E7A2010: Reconocimiento de aldehidos y cetonas
Reacción de Reconocimiento Aldehídos y Cetonas
"2,4-dinitrofenilhidracina (2,4-DNHF)"
Arriaza Basilio; Rocha Nicole
Laboratorio de Química Orgánica III, Departamento de Química
Universidad Tecnológica Metropolitana
Fundamentación teórica
En un tipo de sustitución nucleofilica, las fenilhidracinas reaccionan con el grupo carbonilo dando precipitados de color amarillo o naranja es la más apropiada como reactivo para este grupo funcional. La 2,4-dinitrofenilhidracina (también conocido como reactivo de brady ) puede usarse para detectar cualitativamente los grupos carbonilo de cetonas y aldehídos. El resultado es positivo cuando hay un precipitado rojo o amarillo (dinitrofenilhidrazona). Esta reacción puede describirse como una reacción de condensación: se unen dos moléculas y pierden agua. También es llamada reacción de adición-eliminación: una adición nucleofílica del grupo -NH2 al grupo carbonilo C=O, seguida de la remoción de una molécula de H2O.
Observaciones y limitaciones
Esta sustitución es favorecida por el medio ácido porque contribuye a la polarización del grupo carbonilo facilitando el ataque nucleofilico del reactivo al carbono positivo. Pero por otro lado un exceso de acides es perjudicial porque la fenilhidracina forma una sal en la cual el par de electrones no compartidos del átomo de nitrógeno quedan bloqueados por el protón y pierde sus propiedades nucleofilicas. Por lo tanto se debe trabajar con una acidez controlada.
Al tratar un aldehído o cetona con reactivo de 2,4-dinitrofenilhidracina, la reacción da lugar a un precipitado de 2,4-dinitrofenihidrazona. Si el producto cristalino es rojo esto indica un aldehído o cetona aromático, si se obtiene un precipitado naranja indica la presencia de un sistema α,β -insaturado y un precipitado amarillo indica un compuesto carbonilico saturado.
Preparación del reactivo 2,4-dinitrofenilhidracina:
- Disuelva 85mL de ácido clorhídrico concentrado para 500mL de agua y agrega cantidad suficiente de 2,4-dinitrofenilhidracina, para obtener una solución saturada
Procedimiento experimental
- Agregue en un tubo de ensayo 2mL de solución reactivo 2,4-dinitrofenilhidracina, gotas de cetona o aldehído. Agite y sólo si es necesario caliente pero muy suavemente, luego deje enfriar y observe la formación de un precipitado cristalino de color amarillo o naranjo.
Materiales
- vaso precipitado 50mL “SIMAX”
- pipetas plásticas 3mL
- tubos de ensayo
- pizeta
- gradilla
Reactivos
- acetaldehído (p.a.)
- Benzaldehído (p.a)
- Metilisipropilcetona (p.a)
- Acetofenona (p.a)
- 2,4-dinitrofenilhidracina (P.A)
Clorhidrato de hidroxilamina
Fundamentación teórica
Reacción con clorhidrato de hidroxilamina
La hidroxilamina reacciona con el grupo carbonilo originando un compuesto que recibe el nombre de oxima. Cuando se utiliza como reactivo el clorhidrato de hidroxilamina se libera además de ácido clorhídrico, pues la oxima formada carece de carácter básico y se produce una marcada disminución del pH del medio, debido a la presencia de este ácido. La hidroxilamina es muy estable en estado libre, por lo que generalmente en el laboratorio se utiliza y almacenan en forma de los hidrocloruros correspondiente. Por lo tanto se usa un reactivo básico para liberar la base que ha de reaccionar con el compuesto carbonílico.
Observaciones y limitaciones
La respuesta positiva para el grupo carbonilo se manifiesta por el cambio de color del indicador hacia el pH acido es por ello que se ulilizaremos papel pH como indicador,
Una vez indicado el grupo carbonilo. El problema siguente es estableser si se trata de un aldehído o una cetona, utilizando para ello las reacciones deferenciales.
La gran facilidad de oxidacion que presentan los aldehídos y no las cetonas da la posibilidad de utilizar esta propiedad para obtener su diferenciacion. Si se utilizan oxidantes débiles, como el ión plata o cúprico, se consigue una gran especificidad.
Preparación del reactivo clorhidrato de hidroxilamina
- Disuelva 2,5g de clorhidrato de hidroxilamina en 250mL de metanol, agite y luego complete el volumen de 500mL
- Agregar gotas de indicador anaranjado de metilo
Procedimiento experimental
- En un tubo de ensayo agregue 1mL se solución de reactivo clorhidrato de hidroxilamina y gotas de cetona o aldehído. Observe el cambio de pH, con papel pH universal, el ensayo será positivo si el pH es menor que 3.
Materiales
- Vaso precipitado 50mL “SIMAX”
- pipetas plásticas 3mL
- tubos de ensayo
- placa de toque
- papel pH universal
- pizeta
- gradilla
Reactivos
- acetaldehído (p.a.)
- Benzaldehído (p.a)
- clorhidrato de hidroxilamina (p.a.)
- metilisopropilcetona(p.a)
- Acetofenona (p.a)
Metil cetona
Fundamentación teórica
Reacción con Metil cetonas.
Las metil cetonas y en general todo grupo que puede enolizar: según el siguiente equilibrio, reacciona en medio alcalino con el nitroprusiato de sodio dando un intenso color rojo que cambia a violeta al acidificar con acido acético glacial. En un ensayo en blanco en las mismas condiciones se produce la decoloración de la solución.
Preparación del reactivo nitroprusiato de sodio
Se debe disolver 0,05g de nitropusiato de sodio (que se encuentra en cristales) en 5 ml de agua destilada. Se debe utilizar inmediatamente luego de disuelto el cristal, porque la solución se oxida rápidamente, lo que significa que la prueba podría estropearse, al no notar el viraje a rojo intenso al agregar NaOH y luego a violeta al acidificar, lo que demostraría si se trata de cetonas o aldehídos.
Procedimiento experimental
Agregue a 1 ml de una solución acuosa de acetona a 1 ml de solución reactivo de nitroprusiato de sodio al 1% recientemente preparado y luego gotas de solución de hidróxido de sodio. Observe la coloración roja que se obtiene en esta etapa
Y luego acidifique con acido acético glacial para ver el cambio a color violeta de la reacción positiva y que la diferencia de un blanco, en el cual el color rojo del medio alcalino desaparece al acidificar.
Materiales
● Vaso precipitado 50mL “SIMAX”
● pipetas plásticas 3mL
● tubos de ensayo
● pizeta
● gradilla
● espátula
● balanza digital
● vidrio de reloj
Reactivos
● metil cetona
● Nitroprusiato de sodio(p.a)
● Hidroxido de sodio
● Agua destilada