Los aldehídos son sustancias en las que, en uno
de los extremos de la cadena de carbono, hay un doble enlace entre un
átomo de carbono y un átomo de oxígeno. El radical R puede
ser una cadena de carbono o un hidrógeno.
Los aldehídos son lábiles, es decir, sustancias muy
reactivas y se convierten con facilidad en ácidos, por oxidación, o en
alcoholes, por reducción y se disuelven con facilidad en agua.
Propiedades físicas.
- A temperatura de 25ºC, los aldehídos con uno o dos carbonos
son gaseosos, de 3 a 11 carbonos son líquidos y los demás son sólidos. Los
aldehídos más simples son bastante solubles en agua y en algunos solventes
apolares.
- Presentan también olores penetrantes y generalmente
desagradables. Con el aumento de la masa molecular esos olores van volviéndose
menos fuertes hasta volverse agradables en los términos que contienen de 8 a 14
carbonos. Algunos de ellos encuentran inclusive su uso en perfumería
(especialmente los aromáticos).
Propiedades
Químicas.
Los aldehídos tienen buena reactividad. Presentan
reacciones de adición, sustitución y condensación.
De
adición:
Adición
de Hidrógeno:
Adición
de Oxígeno:
Reducción
del Nitrato de plata (AgNO3) amoniacal ( Reactivo de Tollens).
La plata en medio amoniacal es reducida por el aldehído.
Esto se verifica por la aparición de un precipitado de plata llamado espejo de
plata en el fondo del tubo d ensayo.
En primer lugar se forma hidróxido de plata.
AgNO3 + NH4OH → NH4NO3 +
AgOH
Posteriormente la plata es reducida hasta formar el espejo
de plata.
Reducción
del Licor de Fehling:
El licor de Fehling está conformado de dos partes.
I) Una solución de CuSO4
II) NaOH y Tartrato doble de Na y K.
Al reunir ambas soluciones se forma hidróxido cúprico:
CuSO4 + 2 NaOH →
Na2SO4 + Cu(OH)2
Este hidróxido con el tartrato, forma un complejo de color
azul intenso. Cuando a esta mezcla se le agrega un aldehído, y se la somete al
calor, el cobre de valencia II se reducirá a cobre de valencia I. el aldehído
se oxidará como en el caso anterior formando un ácido orgánico. La reducción
del cobre se evidencia por la aparición de un precipitado rojo de óxido
cuproso.
Sustitución
con halógenos:
Los aldehídos reaccionan con el cloro dando cloruros de
ácidos por sustitución del hidrógeno del grupo carbonilo.
Aldolización:
Esta dentro de las reacciones de condensación.
Se da cuando dos moléculas de aldehído se unen bajo ciertas
condiciones como la presencia de hidróxidos o carbonatos alcalinos.
Al unirse se forma una molécula que tiene una función
alcohol y otra función aldehído en la misma molécula.
A este compuesto también se lo llama aldol por la
combinación entre un alcohol y un aldehído.
Reacción
indicadora de la presencia de aldehídos:
El reactivo llamado de Schiff es una solución de fucsina
(colorante rojo violáceo). Este reactivo se puede decolorar con ciertos
reactivos como el SO2 hasta volverlo incoloro. Pero cuando se le agrega
una solución que contenga aldehído, el reactivo vuelve a tomar su color rojo
violáceo.
Los aldehídos tienen la capacidad de adicionar a su
molécula al SO2y de esta manera dejar libre a la fucsina del reactivo que le
provoco su decoloración.
Usos.
- El metanal o aldehído fórmico es el aldehído con mayor uso
en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas
fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de
pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y
poliuretano expandido.
- En la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan
fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y
maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura
de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM
(polioximetileno)
- En la conservación de animales muertos (formaldehido), son utilizados
en la industria de los perfumes; porque contienen olores agradables.
- Se utiliza en la industria para conservar maderas, cueros y
en taxidermia.
- El etanal se utiliza en la fabricación de espejos (reacción
de Tollens y en la preparación de ácido acético.
- El benzaldehído se emplea en la preparación de
medicamentos, colorantes y en la industria de los perfumes.
Riesgos
y beneficios.
La mayor parte de los aldehídos pueden causar irritación de
la piel, los ojos y el sistema respiratorio, siendo este efecto más pronunciado
en los miembros inferiores de una serie, en los miembros con la cadena alifática
insaturada y en los miembros con sustitución halógena. Los aldehídos pueden
tener un efecto anestésico, pero las propiedades irritantes de algunos de ellos
posiblemente obliguen al trabajador a limitar la exposición antes de que ésta
sea suficiente como para que se manifiesten los efectos anestésicos. El efecto
irritante en las mucosas puede estar relacionado con el efecto cilioestático
que inhibe el movimiento de los cilios que tapizan el tracto respiratorio con
funciones esencialmente de limpieza. El grado de toxicidad varía mucho en esta
familia. Algunos aldehídos aromáticos y ciertos aldehídos alifáticos se
metabolizan rápidamente y no producen efectos adversos, pudiendo utilizarse sin
riesgos como aromas alimentarios. No obstante, otros miembros de la familia son
cancerígenos conocidos o sospechosos y exigen la adopción de medidas de
precaución siempre que exista posibilidad de contacto con ellos. Algunos son
mutágenos químicos y otros, alergenos. También tienen la capacidad de producir
un efecto hipnótico. En el texto siguiente y en las tablas adjuntas se facilitan
más datos sobre miembros específicos de la familia.
Los aldehídos pueden tener un efecto anestésico, pero las
propiedades irritantes de algunos de ellos posiblemente obligen al trabajador a
limitar la exposición antes de que ésta sea suficiente como para que se
manifiesten los efectos anestésicos. El efecto irritante en las mucosas puede
estar relacionado con el efecto cilioestático que inhibe el movimiento de los
cilios que tapizan el tracto respiratorio con funciones esencialmente de
limpieza. El grado de toxicidad varía mucho en esta familia. Algunos aldehídos
aromáticos y ciertos aldehídos alifá-ticos se metabolizan rápidamente y no
producen efectos adversos, pudiendo utilizarse sin riesgos como aromas
alimentarios. No obstante, otros miembros de la familia son cancerígenos
conocidos o sospechosos y exigen la adopción de medidas de precaución siempre
que exista posibilidad de contacto con ellos.
Algunos son mutágenos químicos y otros, alergenos. También tienen
la capacidad de producir un efecto hipnótico.
El acetaldehído es un irritante de las mucosas y ejerce
también una acción narcótica general en el sistema nervioso central.
A bajas concentraciones causa irritación de ojos, nariz y
vías respiratorias superiores, así como catarro bronquial. El contacto prolongado
con esta sustancia puede dañar el epitelio de la córnea. A altas
concentraciones produce cefalea, estupor, bronquitis y edema pulmonar. Su ingestión
causa náuseas, vómitos, diarrea, narcosis e insuficiencia respiratoria,
pudiendo producirse la muerte como consecuencia de lesiones renales y
degeneración grasa del hígado y del músculo cardíaco. El acetaldehído se produce
en la sangre como metabolito del alcohol etílico, y causa enrojecimiento
facial, palpitaciones y otros síntomas desagradables. El fármaco Disulfiram
(Antabuse) potencia este efecto, como también ocurre con la exposición a
cianamida y dimetilformamida. Además de sus efectos agudos, el acetaldehído es
un cancerígeno del grupo 2B; es decir, ha sido clasificado como posible cancerígeno
para el ser humano y cancerígeno para animales por la Agencia Internacional de
Investigación sobre el Cáncer (IARC).
El acetaldehído ha provocado aberraciones cromosómicas e
intercambio de cromátidas hermanas en varios sistemas de ensayo.
La exposición repetida a los vapores de acetaldehído causa dermatitis
y conjuntivitis. En caso de exposición crónica, los síntomas se asemejan a los
del alcoholismo crónico, con pérdida de peso, anemia, delirio, alucinaciones
visuales y auditivas, deterioro intelectual y trastornos psíquicos.
La acroleína es un contaminante atmosférico común liberado por
los humos de escape de los motores de combustión interna, que contienen
distintos tipos de aldehídos. La concentración de acroleína aumenta cuando se
utilizan gasoil o fueloil. Asimismo, la acroleína se encuentra en cantidades
considerables en el humo del tabaco, no solo en la fase particulada del humo,
sino también, y en mayor cantidad, en la fase gaseosa. Junto con otros
aldehídos (acetaldehído, propionaldehído, formaldehído, etc), alcanza una
concentración tal (entre 50 y 150 ppm) que parece ser uno de los aldehídos más
peligrosos del humo del tabaco. Por tanto, la acroleína representa un posible
riesgo profesional y medioambiental.
La acroleína es tóxica y muy irritante, y su elevada
presión de vapor puede dar lugar a la rápida acumulación de concentraciones
atmosféricas peligrosas. Sus vapores provocan lesiones en el tracto
respiratorio y, junto con la forma líquida, lesiones oculares. El contacto con
la piel produce quemaduras graves. La acroleína se detecta fácilmente gracias a
sus excelentes propiedades de advertencia, puesto que provoca irritación grave a
concentraciones que no representan un riesgo agudo (su potente efecto
lacrimógeno a concentraciones muy bajas en la atmósfera (1 mg/m3) obliga a las
personas a salir del lugar contaminado en busca de equipos protectores). En
consecuencia, es más probable que la exposición sea el resultado de fugas o
derrames de tuberías o recipientes. Sin embargo, es posible que algunos efectos
crónicos graves, como el cáncer, no se eviten del todo.
La inhalación constituye el riesgo más grave. Causa
irritación de nariz y garganta, opresión torácica, dificultad respiratoria, náuseas
y vómitos. El efecto broncopulmonar es muy grave; aunque la víctima se recupere
de una exposición aguda, sufrirá secuelas radiológicas y funcionales
permanentes. Experimentos con animales indican que la acroleína tiene acción
vesicante, destruyendo la mucosa del tracto respiratorio de forma que la función
respiratoria queda totalmente inhibida en el plazo de 2 a 8 días. El contacto
repetido con la piel puede causar dermatitis, y se ha observado sensibilización
de la piel.
El cloroacetaldehído tiene propiedades muy irritantes, no
sólo para las mucosas (es peligroso para los ojos incluso en fase de vapor y
puede provocar daños irreversibles), sino también para la piel. Produce
lesiones semejantes a quemaduras por contacto con una solución al 40 %, y una
irritación apreciable por contacto prolongado o repetido con una solución al
0,1 %. La prevención debe basarse en evitar el contacto y controlar la
concentración atmosférica.
Nomenclatura
y ejemplos.
Nombre
y estructura.
Bibliografía.
Analizador de aliento para controles de alcoholemia.
