Aldehydy

Wzór ogólny aldehydów

Aldehydy(łac.alcohol dehydrogenatus= „alkohol odwodorniony”) – klasaorganicznych związków chemicznychposiadającychgrupę aldehydową,czyligrupę karbonylową(C−O) połączoną z jednym (−CHO) lub dwoma (CH
2O) atomamiwodoru.Proste aldehydy, będące pochodnymialkanówi zawierające w cząsteczce jedną grupę aldehydową toalkanaleo wzorze ogólnymC
nH
2n+1CHO.

Pokrewną klasę związków stanowiąketony(R
2CO), nieposiadające atomu wodoru przy grupie karbonylowej. Ketony i aldehydy mają zbliżone właściwości chemiczne, przy czym aldehydy są z reguły bardziej reaktywne. Istnieje też szereg reakcji charakterystycznych jedynie dla aldehydów.

Otrzymywanie

Aldehydy otrzymuje się w przemyśle przez katalityczne odwodornienie pierwszorzędowychalkoholi:

Reakcję tę można też przeprowadzić stosując odpowiedniutleniacz,np.dichromian:

RCH
2OH + Cr
2O2−
7→RCHO + Cr3+

Aby zapobiec utlenianiu powstającego aldehydu, należy usuwać produkt ze środowiska reakcji od razu po powstaniu. Do reakcji tej nie można zastosowaćnadmanganianu potasu,który jako silniejszy utleniacz prowadzi od razu do powstania solikwasów karboksylowych.

Właściwości

Aldehydy są charakterystycznie pachnącymi itoksycznymizwiązkami chemicznymi o własnościachgrzybo-ibakteriobójczych– im krótszy łańcuch węglowy tym mniej przyjemnyzapachi większa toksyczność.Formaldehydiakroleina(przypalony tłuszcz) ma bardzo nieprzyjemny zapach, alewanilina(waniliowy) czycytronelal(cytrynowy) przyjemny. Aldehydy o krótkich łańcuchach węglowych dobrze rozpuszczają się w wodzie (np.aldehyd octowyCH
3CHObez ograniczeń), w miarę zwiększania się ilości atomów węgla rozpuszczalność szybko spada. Aldehydy są to substancje będące w większościciałami stałymi,wyjątkami są formaldehyd, acetaldehyd (aldehyd octowy) i aldehydy nienasycone – są gazami w miarę dobrze rozpuszczalnymi w wodzie.

Posiadają silne właściwościredukujące,czym różnią się odketonów.

Charakterystyczne reakcje

Najbardziej charakterystycznymireakcjamidla aldehydów są

• reakcjeaddycjido grupy karbonylowej
• redukcja doalkoholipierwszorzędowych:

  CH
  3CHO + H
  2→C
  2H
  5OH

• utlenianie dokwasów karboksylowych:

  2CH
  3CHO + O
  2→2CH
  3COOH

  reakcje tego typu są podstawą wykrywania i oznaczania aldehydów, m.in. za pomocą próby:Tollensa,Fehlinga,BenedictaczyTrommera,np.:

  • próba Tollensa(tzw. próba lustra srebrowego):

    2[Ag(NH
    3)
    2]+
    + HCHO + 3OH−
    →2Ag↓+ HCOO−
    + 2H
    2O + 4NH
    3

  • próba Trommera:

    CH
    3CH
    2CHO + 2Cu(OH)
    2+ OH−
    →CH
    3CH
    2COO−
    + Cu
    2O↓+ 3H
    2O

• odwracalna addycjawodorosiarczynu:

  RCHO +NaHSO
  3⇌RCH(OH)SO
  3Na

  Uzyskanyaddukt bisulfitowyczęsto można wykrystalizować. Pod wpływem kwasów i zasad odtwarza się wyjściowy aldehyd. Proces jest wykorzystywany do oczyszczania aldehydów i ketonów.

• addycjaamoniakulubamin,a następnie eliminacja wody, dajeiminy:

  

  Reakcja amin z formaldehydem w obecności kwasu (najczęściejkwasu mrówkowego) wykorzystywana jest dometylowaniaamin (reakcja Eschweilera-Clarke'a):

  

• kondensacja aldolowa(na przykładzie aldehydu octowego):

  

Według terminologiiretrosyntetycznejaldehydy reprezentująsyntonakceptorowy typu a¹,przy czymgrupą funkcyjnąjest grupa OH.

Zastosowanie

Aldehydy stosowane są do syntez organicznych (tworzywa sztuczne,barwniki), w przemyśle spożywczym i kosmetycznym (składniki kompozycji zapachowych i aromatów spożywczych), garbarstwie (aldehyd glutarowy). Roztwóraldehydu mrówkowego(HCHO) w wodzie (tzw.formaliny) stosowany jest do konserwacji preparatów biologicznych.

Przykładowe aldehydy

• benzaldehyd(aldehyd benzoesowy, PhCHO)
• formaldehyd(aldehyd mrówkowy, metanal, HCHO)
• acetaldehyd(aldehyd octowy, etanal,CH
  3CHO)
• akroleina(CH
  2=CHCHO)

Zobacz też

• acetal
• enole
• olejek eteryczny