabilizado por resonancia. El ataque del alcohol al catión oxonio, seguido de la pérdida de un protón, origina el acetal **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Adición de cianuro de hidrógeno: formación de cianohidrinas.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;"> El mecanismo del proceso de formación de cianohidrinas es una adición nucleofílica del ión cianuro al grupo carbonilo, seguida de protonación del producto intermedio. La formación de la cianohidrina implica un cambio en la hibridación del carbono carbonílico que pasa de sp2 a sp3. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Condensación con amoniaco y sus derivados.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">El amoniaco y las aminas primarias reaccionan con los aldehídos y las cetonas para formar iminas, denominadas también bases de Schiff. El mecanismo de la reacción se inicia con la adición nucleofílica de la amina al grupo carbonilo, a continuación la protonación del oxígeno, seguida de la desprotonación de la amina, conduce a un producto inestable denominado carbinolamina que se convierte finalmente en la imina por protonación seguida de pérdida de agua. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Las cetonas y los aldehídos también condensan con otros derivados del amoniaco, como la hidroxilamina para dar como resulado oximas, y las hidrazinas, para dar productos análogos a las iminas denominados hidrazonas. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Adición de iluros: la reacción de Wittig.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Debido a su carácter de carbanión, el átomo de carbono del iluro es muy nucleofílico y ataca a los grupos carbonilo de aldehídos y cetonas para formar un intermedio con separación de cargas llamado betaína. La atracción entre las cargas opuestas de la betaína forma un anillo de oxafosfetano de cuatro eslabones. El anillo del oxafosfetano se rompe para formar el doble enlace carbono-carbono y óxido de trifenilfosfina. La fuerza impulsora de la reacción es la formación del fuerte enlace P=O. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Enolización de aldehídos y cetonas.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Los hidrógenos de los átomos de carbono contiguos al grupo carbonilo son relativamente ácidos y pueden ser capturados con bases adecuadas. Cuando tiene lugar esta reacción ácido-base el compuesto carbonílico se convierte en un anión enolato, que es una especie nucleofílica capaz de reaccionar con un buen número de electrófilos **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Reacciones de condensación aldólica.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">El primer paso del mecanismo se inicia con la formación del ión enolato, que luego ataca al grupo carbonilo, para finalizar con la pronación del alcóxido dando como resultado un aldol. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Las condensaciones aldólicas también se pueden efectuar bajo catálisis ácida. En este caso la especie nucleofílica no es el ión enolato, sino el enol, que ataca al carbonilo protonado. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Deshidratación de los productos aldólicos.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Al calentar en medio ácido o básico una disolución que contenga un aldol, se produce la deshidratación para generar un aldehído o cetona α, β-insaturados. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Condensaciones aldólicas cruzadas.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Si se mezclan dos compuestos carbonílicos en presencia de una cantidad catalítica de base, o de ácido, se generarán los correspondientes enolatos de cada compuesto carbonílico. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">Halogenación de compuestos carbonílicos.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;"> Los pasos del mecanismo son: primero la enolización de la cetona, luego reacción de halogenación del enolato, para dar el respectivo producto. **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">La reacción del haloformo.- **<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">El mecanismo que explica esta reacción se inicia con la halogenación de la fenil metil cetona. La correspondiente fenil bromometil cetona se enoliza rápidamente y ataca al bromo para formar la fenil dibromometil cetona. Esta cetona es más fácilmente enolizable que las otras dos debido a la presencia de los dos átomos de bromo. El correspondiente enolato ataca al bromo para dar lugar a la fenil tribromometil cetona. <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;"> <span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">

<span style="font-family: "Arial","sans-serif"; font-size: 12pt;">