Aldeídos

                               
                              Aldeídos  

Definição

Aldeídos são compostos orgânicos que possuem o radical funcional carbonila, formila ou aldoxila, que consiste em um carbono ligado por dupla ligação a um oxigênio e por uma única ligação simples a um hidrogênio.

O mais simples e representativo dos aldeídos é o formol, que puro se apresenta no estado gasoso, em solução a sua concentração pode corresponder a 40 %, e no máximo pode chegar até 50%, nessa mistura, ainda é incluído uma porcentagem  entre  6 até 15% de etanol, permanecendo no estado líquido. Comercialmente, geralmente se apresenta na concentração de 37%, ou próximo a esse valor. No estado sólido também pode ser encontrado no comércio como os nomes de trioxano e paraformaldeído.

Quanto ao estado físico, os aldeídos mais simples são menos densos que a água, os aldeídos de cadeias carbônicas menores são gasosos, os de cadeia com mais carbonos  tornam-se líquidos. Os mais simples são solúveis em água, ao passo que, com o aumento do número de carbonos na cadeia, diminui a sua solubilidade em água. Quanto maior a molécula; menor é a sua solubilidade em água. Quando não se dissolverem em água, passam a ser dissolvidos em solventes orgânicos como o álcool, éter benzeno. Estando no estado líquido, não há risco de entrar em combustão a menos que se transforme em gás vaporizante, daí sim pode provocar explosão. Combate-se o fogo, quando incendiar, por se tornar inflamável numa temperatura de aproximadamente 430ºC, com pó químico, CO2, ou espuma para álcool.

Categoria Dos Aldeídos

Aldeídos Alifáticos

Aldeídos Alifáticos significa, aqueles que possuem a forma da cadeia carbônica aberta ou linear.

O formaldeído, formol ou metanal é o mais simples dos aldeídos.

Aldeído acético

Aldeídos Aromáticos

Benzaldeido

O benzaldeido contém na sua estrutura molecular um anel benzênico e o radical funcional aldoxila. Aroma de amêndoas

Cinamaldeído

Igualmente o cinamaldeido também contem o anel aromático na sua estrutura. Aroma de canela.

Casca de canela

Abaixo a estrutura do Cinamaldeido

                                Exemplos de Aldeídos

Aldeídos de cadeia carbônica sem ramificação.

Formol ou metanal

Etanal 

Propanal (aldeído acrílico ou acroleína)

Butanal 

Citral

Oléo da casca do limão - citral 

Citral - fórmula estrutural plana.

A representação da mesma molécula de citral

Citral a e citral b. Aroma de citronela.

A citronela Cymbopogum winterianus (capim santo) é uma erva de onde se extrai a substância com aroma de citronela. A citronela também pode ser extraida de outras plantas, vide mais abaixo.

Molécula do citral, terpenoide, é  formada por duas unidades de isopreno e oxigênio. O citral  existe na forma de dois compostos mais evidentes o geranial - a, de odor mais forte de limão   e o neral - b de odor mais suave e adocicado. É encontrado em várias espécies de plantas, como Melissa officinalis L, erva-cidreira, falsa-melissa, a citronela e outras. Estão presentes no óleo essencial do limão e da verbena de onde é extraído e muito utilizado como flavorizante e também em perfumes. É repelente de insetos pelo seu efeito de feromônio, também tem seu uso na  síntese da vitamina A. Pesquisas laboratoriais revelam que tem atividade anti-oxidante, antimicrobiana atuando em espécies de bactérias como a Salmonella, Staphylococcus aureus e várias outras,  atua também nos microrganismos do reino fungi como a Candida albicans, ou mesmo inibindo a respiração da Saccharomices cerevisae  induzindo a perda de componentes das células por parte desses microrganismos e interferindo também no "sistema respiratório" dos mesmos. 

Retinal

Retinal (C20H28O) Não confundir com retinol, Vitamina A, que possui o metanol no carbono terminal (lugar do radical aldoxila).

O Retinal e a Visualização Das Formas

A vitamina A, provinda de frutas e verduras, legumes, etc, no interior do nosso organismo se converte em retinal, pigmento necessário à visualização da luz, ou qualquer sinal luminoso visível. A luz ao chegar na retina é absorvida pela rodopsina que é o cromóforo do aldeído poli insaturado o retinal, que por sua vez absorve a luz da rodopsina e a transforma em estímulos nervosos. Para que ocorra essa informação é necessário que o retinal participe das reações de transformações químicas de informações visuais do olho. Os estímulos da luz sofrem transformações no interior dos bastonetes da visão, em estímulos neurológicos ou elétricos, que são emitidos para o cérebro que decodifica em formas visuais.

Vanilina

 A vanilina é extraída da Vanilla Planifolia, uma espécie de orquídea, é um agente aromatizante de sabor baunilha, usado em alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos como suplementos e vitaminas, perfumes. Além do radical aldeído, possui os radicais fenol e éter.               

                      

A Utilização dos  Aldeídos

A produção Industrial do formol 

A produção do formol ou formalina, o mais comum e utilizado dos aldeídos a nível industrial, pode ser feita a partir do álcool etílico ou etanol.

Os aldeídos são utilizados em diversas  aplicações. 

Formol na Conservação do Colostro Fermentado

A Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, vem trabalhando com pesquisas com o formaldeido ou formol, que  tem a sua aplicação na conservação do colostro fermentado naturalmente, rico em proteínas, substituindo o leite integral, como excelente  alimento no desmame de bezerros. No entanto no decorrer do processo  avaliativo de aplicação do formol na  conservação do alimento, observou-se que o colostro não conservado parece levar vantagem sobre seu similar, devido a praticidade técnica de preparação.  

O Formol na Conservação de Peças  Biológicas 

Nos inúmeros centros de pesquisas e em particular no Campus Universitário da USP de Ribeirão Preto, o formol é utilizado na fixação de tecidos biológicos variados, conservação de cadáveres e peças anatômicas. É diluído em água, na proporção 8 a 10%. Sua utilização tem restrição devido a sua alta toxicidade  aos seres vivos do meio ambiente em geral  e  do mesmo modo, em relação à população residente local, que se serve das águas de poços artesianos localizados na mesma área, e por causa dos seus descartes nas redes de esgotos locais que podem fluir para os lençóis freáticos ou que também vão para os ramais dos rios.  Medidas de amenização  de atuação  do produto tóxico foram tomadas, como a reutilização  reciclada do mesmo, e no final de sua utilidade; antes de ser descartado,  para evitar prejuízos ao meio ambiente, seu resíduo final  é tratado, por meio de um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) para degradar até 99%,  desse formaldeído já não utilizável. 

Formol na Produção da Seda Artificial e Fibras de Algodão

Confecção de seda artificial e fibras de algodão. Consiste na aplicação do formol nas fibras para aumentar a sua resistência mecânica. O processo de confecção passa por etapas preparativas como: texturização dos filamentos sintetizados artificialmente, logo após ocorre a fiação, na sequência o processo chamado de penteação  das sobras, no caso da seda, todo o processo resulta no tecido pronto.

Formol e o Uso Como Desinfetante  

Obs: a fórmula e concentração para a aplicação do produto, fica a cargo do técnico ou veterinário responsável pelo local.

Utilizado como desinfetante, o formol, é diluído em água, serve para esterilizar ambiente cirúrgico hospitalar na eliminação de cepas de microrganismos patógenos. 

Pode ser aplicado em aviários e granjas para livrar de microrganismos e parasitas prejudiciais à saúde das aves e mesmo do criador, ou até mesmo do consumidor. 

Estábulos, o formol é utilizado juntamente com permanganato de potássio para eliminação dos patogênicos que possam estar alojados nesses locais. 

Suinocultura: deve-se aplicar sobre o piso as divisórias do ambiente, a solução de formol e permanganato de potássio: com a concentração á critério do técnico responsável. 

Na fumigação, processo que se aquece a solução de formol com o permanganato de potássio causando a volatilização, ao aplicar no ambiente, este deve estar fechado para surtir efeito da vaporização do desinfetante, que serve para combater morcegos que possam estar habitando ou frequentando o local, na desinfecção de roupas que estão em contato com o ambiente contaminado, ou ovos que serão incubados, que não podem estar contaminados por patógenos e parasitas.

O Formol e a Fabricação de Fórmica

O formol é utilizado na fabricação de fórmica, o mesmo que baquelite. A fórmica é uma resina resistente que também pode ser transformada em um tipo de plástico termorresistente, cujo polímero pode ser formado a partir do fenol com o formaldeído, comumente o produto é denominado de polifenol. A baquelite é utilizada na fabricação de móveis de uso doméstico, de escritórios, revestimento de divisórias, armários de cozinha, mesas cadeiras, também pode ser aplicado na fabricação de interruptores de corrente elétrica por servir também como isolante, por ser rígida tem seu emprego na confecção de cabos de panelas, bolas de bilhar, peças de automóveis e do corpo ou carapaça de variados eletrodomésticos.

A Formação da Baquelite

O fenol se combina com o formaldeído.

Na composição, entram duas moléculas de fenol para uma de formaldeído. Um hidrogênio de cada fenol se combina com o oxigênio do formaldeído e sai como água, estará formado o monômero que irá formar o polímero.

Polímero da baquelite fenol mais formol.

Ou podemos da mesma forma representativa.

Polímero da baquelite

Resina - Ureia/Formol, Fabricação de Aglomerados 

A ureia com o formol em solução aquosa formam uma resina líquida muito resistente à tensão mecânica, calor e umidade, sendo utilizada na preparação de aglomerados. O aglomerado é um material feito a base de partículas de madeira prensadas a quente, coladas, forma a chapa de madeira com espessura de 15, 24, chegando até aproximadamente a 32 milímetros de espessura. Geralmente, o aglomerado por ser formado por particulados de madeira mais grossos e de densidade não muito alta, não pode ser utilizado em lugares úmidos por muito tempo, porque a madeira mesmo com a cola ou resina, absorve umidade, incha e pode se desfazer-se com o tempo. Mesmo assim os aglomerados são utilizados na fabricação de móveis que são revestidos com outros tipos de materiais sintéticos, como laminados, e fórmica em cerejeira ou marfim, são portanto mais baratos.


Polímero ureia /formaldeído 

O polímero é formado pela saída de uma molécula de água, exatamente, do local do ponto de ligação, que se estrutura a partir da saída do  oxigênio do formaldeído, que retira  e leva consigo um átomo de hidrogênio de cada molécula de ureia na forma de água, e cria a ligação formaldeído/ureia. Observe a estrutura formada abaixo.

O Formol e a Produção de Urotropina

O formol também pode ser utilizado na fabricação de urotropina, cuja fórmula molecular condensada é C6H12N4 e o seu nome genérico é (hexa-metileno-tetramina), um medicamento de uso como antisséptico, atuando como germicida desde 1894 e agindo ainda contra fungos e bactérias no tratamento de resíduos de esgotos. É diurético utilizado no tratamento paliativo de problemas renais, é um composto moderadamente tóxico. Atualmente está praticamente em desuso na medicina.

O Formol e Explosivos RDX e HMX

A urotropina sintetizada a partir do formol é utilizado na fabricação de explosivos como o RDX   cuja sigla vem de Royal Demolition eXplosive, que tem o nome genérico de (ciclotrimetilenotrinitramina) e o químico de 1,3,5-Trinitroperhydro-1,3,5-triazine, de uso militar e industrial, na demolição de edifícios pontes, atualmente muito utilizado pelos terroristas, homens bombas, etc. E o HMX High Melting point eXplosive,cuja fórmula condensada é C4H8N8O8, de nome genérico, ciclotetrametileno-tetranitramina, e nome químico 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocanen, com poder explosivo e ondas de choque muito rápidas, quase tão forte quanto uma explosão nuclear.

Uso do Cinamaldeido
                      

O cinamaldeido, substância é extraida na forma de casca, da árvore Cinnamomun zeylanicum é um líquido amarelo oleoso, utilizado em refrigerantes, chicletes e sorvetes como aromatizante de sabor canela. Também é utilizado nas fórmulas de medicamentos e perfumes orientais com odor amadeirado. Também é utilizado como fungicida, inseticida repelente de mosquitos adultos e de larvas assim como contra o Aedis aegypti. Pode ser empregado solvente e dispersante, e inibidor da corrosão do aço e ligas de ferro. 
Atualmente é experimentado o seu uso na doença de Alzheimer, porque experimentos demonstram que essa substância tem tido efeito no bloqueio da formação da agregação da proteína Tau a causadora do emaranhado de neurofibrilas que essa patologia apresenta.

Uso do Benzaldeido

O benzaldeido é extraido da árvore amendoeira, Pruno dulcis, nativa da Asia. Da sua semente ou castanha é de onde se extrai óleo e essências.
O benzaldeido é utilizado como aromatizante sabor de amêndoas. O leite de amêndoa é utilizado na culinária. É também empregado como aromatizante artificial de alimentos, na perfumaria, de uso na farmácia e na industria de corantes. Ao adicionar um hidrogênio na dupla ligação da sua molécula, se transforma em álcool benzílico o qual é um solvente muito utilizado no cotidiano. Deve-se ter algum cuidado com o seu uso porque constata-se uma ligeira tendência de provocar câncer. 

Uso do Butanal

O butanal é utilizado na produção de resinas e plastificantes e na produção de aromas sintéticos.

                A Nomenclatura Dos Aldeídos

A nomenclatura dos aldeídos de cadeia carbônica acíclica sem ramificação obedece a mesma regra dos grupos funcionais anteriores.

Metanal

Um carbono colocamos"met", segue-se com "an", mais a terminação "al", metanal

Etanal

Dois carbonos na cadeia principal, recebe o prefixo de "et", segue-se com "an", mais a terminação "al".

Numera-se a cadeia carbônica a partir do radical funcional aldoxila. 

Propanal - aldeído propiônico.

Três carbonos na cadeia, recebe o prefixo de "prop", segue-se com "an", mais a terminação "al".

Propenal - aldeído acrílico - acroleína

Quando houver dupla ligação na cadeia carbônica principal, a nomenclatura segue a ordem de numeração da cadeia carbônica, levando em consideração a dupla ligação, que indica a substância ser derivada do alqueno, o nome do composto fica  sendo: propenal. 

Três carbonos na cadeia, recebe o prefixo de "prop", uma dupla ligação entre os carbonos segue-se com "en", mais a terminação "al".

Butanal 

               Nomenclatura Dos Aldeídos com Ramificação

Os radicais que formam a ramificação são os mesmos dos outros grupos funcionais da química orgânica, o metil, etil, propil, etc.

Primeiramente encontramos a cadeia carbônica principal, em seguida numeramos os carbonos da cadeia, começando pelo carbono da aldoxila, colocamos o número do carbono em que está ou estão os radicais, que começam pela letra mais próxima do início do alfabeto, colocamos o prefixo conforme a nomenclatura comum dos aldeídos, mais “an” e a terminação “al”.

4-metil-pentanal

2,3-dimetil-butanal

3-etil-pentanal 

3,7-dimetilocta-2,6-dienal - IUPAC

              Isomeria Que Acontece Com os Aldeídos

Isomeria de Função

A característica da isomeria de função é possuir radicais funcionais diferentes. Observe o aldeído propanal com a propanona, acetona.

O etanal e o etanol são isômeros funcionais.

Isomeria de cadeia

O propanal e o metil-2-propanal formam isomeria de cadeia.

      

                              Reações Dos Aldeídos

Reações de Polimerização Dos Aldeídos

Polímeros de Condensação

Nesse tipo de polimerização, os monômeros que se juntam podem ser iguais ou diferentes um do outro. Um bom exemplo desse tipo de polimerização é a formação do polímero da baquelite (fórmica).

O oxigênio do formol atrai os dois hidrogênios, ou prótons do fenol, formando água.

Ou a mesma reação pode acontecer pela expressão: A água formada na reação sai fora. O carbono da molécula do etanal, agora livre do oxigênio irá se juntar ao radical fenol formando o monômero, que se juntarão formando o polímero.

Polímero baquelite, ou fórmica

Reação de Oxidação

O metanol reage com o oxigênio produzindo metanal e água.

Reação Para a Produção de Álcool a Partir de um Aldeído

Reação simplificada

O metanal reage com o hidrogênio em meio ácido, tendo como coadjuvante o catalisador zinco, transformando no álcool  propanol.

                                            Questões

Questões simplificadas

1) A fórmula que representa a molécula do metanal ou formol ou formaldeído é.

Assinale apenas a correta.

a) C3H6O

b) CH3OH

c) CH2O

d) CH4

e) C2H4O

2) A molécula que representa o citral, principal composto que dá o aroma característico do limão é:

3) A molécula que representa o 3-etil-pentanal é:

4)  observe as duas estruturas abaixo.

Essas duas estruturas representam:

a) Tautomeria. 
b) Isomeria de cadeia.
c) Isomeria funcional.
d) isomeria de posição.
e) isomeria geométrica.

5) O formol é utilizado junto com o fenol (formaldeido) na fabricação de uma resina ou plástico termorresistente chamado de:

a) urotropina ou baquelite.
b) explosivo RDX e citral.
c) retinal ou baquelite.
d) fórmica ou baquelite.
e) cinamaldeido e retinal.

6) O cinamaldeido é um líquido amarelo oleoso, utilizado em refrigerantes e alimentos como aromatizante. Também é empregado nas fórmulas de medicamentos e nos perfumes orientais de odor amadeirado. Essa substância é extraida na forma de casca, da árvore Cinnamomun zeylanicum e possui o:

a) sabor de limão.
b) cheiro de melão.
c) sabor de canela.
d) cheiro de amendoim.
e) cheiro de gengibre.

7) Observe a estrutura abaixo.

Essa estrutura é a da substância:

a) benzaldeido.
b) citral.
c) cinamaldeido.
d) geranial.
e) benzaldeido.

7) A vitamina A, provinda de frutas e verduras, legumes, etc, no interior do nosso organismo se converte em um pigmento necessário à visualização da luz, ou qualquer sinal luminoso visível. A luz ao chegar na retina do olho, é absorvida pela rodopsina que é o cromóforo do aldeído poli insaturado, que por sua vez absorve a luz da rodopsina e a transforma em estímulos nervosos.

a) Esse aldeído insaturado que desvia a luz da rodopsina é chamado de citral.

b) Esse aldeído poli insaturado que absorve a luz da rodopsina é chamado de retinal.

c) Esse aldeído poli insaturado que absorve a luz da rodopsina é chamado de geranial.

d) Esse álcool poli saturado que emite a luz da rodopsina é chamado de ácido láctico.

e) O ácido carboxílico insaturado que absorve raios da rodopsina é chamado aldeído.

8) O benzaldeido, é extraido da árvore amendoeira, Pruno dulcis, nativa da Asia. Da sua semente ou castanha é de onde se extrai óleo e essência:

a) de aroma ou odor de citronela.
b) aromatizante de sabor vanilina.
c) aromatizante sabor de amêndoas.
d) aromatizante de sabor canela.
e) aromatizante de sabor limão.

9) A vanilina agente aromatizante de sabor baunilha, usado em alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos como suplementos e vitaminas, perfumes. Além do radical aldeído, possui os radicais fenol e éter. 

Das moléculas abaixo é a forma representativa da vanilina apenas:

a) (    )                   b) (    )              c) (    )                d) (    )                    e) (    )

10) A Reação de Oxidação do álcool metanol reagindo  com 1/2 mol de oxigênio produzindo o aldeído metanal e água é:

a) (     )                        b) (     )                     c) (     )                      d) (     )


Bibliografia

João Usberco, Edgard Salvador. Química Orgânica. Volume 3, Editora Saraiva, 2ª Edição São Paulo 1996.

Cinamaldeido ou Aldeido Cinâmico - Óleos Essenciais | O guia do ...

www.oleosessenciais.org/cinamaldeido-ou-aldeido-cinâmico/

Ricardo Feltre Química. Química Orgânica. Volume 3,  6ª edição Editora Moderna, São Paulo 2004.

Benzaldehyde - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Benzaldehyde

Martha Reis. Química, Ensino Médio. Manual do Professor.  Volume 3, 2ª edição Editora Ática São Paulo 2017.

Antonio Lembo. Química - Realidade e Contexto.  Química Orgânica. Volume 3,  Editora Ática, São Paulo 1999.

Pequis – Wildson Santos,  Gerson Mól, Siland Meiry França Dib, Roseli Takako Matsunaga, Sandra Maria de Oliveira Santos, Eliane Nilvana F. de Castro, Gentil de Souza Silva, Salvia Barbosa Farias. Química Cidadã. Volume 3, Ensino médio. Editora Nova Geração, 1ª Edição São Paulo 2010.

Eduardo Fleury Mortimer, Andrea Horta Machado. Química  Ensino Médio Volume 3. Editora Scipione  2ª edição São Paulo 2014.

Carlos Alberto Mattoso Ciscato, Luis Fernando Pereira, Emiliano Chemello, Patrícia Barrientos Proti. Química Volume 3, Ensino Médio Editora Moderna 1ª edição, São Paulo 2016.

Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. Química Na Abordagem do Cotidiano Volume 3, Química Orgânica, Ensino Médio, Editora Moderna, 4ª edição São Paulo 2010.

Martha Reis. Coleção Química, Volume 3, Química, Meio Ambiente, Cidadania, Tecnologia. Editora FTD,  1ª Edição, São Paulo 2010.