Resumen #10 Compuestos Carbonílicos II

Resumen:
Compuestos
Carbonílicos II
Jeisson Ugalde-Álvarez
Con base en: Bruice, P. Química
Orgánica. 5ta Ed. Pearson Education.
México, 2008.

Compuestos Carbonílicos
Tipo I Tipo II
Grupo Carbonilo
Importantes en
vitaminas,
aminoácidos,
hormonas,
medicinas, etc.
Propenso a ataque
nucleofílico
No presenta ataque
nucleofílico
Haluro de Acilo
Éster Amida
Ácido Carboxílico
Cetona
Aldehído

Nomenclatura
2
1. Se pone el nombre del alcano, cambiando su
terminación “o” por “al”
3 Aldehídos
1
(2R)-2-ciclopropil-3-flouropropanal

Cetonas
Nomenclatura
1. Se pone el nombre del alcano, cambiando su
terminación “o” por “ona”
2. Se coloca el # en donde se encuentra el grupo
carbonilo.
3. Se busca que la terminación sea la más baja
4,5-dimetil-3-hexanona
1
2 3
4 5
6

Prioridades
en
la
Nomenclatura

(1E,4S)-1-fluoro-2,4,5-
trimetilhex-1-en-3-ona
3-bromo-4-
metilpentan-2-ona
(3R)-2-(2-aminociclobutil)-3-
cloro-3-metilpentanal
(4R)-4-metilhex-1-en-3-ona 3-metil-2-metilidenbutanal 2-bromo-4-cloro-3-oxopentanal

Reacciones de los Compuestos Carbonílicos II
El grupo carbonilo se une a un grupo a una base muy fuerte (H- o R-) para
eliminarse bajo condiciones normales, de modo que no se puede sustituir
por otro grupo. En consecuencia, reaccionan con nucleófilos para formar
productos de adición, no productos de sustitución.

Reactivos Productos
Aldehídos
+Grignard Alcohol Primario (Formaldehido)/ Secundario
+ ion acetiluro + ácido débil Alquino con Alcohol Secundario
+ ion hidruro Alcohol Primario
+ cianuro de hidrogeno Cianohidrina con Alcohol Secundario
Cetonas
+ Grignard Alcohol Terciario
+ ion acetiluro + ácido débil Alquino con Alcohol Terciario
+ ion hidruro Alcohol Secundario
+ cianuro de hidrogeno Cianohidrina con Alcohol Terciario
Aldehídos y
Cetonas
+ amina primaria/secundaria Imina/Enamina
+ agua Hidrato
+ alcohol (Hemiacetal ⟶ Acetal) / (Hemicetal ⟶ Cetal)
Reacciones de los Compuestos Carbonílicos II

Reactivo Grignard (Aldehídos y Cetonas)
El ataque nucleofílico de un reactivo de Grignard sobre el carbono del carbonilo forma un ion
alcóxido que se acompleja con el ion magnesio. El ion alcóxido es estable porque no tiene un
grupo que se pueda eliminar. La adición de agua o ácido diluido descompone el complejo.

Reactivo Grignard (Aldehídos y Cetonas)
Para resumir la reacción
sobre las flechas se
pueden colocar
números que indican el
orden de los reactivos.

Reactivo Grignard (Ésteres)
La reacción no se detiene en la cetona, experimenta una reacción
de adición nucleofílica con un reactivo de Grignard para formar un
alcohol terciario que tiene dos grupos idénticos unidos al carbono
terciario.
La primera reacción es de
sustitución nucleofílica de acilo
que se puede sustituir por el
reactivo de Grignard. El
compuesto que se forma en el
primer paso es inestable por
el carbono sp3 recién formado,
por lo tanto, se expulsa un ion
metóxido, y se forma una
cetona.

Reactivo Grignard (Haluros de Acilo)
A partir de la reacción de dos equivalentes del reactivo de Grignard y el
cloruro de acilo: la primera es una reacción de sustitución nucleofílica
de acilo donde Cl se sustituye por el reactivo de Grignard, y la segunda
una reacción de adición nucleofílica.

Reacciones con ion acetiluro
El ion acetiluro es un nucleófilo fuertemente básico
que reacciona con un compuesto carbonílico para
formar un producto de adición nucleofílica. Ya que
es una reacción donde se forma un nuevo enlace
C—C. Cuando la reacción termina se agrega un
ácido débil (uno que no reaccione con el enlace
triple, como por ejemplo un ion piridinio) a la
mezcla de reacción para protonar al ion alcóxido.

Reacciones con ion Hidruro (Aldehídos y Cetonas)
La adición de un ion
hidruro a un aldehído o
cetona forma un ion
alcóxido. La subsecuente
protonación mediante un
ácido produce un alcohol.
La reacción global agrega
H2 al grupo carbonilo. Los
aldehídos se reducen a
alcoholes primarios y las
cetonas a alcoholes
secundarios

Reacciones con ion Hidruro (Ésteres, haluros,
ácidos carboxílicos y aminas)

Reacciones con cianuro de hidrógeno
o En el primer paso, el ion cianuro ataca al carbono del grupo
carbonilo.
o El ion alcóxido acepta un protón de una molécula no disociada de
cianuro de hidrógeno.

Reacciones con Aminas
Un aldehído o una cetona reaccionan con una
amina primaria para formar una imina. Una imina
es un compuesto con un doble enlace carbono-
nitrógeno.
Un aldehído o una cetona reaccionan con una
amina secundaria para formar una enamina. Una
enamina es una amina terciaria α, 𝛽-insaturada (un
enlace doble en la posición α, 𝛽 en relación con el
átomo de nitrógeno).

Reacciones con Aminas Primarias
o La amina ataca al
carbono del grupo
carbonilo.
o La ganancia de un
protón por el ion
alcóxido y la pérdida de
un protón por el ion
amonio forman un
intermediario
tetraédrico neutro.
o El intermediario tetraédrico neutro, llamado
carbinolamina, está en equilibrio con dos
formas protonadas porque se puede protonar
el oxígeno o el nitrógeno.
o La eliminación de agua del intermediario protonado en el oxígeno forma
una imina protonada que pierde un protón para que se forme la imina.

Reacciones con Aminas Secundarias
o La amina ataca al carbono del grupo carbonilo. A través de un
equilibrio ácido-base el ion alcóxido gana un protón y el ion
amonio pierde un protón para formar un intermediario
tetraédrico neutro (en equilibrio con O o N protonado).
o El nitrógeno con carga positiva no está unido a un hidrógeno.
En este caso se obtiene una molécula neutra estable por
pérdida de un protón del carbono a del compuesto derivado
del compuesto carbonílico.

Adición de Agua
La adición de agua a un aldehído o una cetona forma un hidrato. Un hidrato es una
molécula con dos grupos OH en el mismo átomo de carbono. Los hidratos se llaman
también gem-dioles (“diol gemelo”). En general, los hidratos de aldehídos o cetonas
son demasiado inestables para poderlos aislar.

Adición de Alcohol

Jeisson Ugalde-Álvarez This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
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Nomenclatura de Aldehídos y Cetonas:
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Reacciones de Aldehídos y Cetonas
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