Альдегиды – это органические вещества, молекулы которых содержат карбонильную группу, соединенную с углеводородным радикалом и атомом водорода.
Благодаря концевому расположению карбонильной группы, свойства альдегидов сильно отличаются от свойств кетонов, поэтому альдегиды и кетоны рассматриваются как два отдельных класса.
Общая формула предельных нециклических альдегидов:
CnH2nO
С номенклатурой альдегидов можно подробно ознакомиться в статье.
Химические свойства
Кислород карбонильной группы связан с углеродом σ-связью и π-связью. π-связь менее прочная, она легко разрывается, именно поэтому альдегиды склонны к реакциям присоединения:
1. Гидрирование
Реакция идет в присутствии катализатора:
2. Присоединение спиртов
Реакция идет с первичными спиртами в кислой среде, образуются полуацетали:
Реакция может продолжаться получением ацеталей:
Окисление
Альдегиды окисляются даже слабыми окислителями, в отличии от кетонов, которые более устойчивы к окислению. Далее будут рассмотрены общие принципы окисления альдегидов.
3. Реакция «серебряного зеркала»
Это качественная реакция на альдегиды, в которой используется реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра). Так как в растворе присутствует аммиак, окисление происходит не до карбоновой кислоты, а до ее соли:
Признак реакции – выпадение серебряного налета на стекле пробирки.
Исключение: метаналь окисляется до карбоната аммония.
4. Окисление гидроксидом меди(II)
Также является качественной реакцией.
Признак реакции – выпадение красно-коричневого осадка оксида меди(I)
5. Окисление бромной водой
6. Окисление перманганатом или дихроматом
В кислой среде:
В нейтральной среде:
В щелочной среде:
7. Восстановление
Реакцию проводят с активными восстановителями в присутствии катализатора с превращением альдегида в спирт. Упрощенно реакция может быть записана следующим образом:
Особый случай:
8. Поликонденсация фенола и формальдегида
В данной реакции в особых условиях могут быть получены фенолформальдегидные смолы (карболиты или бакелиты), широко используемые в промышленности.
Получение
1. Гидратация алкинов (реакция Кучерова)
В результате присоединения воды в присутствии солей двухвалентной ртути только из ацетилена возможно получить альдегид (этаналь), остальные алкины переходят в кетоны:
Щелочной гидролиз дигалогенпроизводных алканов
В результате действия водного раствора щелочи происходит образование неустойчивого диола, имеющего две ОН- группы при одном атоме углерода. Затем, теряя воду, он переходит в альдегид или кетон.
2. Дегидрирование первичных спиртов :
В данной реакции карбонильные соединения образуются под воздействием нагревания и пропусканием первичного спирта над медной сеткой.
3. Окисление первичных спиртов
Окисление первичных спиртов идет до образования карбоновых кислот. Для получения альдегидов применяют специальные окислители, например, оксид меди(II) при нагревании:
Особые случаи:
4. Получение ацетальдегида каталитическим окислением этилена
На данный момент это основной промышленный способ получения ацетальдегида:
5. Получение формальдегида каталитическим окислением метана :
