Aldehidi su organske supstance koje sadrže karbonilnu grupu >S=O vezanu za najmanje jedan atom vodonika. Aldehidi, kao i ketoni slični njima po strukturi i svojstvima, nazivaju se karbonil, ili okso jedinjenja. Primjeri aldehida su mravlji, octeni, propionski aldehid.
Nomenklatura
Trivijalni nazivi aldehida formirani su od trivijalnih naziva srodnih karboksilnih kiselina. Primjeri aldehida sa nazivima prikazani su na slici. Prvi predstavnik homolognog niza aldehida je mravlji aldehid, ili formaldehid, čijom oksidacijom nastaje mravlja kiselina. Drugi predstavnik je acetaldehid, acetaldehid, čijom oksidacijom nastaje octena kiselina.
Prema IUPAC nomenklaturi, aldehidna grupa je označena sufiksom -al, koji se dodaje imenu odgovarajućeg ugljovodonika. Primjeri aldehida prema IUPAC nomenklaturi su predloženi na slici ispod.
Ako uđetespoj ima starije grupe, na primjer, karboksilne grupe, tada se prisustvo aldehidne grupe označava prefiksom formil. Primjer aldehida, koji se pravilnije naziva dikarboksilna kiselina:
NEOS – CH (SNO) – CH2 – COOH
Ovo je 2-formilbutandioična kiselina.
Opis supstanci
Aldehidi, za razliku od alkohola, nemaju mobilni atom vodonika, pa se njihovi molekuli ne povezuju, što objašnjava mnogo niže tačke ključanja. Na primjer, aldehid formaldehid ključa već na temperaturi od -21°C, a alkohol metanol na +65°C.
Međutim, samo formaldehid ima tako nisku tačku ključanja, sljedeći predstavnik, acetaldehid, ključa na +21°C. Dakle, na sobnoj temperaturi, od svih aldehida, samo je formaldehid gas, acetaldehid je već vrlo isparljiva tečnost. Povećanje broja atoma ugljika prirodno podiže tačku ključanja. Dakle, benzaldehid C6H5CHO ključa samo na +180 °C. Grananje lanca uzrokuje pad tačke ključanja.
Niži aldehidi, kao što je formaldehid, su visoko rastvorljivi u vodi. 40% rastvor formaldehida naziva se formalin i često se koristi za očuvanje bioloških preparata. Viši aldehidi su visoko rastvorljivi u organskim rastvaračima - alkohol, eter.
Karakteristični mirisi aldehida
Aldehidi imaju karakteristične mirise, a donji su oštri, neprijatni. Svima je poznat neprijatan miris formalina - vodenog rastvora formaldehida. Viši aldehidi imaju cvjetni miris i koriste se uparfimerija.
Primjeri aldehida - tvari ugodnog mirisa - su vanilin, koji ima aromu vanile, i benzaldehid, koji daje karakterističnu aromu badema. Obje supstance su dobijene sintetičkim putem i široko se koriste kao arome u konditorskoj i parfemskoj industriji.
Primi
Razmotrimo načine za dobijanje aldehida.
Oksidacija alkohola
Aldehidi nastaju oksidacijom primarnih alkohola. Na primjer, formaldehid, koji se koristi u proizvodnji polimernih materijala, lijekova, boja, eksploziva. U industriji se formaldehid dobija oksidacijom metanola kiseonikom: 2O.
Reakcija se odvija na vrućoj srebrnoj mreži, srebro je katalizator. Para metanola pomešana sa vazduhom prolazi kroz rešetku. Reakcija se nastavlja oslobađanjem velike količine toplote, koja je dovoljna da rešetku održi u vrućem stanju.
Dehidrogenacija alkohola
Aldehidi se mogu dobiti iz alkohola u odsustvu kiseonika. U ovom slučaju se koristi bakreni katalizator i visoke temperature (250 °C): R-CH2-OH=R-CHO + H2..
Oporavak kiselih hlorida
Aldehidi se mogu dobiti redukcijom vodonika kiselih hlorida. "Otrovni" paladij se koristi kao katalizator - sa smanjenom aktivnošću: RCClO + H2=RCHO + HCl.
Proizvodnja acetaldehida
Acetaldehid se industrijski proizvodi oksidacijom etilena kisikom ilivazduh u tečnoj fazi. Paladij hlorid je potreban kao katalizator (PdCl2): 2 CH2=CH2 + O2=2 CH3 CHO.
Hemijska svojstva
Sljedeće vrste reakcija su tipične za aldehide:
- karbonilni dodaci;
- polimerizacija;
- kondenzacija;
- redukcija i oksidacija.
Većina reakcija se odvija mehanizmom nukleofilnog dodavanja na C=O vezu.
Obično razmotrite hemijska svojstva aldehida koristeći primjer acetaldehida.
Reakcije na dodavanje
U karbonilnoj grupi C=O, elektronska gustina se pomera na atom kiseonika, pa se na karbonilnom atomu ugljenika formira parcijalni pozitivni naboj, koji određuje hemijsku aktivnost aldehida. Pozitivni naboj na atomu ugljenika C=O grupe obezbeđuje njegovu aktivnost u reakcijama sa nukleofilnim reagensima - vodom, alkoholom, organskim jedinjenjima magnezijuma. Atom kisika u vodi može napasti karbonil atom ugljika, vezati se za njega i uzrokovati prekid veze C=O.
Reakcije kondenzacije
Aldehidi prolaze kroz reakcije kondenzacije aldola i krotona.
Acetaldehid pod dejstvom slabog rastvora alkalija na hladnom prelazi u aldol. Reakcioni proizvod je tečnost koja se meša sa vodom pod sniženim pritiskom. Ova supstanca sadrži i aldehidnu i alkoholnu grupu (otuda i naziv).
Kvalitetne reakcije
Dvije kvalitativne reakcije mogu se koristiti za otkrivanje aldehida:
Reakcija "srebrnog ogledala". Reakcija se odvija s Tollensovim reagensom - otopinom amonijaka srebrnog oksida. Prilikom miješanja rastvora amonijaka i rastvora srebrnog nitrata prvo nastaje rastvor srebrnog hidroksida, a kada se doda višak amonijaka, rastvor diamin srebro (I) hidroksida, koji je oksidaciono sredstvo. Prilikom interakcije s aldehidom, elementarno srebro se oslobađa u obliku crnog taloga. Ako se reakcija izvodi uz polagano zagrijavanje, bez protresanja epruvete, srebro će prekriti zidove cijevi, stvarajući efekat "ogledala"
