Aldeídos E Cetonas

Aldeídos e Cetonas

Introdução

O objetivo deste trabalho é demonstrar as reações de aldeídos e cetonas em abordagens de três autores contemporâneos: o de John McMurry, Solomons e o clássico Morrinson.

McMurry

ALDEÍDOS E CETONAS: REAÇÕES DE ADIÇÃO NUCLEOFÍLICA

Os aldeídos e as cetonas estão entre os produtos mais amplamente encontrados, tanto na natureza como na indústria química. Na natureza, muitas substâncias necessárias para os organismos vivos são aldeídos ou cetonas.

Na indústria química, os aldeídos simples e as cetonas são produzidos em larga escala para uso como solventes e como materiais de partida para uma infinidade de outros produtos. Por exemplo, mais de 1,4 milhões de toneladas por ano de formaldeído, H2C=O, são produzidas nos Estados Unidos para uso em materiais isolantes em construções e em resinas adesivas que ligam partículas de finas folhas de madeiras e materiais aglomerados. A acetona, (CH3)2C=O, é largamente usada como solvente industrial; aproximadamente 1,2 milhões de toneladas por ano são produzidas nos Estados Unidos. O formaldeído é sintetizado industrialmente pela oxidação catalítica de metanol, e um método de preparação de acetona envolve a oxidação de 2-propanol.

Nomenclatura de Aldeídos:

Os aldeídos são nomeados pela substituição do o-terminal dos nomes dos alcanos correspondentes por –al. A cadeia principal deve conter o grupo –CHO, e o carbono –CHO é numerado como carbono 1. Por exemplo:

Observe que a cadeia mais longa em 2-etil-4-metilpentanal é um hexano, mas essa cadeia não inclui o grupo –CHO e assim não é considerada a principal.

Para os aldeídos mais complexos, nos quais o grupo –CHO está ligado a um anel, o sufixo –carbaldeído é utilizado:

Os mais simples e bem conhecidos aldeídos têm nomes comuns reconhecidos pela IUPAC. Alguns dos mais importantes são dados a seguir:

Nomes Comuns de Alguns Aldeídos Simples:

FÓRMULA NOME COMUM NOME SISTEMÁTICO

HCHO Formaldeído Metanal

CH3CHO Acetaldeído Etanal

CH3CH2CHO Propionaldeído Propanal

CH3CH2CH2CHO Butiraldeído Butanal

CH3CH2CH2CH2CHO Valeraldeído Pentanal

H2C=CHCHO Acroleína Propenal

Benzaldeído Benzenocarbaldeído

Nomenclatura de Cetonas:

As cetonas são nomeadas por substituição do –o do nome do alcano correspondente por –ona. A cadeia principal é a mais longa que contenha o grupo cetona, e o início da numeração na terminação mais próxima do grupo carbonila. Por exemplo:

Poucas cetonas são permitidas pela IUPAC a reter seus nomes comuns:

Quando é necessário se referir ao R-C=O como um substituinte, o nome do grupo acila é usado e a terminação –ila é incorporada. Dessa forma, CH3CO- é um grupo acetila, -CHO é um grupo formila e C6H5CO- é um grupo benzoíla.

Se os outros grupos funcionais estiverem presentes e o oxigênio da ligação dupla for considerado um substituinte na cadeia principal, o prefixo oxo- será usado. Por exemplo:

Preparação de Aldeídos e Cetonas:

Preparando Aldeídos

Já discutimos dois dos melhores métodos de síntese de aldeídos: a oxidação de álcoois primários e clivagem oxidativa de alcenos. Vamos revisar brevemente:

Os álcoois primários podem ser oxidados para produzir os aldeídos. A reação é frequentemente executada usando-se o clorobromato de piridínio (PCC) em solvente diclorometano, à temperatura ambiente:

Os alcenos com ao menos um hidrogênio vinílico sofre clivagem oxidativa quando tratado com ozônio, rendendo aldeídos. Se a reação de ozonólise for executada sobre um alceno cíclico, resulta em um composto dicarbonílico:

Um terceiro método de síntese de aldeído é aqui mencionada brevemente. Certos derivados de ácidos carboxílicos podem ser parcialmente reduzidos para produzir aldeídos. A redução parcial de um éster por hidreto de di-isobutilalumínio (DIBAH), por exemplo, é um importante método de síntese de aldeído em escala de laboratório. A reação é normalmente executada a -78ºC (temperatura do gelo seco) em solução de tolueno.

PREPARANDO CETONAS

Para a maioria dos casos, os métodos de síntese de cetonas são similares àqueles para os aldeídos.

Os álcoois secundários são oxidados por uma variedade de reagentes que geram as cetonas. A escolha do oxidante depende de fatores como a escala de reação, o custo e a sensibilidade do ácido ou da base do álcool.

A ozonólise de alcenos produz as cetonas se um dos átomos de carbonos insaturados for dissubstituído:

As arilcetonas são preparadas por acilação de Friedel-Crafts de um anel aromático com um cloreto de ácido na presença de um catalisador de AlCl3 :

As metilcetonas são preparadas pela hidratação de alcinos terminais na presença de catalisador de Hg2+:

Além daqueles métodos já discutidos, as cetonas também podem ser preparadas a partir de certos derivados de ácidos carboxílicos, conforme ocorre com os aldeídos. Entre as reações mais úteis desse tipo está aquela entre um cloreto de ácido e um reagente diorganocobre de Gilman.

OXIDAÇÃO DE ALDEÍDOS E CETONAS:

Os aldeídos são facilmente oxidados para produzir os