UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCOUNIDADE ACADEMICA DE SERRA TALHADALICENCIATURA PLENA EM QUÍMICAQUÍMICA ORGÂNICA IIPROFA. FLÁVIA VIEIRA

VICTOR FERNANDES DE SOUZA GOMES

ALDEÍDOS E CETONAS

Serra Talhada2012.2

1. INTRODUÇÃO

Os aldeídos e as cetonas pertencem a duas famílias de compostos orgânicos em que há a presença do grupo carbonílico (C=O).

Nos aldeídos o grupo carbonílico está presente no átomo de carbono primário, ou seja, sempre estará na extremidade da cadeia; nas cetonas o grupo está posicionado no átomo de carbono secundário.

A fórmula geral dos aldeídos é R-CHO e a fórmula geral das cetonas é R-CO-R’, em que R e R’ podem representam um grupo que pode ser alifático ou aromático.

A nomeclatura, em relação aos aldeídos, é dada pelo nome do alcano com cadeia carbonada idêntica à do aldeído, mas com terminação al. Quanto às cetonas, seus nomes também seguem à essa regra, sua diferença é que apresentam terminação ona. Lembrando que a contagem dos carbonos deve ser feita de maneira que o átomo de carbono do grupo carbonilo tenha a menor numeração possível.

1.1 Propriedades físicas e químicas

À temperatura de 25°C, os aldeídos que possuem até 2 carbonos são gasosos, entre 3 e 11 carbonos são líquidos e a partir de 12 carbonos são sólidos. Aldeídos simples são muito solúveis em água e em alguns solventes apolares. Apresentam odores penetrantes e geralmente desagradáveis, quando a massa molecular desses compostos aumenta esses odores vão se tornando mais fracos até se tornarem agradáveis (8 a 14 carbonos). Alguns deles, especialmente os aromáticos, encontram-se presentes na perfumaria.

Aldeídos Ponto de fusão (°C)

Ponto de ebulição (°C)

Solubilidade(g/100g de água)

Metanal(formaldeído) -92 -21 Muito

solúvelEtanal

(acetaldeído) -121 20 ∞Propanal -81 49 16Butanal -99 76 7

Fenilmetanal(benzaldeído) -26 178 0,3

Graças ao grupo carbonil os aldeídos possuem considerável polaridade e, por isso, possuem pontos de ebulição mais altos que outros compostos de peso molecular comparável mas não se formam ligações de hidrogênio, pois contêm apenas hidrogênio ligado a carbono.

Comparando as cetonas com os aldeídos isômeros, as cetonas têm ponto de ebulição mais elevado e são mais solúveis em água, pois suas moléculas são mais polares que a dos aldeídos.

Cetonas Ponto de fusão(°C)

Ponto de ebulição (°C)

Solubilidade(g/100g de água)

Propanona(acetona) -94 56 ∞Butanona

(etil-metil-cetona) -86 80 26

2-pentanona -78 102 6,32-hexanona -35 150 24-metil-2-pentanona -85 119 1,9

Aldeídos e cetonas são bastante reativos, graças a polaridade gerada pelo grupo carbonil, que serve como local de adição nucleofílica, aumentando a acidicidade dos átomos de hidrogênio ligados ao carbono α (carbono que está ligado diretamente ao grupo carbonila). Comparando às cetonas, os aldeídos são bem mais reativos. Como o grupo carbonilo confere à molécula uma estrutura plana, e a adição de um reagente nucleófilo pode ocorrer em dois lados, a superfície de contato é maior, isso facilita a reação, possibilitando a formação de racematos (caso o carbono seja assimétrico).

Aldeídos são redutores (oxidam-se facilmente), as cetonas não se oxidam.

2. DESENVOLVIMENTO

Aldeídos e cetonas voláteis possuem propriedades odoríferas, fazendo parte dos aromas de frutas, flores e outros materiais de origem natural.

Os aldeídos constituem uma das principais famílias olfativas empregadas na confecção de perfumes. O citral, um dos componentes mais comuns de perfumes com toques cítricos, é na verdade uma mistura de dois aldeídos isoméricos: o geranial e o neral. Esses aldeídos diferem entre si pela estereoquímica da ligação dupla conjugada com o grupamento aldeído: enquanto no neral ela possui a estereoquímica Z, no geranial essa mesma ligação dupla possui estereoquímica E. Essa pequena diferença estrutural confere às duas moléculas propriedades olfativas diferentes, já que o geranial possui um forte odor cítrico, que remete ao limão, e o neral tem um odor menos acentuado, porém mais adocicado. Além de seu uso na indústria de perfumaria, essa mistura de aldeídos também é empregada na indústria alimentícia para reforçar o sabor de limão de balas e outros comestíveis.

A importância dos aldeídos na confecção de perfumes é tão grande que uma das famílias olfativas é denominada aldeídica, participando das chamadas notas de cabeça e de corpo de perfumes, devido à volatilidade desses

compostos. O famoso Chanel no 5, criado em 1925 por Ernest Beaux, foi o primeiro perfume famoso a empregar aldeídos sintéticos em sua composição, fugindo ao padrão até então empregado, que fazia com que os perfumes fossem totalmente naturais. Entre os aldeídos empregados em perfumaria estão o aldeído undecilênico (10-undecenal) e o aldeído láurico (dodecanal)1.

Além do uso cosmético, aldeídos também são utilizados como desinfetantes e na fabricação de medicamentos, plásticos e explosivos. Na medicina, ele serve como conservador de cadáveres e de peças anatômicas. É usado também na fabricação de pesticidas, medicamentos, inseticidas e espelhos.

Cetonas também são muito utilizadas na indústria de perfumes. Uma delas, a muscona, cujo nome oficial é (R)-3-metilciclopentadecanona, é o principal componente do odor de almíscar, que na natureza é encontrado em glândulas presentes nas quatro espécies de veado almiscareiro (Moschus ssp.). Por ser necessário sacrificar o animal para a remoção dessa glândula, tais espécies se encontram ameaçadas de extinção, o que tem promovido o uso de substâncias sintéticas com propriedades olfativas semelhantes à muscona, como o 2-t-butil-4-metil-1,3,5-trinitrobenzeno. Outras cetonas naturais empregadas em perfumaria são a civetona, obtida da civeta africana, a jasmona, extraída do jasmim, e a α-irona, componente do aroma de violetas.

Na indústria alimentícia, as cetonas possuem uma importante utilização: extração de óleos e gorduras de sementes, as plantas usadas neste processo são o girassol, amendoim e a soja. Cetonas podem ser usadas para extrair cocaína das folhas de coca, daí o porquê de seu uso ser restrito e fiscalizado por órgãos da polícia federal. 

As principais reações com aldeídos e cetonas são: formação de cianidrinas (reação com HCN); com reagente de Grignard; com hidreto; com álcoois em meio ácido; com ilídios; derivados da amônia.

3. REAÇÕES

Ao reagir um aldeído com o HCN forma-se a cianidrina.

Reagindo-se um aldeído/cetona com um álcool, em meio ácido, pode-se obter compostos chamados acetais, que são éteres duplos.

Os aldeídos e cetonas podem ser tratados com um agente fornecedor de hidretos (ex: LiAlH4) e posteriormente, tratados em meio ácido. Assim, obtemos um álcool:

Os aldeídos e cetonas podem reagir com composto de Grignard e posterior hidratação em meio ácido, produzindo álcoois. O reagente de Grignard funciona como doador de carbânion:

4. PESQUISAS

Científicas:

NASCIMENTO, R. F.; CERRONI, J. L.; CARDOSO, D. C.; LIMA NETO, B. C.; FRANCO, D. W. Comparação dos métodos oficiais de análise e cromatográficos para a determinação dos teores de aldeídos e ácidos em bebidas alcoólicas. Ciênc. Tecnol. Aliment., São Carlos, v.18, n. 3. 1998.Nesse estudo busca-se analisar a quantidade de aldeídos e ácidos por meio das cromatografias gasosa e líquida.

RODRIGUES, J. A. R; MORAN, P. J. S. Reduções enantiosseletivas de cetonas utilizando-se fermento de pão. Química Nova, São Paulo, v. 24, n. 6, 2001.Esse artigo aborda a possibilidade de reduzir compostos carbonila transportando substituintes apropriados sob a influência eletrônica de cetonas.

Educacionais:

PINHEIRO, P. C.; LEAL, M. C.; ARAÚJO, D. A. de. Origem, produção e composição química da cachaça. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 18, 2003.Este trabalho aborda aldeídos por meio da cachaça, que é uma bebida muito popular no Brasil.

MARCELINO-JR, C. A. C.; BARBOSA, R. M. N.; CAMPOS, A. F.; LEÃO, M. B. C.; CUNHA, H. S.; PAVÃO, A. C. Perfumes e essências: a utilização de um vídeo na abordagem das funções orgânicas. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 19, 2004.O artigo aborda uma alteração no paradigma das aulas de química orgânica inserindo um vídeo na conceituação de funções orgânicas, inclusive as cetonas.

5. CONSIDERAÇÕES

Observa-se a importância em dominar o que tange aos aldeídos e às cetonas, visto que essas funções orgânicas têm ampla aplicabilidade tanto no meio científico quanto na sociedade. Dessa forma, sugere-se uma abordagem mais ampla e interativa em aulas envolvendo tais assuntos como a utilização de vídeos e estímulos para perceber a participação desses elementos na vida cotidiana.