Aldeidi e chetoni: gruppo carbonilico, reazioni di riduzione e ossidazione

Gruppo carbonilico

Il gruppo carbonilico è un carbonio con doppio legame a ossigeno, $C=O$. L'ossigeno è elettronegativo e rende il carbonio parzialmente positivo, quindi la molecola reattiva. La posizione distingue: nelle aldeidi il carbonio carbonilico è legato ad almeno un idrogeno e a $R$, con gruppo terminale, $R-CHO$; nei chetoni è legato a due gruppi alchilici, $R-CO-R'$, con gruppo interno.

Ossidazione

Le aldeidi si ossidano facilmente perché il legame $C-H$ carbonilico si rompe e si forma un acido carbossilico: $R-CHO + [O] \rightarrow R-COOH$. I chetoni non si ossidano in condizioni normali, perché servirebbe rompere un legame $C-C$. Il reattivo di Tollens sfrutta questa differenza: con un'aldeide dà ossidazione e specchio d'argento; con un chetone resta trasparente.

Riduzione

La riduzione aggiunge $H_2$ con catalizzatore metallico, per esempio $Ni$ o $Pt$: il doppio legame $C=O$ diventa $C-O$ e si forma $-OH$. Un'aldeide dà un alcol primario, $R-CHO + H_2 \xrightarrow{Ni} R-CH_2OH$; un chetone dà un alcol secondario, $R-CO-R' + H_2 \xrightarrow{Ni} R-CH(OH)-R'$. Quindi ossidoriduzione collega alcoli, aldeidi e chetoni:

• aldeide terminale → alcol primario;
• chetone interno → alcol secondario;
• Tollens positivo solo con aldeide.