Química  de  los  compuestos  carbonílicos    

el  grupo  carbonilo  

 Compounds that have only carbon and hydrogen atoms bonded to the carbonyl group

 Compounds that contain an electronegative atom bonded to the carbonyl group

The presence or absence of a leaving group on the carbonyl carbon determines the type of reactions these compounds undergo.

el  grupo  carbonilo  

Electrostatic potential map of formaldehyde, H2C=O  

Ejemplos  de  aldehídos  y  cetonas  

Pungent  compounds  found  in  capsicum,  black  pepper,  and  ginger  

Aroma  y  sabor.  Reacciones  involucradas.  

Generación  de  aromas  y  sabores  via    reacción  de  Maillard  

Nomenclatura  de  aldehídos  

Nomenclatura  de  cetonas  

¿como  se  preparan  los  aldehídos  y  las    cetonas?  

REACCIONES  DE  ALDEHIDOS  Y  CETONAS  

ReacFvidad  del  grupo  carbonilo  

Reac2vidades  rela2vas  de  aldehídos  y  cetonas  

Efectos  electrónicos  

efectos  estéricos  

trayectoria  de  Bürgi-­‐Dunitz  

LUMO  

HOMO  

HOMO  highest  occupied  molecular  orbital  LUMO  lowest  unoccupied  molecular  orbital  

HOMO  

LUMO  

Adición  nucleoRlica  bajo  condiciones  básicas  

Adición  nucleoRlica  bajo  condiciones  ácidas  

Nucleófilos  

Nucleófilos  de  oxígeno  

Hidratación  catalizada  por  base  

Hidratación  catalizada  por  ácido  

Formación  de  acetales  

Catalizadores  mas  comunes  

Mecanismo  de  la  formación  de  acetales  

Posición  del  equilibrio  

Estabilidad  de  los  acetales  

•  Carbonyls  can  be  aYacked  by  alcohols  to  form  hemiacetals.  

 

– The  intramolecular  reacFon  is  generally  favored  for  5  and  6-­‐  membered  rings.  WHY?  

Cyclic  Structures  of  Monosaccharides  

•  Monosaccharides,  like  glucose,  can  also  undergo  ring-­‐closing  hemiacetal  formaFon.  

•  The  equilibrium  greatly  favors  the  closed  form  called  pyranose.  

Cyclic  Structures  of  Monosaccharides  

Anomeric  effect  

•  Which  would  you  predict  to  be  more  stable?    

9

– Beta  67%  ,  alpha  33%,  open  0.01%    

•  Ketoses  form  both  furanose  (5-­‐membered)  and  pyranose  (6-­‐membered)  rings:  

Cyclic  Structures  of  Monosaccharides  

Cyclic  Structures  of  Monosaccharides  

•  The  equilibrium  concentrations  in  water  are  above.  

70% β 0.7% 23%-β 2% α 5%-α

   ¿de  donde  provienen  los  términos          furanosa  y  piranosa?  

O Opirano furano

•  The  furanose  form  takes  part  in  most  biochemical  reacFons.  

Cyclic  Structures  of  Monosaccharides  

•  Disaccharides  form  when  two  sugars  connect  through  a  glycosidic  linkage.    

 

–  The  1  à 4  glycosidic  linkage  is  most  common.  

–  The  bottom  ring  is  capable  of  mutarotaFon   at   its   anomeric  posiFon.  

–  Because  the  anomeric  posiFon  of  the  bottom  ring  is  a  HEMIACETAL  rather  than  an  acetal,  it  is  in  equilibrium  with  the  open  form.  Thus,  maltose  is  a  reducing  sugar.  

     Disaccharides  

•  Cellobiose  is  similar  to  maltose.  WHAT  are  the  differences?  

•  Will  cellobiose  be  a  reducing  sugar?  

           Disaccharides  

•  Sucrose  (table  sugar)  is  also  a  disaccharide.  

 

–  Honey  bees  can  convert  sucrose  into  a  mixture  of  sucrose,  fructose,  and  glucose.  

–  Fructose  is  very  sweet.  •  Sucrose  is  not  a  reducing  sugar.  WHY?  

Disaccharides  

•  Cellulose  is  a  polysaccharide  containing  7000–12000  glucose  units  connected  through  glycosidic  bonds.  

•  How  is  cellulose  capable  of  giving  plants  like  trees  their  rigidity  and  strength?  

       Polysaccharides  

•  Starch  is  a  major  components  of  grains  and  other  foods,  like  potatoes.  What  is  the  difference  between  molecules  of  starch  and  molecules  of  cellulose?  Starch  is  made  of  amylose  and  amylopecFn.  

•

         Polysaccharides  

•  Amylopectin  has  some  1à6-­‐  α-­‐glycoside  branches.  

         Polysaccharides  

We  can  eat  corn  and  potatoes,  but  not  grass  or  trees.  WHY?    

•  Lactose  is  another  disaccharide.  

•  Some  people  have  trouble  digesFng  lactose.  

         Disaccharides  

Nucleófilos  de  nitrógeno  

Aminas  primarias  

imina  

Mecanismo  de  la  formación  de  iminas  

Rapidez  de  formación  de  iminas  en  función  del  pH  

Aminas  secundarias