Альдегіди

Альдегі́ди (від лат. al(cohol) dehyd(rogenatum) ― спирт, позбавлений водню) ― органічні сполуки, що містять характеристичну (функціональну) групу СНО.

Номенклатура

За номенклатурою ІЮПАК назви альдегідів утворюють добавлянням до назви відповідного вуглеводню суфікса «аль» або до назв вуглеводню, що містить на один атом С менше, суфікса «карбальдегід»; у першому випадку атом Карбону (вуглецю) альдегідної групи нумерують цифрою 1, у другому ― альдегідну групу в нумерацію ланцюга не включають. У поліфункціональних сполуках альдегідну групу позначають префіксом «форміл», наприклад, назва сполуки складу ОСНСН2СН(СНО)СН2СНО ― 1,2,3-пропантрикарбальдегід або 3-формілпентандіаль; деякі альдегіди мають тривіальні назви, наприклад, мурашиний альдегід (формальдегід), акролеїн тощо.

Спектральні методи аналізу

В інфрачервоних спектрах альдегідів характеристичні смуги поглинання ν(С=О) лежать в області 1740–1720 см-1 (аліфатичні альдегіди), 1715–1695 см-1 (ароматичні альдегіди), 1705–1685 см-1 (α, β-ненасичені); ν(С–Н) ― в області 2880–2650 см-1. Хімічний зсув альдегідного протона в спектрах резонансу ядерного магнітного (1Н) лежить в області 9,4–10,1 м. ч.

Методи добування

Препаративні методи добування альдегідів: окиснення спиртів хроматами в присутності алкоголятів Алюмінію (реакція Р. В. Оппенауера, 1910–1969, Австрія); озоноліз алкенів; відновлення різних похідних кислот карбонових, наприклад хлорангідридів, воднем у присутності Pd (реакція К. В. Розенмунда (1884–1965, Німеччина) ― О. М. Зайцева), нітрилів ― гідридами металічних елементів з наступним гідролізом утворених альдімінів тощо; взаємодія реактивів Гріньяра (Ф. О. В. Гріньяр, 1871–1935, Франція) з триетилортометанатом; перегрупування алілвінілових естерів (перегрупування Л. Клайзена); окиснення 1,2-гліколів перйодатною кислотою HIO4 або плюмбум(IV) тетраетанатом (СH3COO)4Pb, а також реакції Раймера ― Тімана (Й. К. В. Ф. Тіман, 1848–1899, Німеччина; К. Раймер, 1845–1883, Німеччина), реакція Вільсмаєра ― Хаака (А. Вільсмаєр, 1894–1962, Німеччина; А. Хаак, 1898–1976, Німеччина), синтези Гаттермана ― Коха (Л. Гаттерман, 1860–1920, Німеччина; Ю. А. Кох, 1864–1956, Німеччина, США) та ін.

Якісні реакції

Для якісного визначення альдегідів зазвичай застосовують розчин аргентум(І) нітрату AgNO3 в надлишку водного розчину амоніаку (аміаку) ― утворення срібного дзеркала або реактив Фелінга (Г. Х. фон Фелінг, 1811–1885, Німеччина) ― лужний розчин, що містить купрум(ІІ) сульфат CuSO4 та сіль винної кислоти (виділення червоного осаду купрум(І) оксиду Сu2О). Ці реагенти не взаємодіють з кетонами.

Хімічні властивості

Альдегіди ― один з найбільш реакційноздатних класів органічних сполук. Під час зберігання деякі з них легко окиснюються киснем повітря до відповідних кислот:

Рисунок1ів.png

Альдегіди відновлюють дією водню (каталізаторплатина або нікель), а також донорами гідрид-аніонів Н-, наприклад, літій тетрагідридоалюмінат LiAlH4 та натрій тетрагідридоборат NaBH4, до первинних спиртів.

Унаслідок поляризації зв’язку С=О в карбонільній групі альдегіди здатні приєднувати за атомом Карбону карбонільної групи нуклеофіли: воду, спирти, аміни тощо. Зазвичай альдегіди значно активніші в реакціях з нуклеофілами, ніж кетони. Найлегше реагує метаналь (див. Мурашиний альдегід), який у водному розчині перебуває переважно в гідратованій формі.

Дуже важливою в органічному синтезі є альдольна конденсація з утворенням гідроксальдегідів. Останні легко відщеплюють воду й перетворюються на α, β-ненасичені альдегіди (кротонова конденсація):

Рисунок2фів.png

Ароматичні альдегіди взаємодіють з ангідридами карбонових кислот (реакція В. Г. Перкіна), а також з естерами малонової кислоти (реакція Е. Кневенагеля) з утворенням α, β-ненасичених кислот або їхніх естерів, наприклад:

Рисунок3іфв.png

Конденсація альдегідів з естерами кислоти веде до утворення алкіліденянтарних кислот (реакція Г. Штоббе), з похідними амінокислот ― до азлактонів (реакція Е. Ерленмейєра ― Пльохля). Для альдегідів характерна реакція нуклеофільного приєднання за карбонільною групою. Наприклад, альдегіди реагують з реактивами Гріньяра або іншими металоорганічними сполуками, що дає змогу синтезувати різноманітні первинні та вторинні спирти.

Альдегіди взаємодіють також з ацетиленом (реакція В. Ю. Реппе), з алкіліденфосфоранами (реакція Г. Віттіга) тощо:

Рисунок3ыsdcs.png

Застосування

Реакція формальдегіду з фенолами лежить в основі виробництва фенолформальдегідних смол.

Додатково

До альдегідів відносять моно- і олігосахариди ― глюкозу, лактозу тощо.

Література

  1. Бюлер К., Пирсон Д. Органические синтезы : в 2 ч. / Пер. с англ. Москва : Мир, 1973. Ч. 2. 592 с.
  2. Робертс Д., Касерио М. Основы органической химии : в 2 т. / Пер. с англ. Москва : Мир, 1978. Т. 2. 888 с.
  3. Дорохов В. І., Заблоцька О. С., Вовк М. В. Неорганічна і органічна хімія. Житомир : Житомирський національний агроекологічний університет, 2016. 328 с.

Автор ВУЕ

С. Г. Пільо

Покликання на цю статтю:
Пільо С. Г. Альдегіди // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Альдегіди (дата звернення: 18.11.2019).
Оприлюднено

Оприлюднено: 08.11.2019