Reacciones de aldehídos y cetonas.

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Metodología.

Prueba de Fehling

Se colocó en un tubo de ensayo 1 ml de solución de Fehling A y 1 ml de Fehling B. se adicionaron 6 gotas de formaldehído. Se repitió de la misma manera con benzaldehído, acetona y solución de glucosa, posteriormente se llevó a baño María en una plancha de calentamiento hasta ebullición.

Prueba de Tollens

Se colocó en un tubo de ensayo 1 ml del reactivo de Tollens y 6 gotas de formaldehído, el procedimiento se repitió para benzaldehído, acetona y glucosa, posteriormente se llevó a baño María.

Prueba para la formación de la 2,4-dinitrofenilhidrazona

Se colocó en 4 tubos de ensayos 0.5 ml de los compuestos carbonílicos: formaldehído, Benzaldehído, acetona y glucosa, posteriormente se adicionó a cada tubo de ensayo 0.5 ml de la 2,4-dinitrofenilhidrazina se agitó y se observaron los cambios producidos durante 5 minutos. Anote los resultados en la tabla de respuesta.

Resultados y discusión

Ensayo de Fehling

Resultados

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Figura 1. Calentamiento una vez adicionado el reactivo de Fehling A (solución cúprico) y B (solución alcalina de tartrato sódico-potásico) a los compuestos carbonilicos.

[pic 7]

Figura 2. Reacción de Fehling A y B con: tubo 1 (formaldehído), tubo 2 (benzaldehído), tubo 3 (acetona) y tubo 4 (glucosa)

De acuerdo a los resultados obtenidos para los diferentes compuestos carbonílicos, se puede apreciar que esta prueba resultó positiva para la glucosa, como para el formaldehído.

El este ensayo, el reactivo de Fehling A, contiene sulfato de cobre, y por tanto el ion cúprico como oxidante, Cu (II) convierte a los aldehídos como el formaldehído en un ácido carboxílico. Por otro lado se encuentra que el ión cúprico, Cu (II), se reduce a ion cuproso, Cu (I), el cual precipita en forma de óxido de un color ladrillo característico, como se puede observar en la figura 2. (H. Dupont Durst,George W. Gokel, 2007)

La reacción general es como se muestra:

Esquema 4. Reacción general de un aldehído y el reactivo de Fehling.

[pic 8]

La sustancia que compleja el ión cúprico y por ende lo mantiene en disolución, es el tartrato, lo que resulta de un precipitado de óxido cuproso, siendo un método útil para la identificación de la presencia de aldehídos. Según el mismo autor, éste ensayo suele funcionar eficazmente con alfa-hidroxialdehídos y azúcares reductores. (H. Dupont Durst,George W. Gokel, 2007)

Aparentemente, la este ensayo puede resultar positivo para el benzaldehído y por tanto llevarse a cabo mediante el mismo mecanismo que el formandehído, así:

Esquema 5. Reacción de oxidación –reducción con benzaldehído.

C6H5-CHO → C6H5COO-. Oxidación.

Cu2+→ Cu+. Reducción

Pero los aldehídos aromáticos no dan prueba positiva para Fehling, por lo que ésta reacción no se puede llevar a cabo. (Ibañez J., et al, 2003)

Según Louis F. Fieser, cuando la etapa inicial en la reacción en primera instancia implica una oxidación del grupo aldehído de una determinada aldosa a grupo carboxílico, una cetona no debería reducir el reactivo de fehling, o en caso dado, reaccionaría muy lentamente a comparación de la aldosa. Según el mismo autor el punto en el que se dé el ataque por un agente oxidante alcalino, debe ser el grupo hidroxilo activado del α-cetol que es muy común en las aldosas y hexosas, que muy seguramente a través de la formación de un intermediario enodiol con posterior oxidación hasta el α-cetol. (Louis F. Fieser, 2004). Así:

Esquema 6. Oxidación de aldosas.

[pic 9]

Louis F. Fieser, también expresa que el reactivo de Fehling no es específico de los azúcares reductores, puesto que muchas otros aldehídos tiene de igual forma la capacidad de reducir el reactivo, y compuestos como los fenoles, compuestos con grupos NH2 como aminofenoles, benzoína, dan prueba positiva. Por tanto el ensayo es aplicable para la identificación de proteínas, como de péptidos cortos y compuestos con más de dos enlaces peptídicos en muestras de composición que se desconocía, es decir es aplicable para la detección de amidas (o grupos NH2) (Pilar Roca et al. 2003).

Cuando se mezcló el Fehling A y B, la solución presentó una coloración azul intenso, y ya luego con la adición de glucosa, la coloración cambio a un rojo como se observa en la figura 2.

La reacción para este caso se presenta de forma similar que con formaldehído, en el que el grupo aldehído de la glucosa, se oxida a gluconato de sodio por el ion cúprico el cual se reduce a ion cuproso (formándose así óxido cuproso), con regeneración del tartrato de sodio; y de igual manera la adición de solución de tartrato sódio-potásico evita la precipitación del hidróxido cúprico. (Pilar Roca et al. 2003)

La reacción se lleva a cabo como se muestra:

Esquema 7. Reacción de glucosa (Azúcar reductor) en presencia del reactio de Fehling.

[pic 10][pic 11]

De acuerdo a lo anterior es claro que los aldehídos son oxidados con facilidad, por lo que los oxidantes suaves permiten convertirlos en ácidos de manera sencilla. Contrario a lo que ocurre con las cetonas, por lo que la prueba resultó negativa para la acetona, debido a que éstas son muy resistentes a la oxidación, por lo que su oxidación se logra con oxidantes más fuertes y con calentamiento, lo que genera la ruptura de enlaces carbono-carbono formándose el respectivo ácido. (Walter W. Linstromberg, 1979)

A continuación se ilustra un ejemplo:[pic 12]

Esquema 8. Oxidación de 2-butanona con KMnO4 en medio ácido.

[pic 13][pic 14]

Prueba de Tollens

[pic 15]