醛基

B 添加義項(xiàng) 

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• 中文名稱

  醛基

• 外文名稱

  aldehyde

• 醛基結(jié)構(gòu)簡式

  -CHO

• 性質(zhì)

  親水基團(tuán)

• 類型

  一價(jià)原子團(tuán)

折疊編輯本段信息介紹

醛、糖醛、葡萄糖、麥芽糖等分子中都含有醛基。醛類分子中的醛基性質(zhì)活潑，容易發(fā)生縮合、親核加成反應(yīng)。醛基能還原成羥甲基(-CH2OH)或氧化成羧基(-COOH)。 醛基還原就會(huì)變成醇就是在C=O打開加成氫氣。

例:乙醇和氧氣在加熱條件下有銅或銀做催化，生成帶刺激性氣味的氣體乙醛和水。

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O (加熱，銅或銀作催化劑)

(危朽戶朵2Cu+O2=2CuO,CuO+C2H5OH→Cu+CH3CHO+H2O，該反應(yīng)為乙醇催化氧化反應(yīng)。)

折疊編輯本段檢驗(yàn)方法

銀氨溶液乎承牛水浴加熱

硝酸銀與氨水生成的銀氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氫氧化二氨合銀(I))，這是一種弱氧化劑，在堿性條件下能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又與氨反應(yīng)生成乙酸銨，而Ag被還原成金屬銀，加熱還原生成的銀附著在試管壁上，形成銀鏡，所以，這個(gè)反應(yīng)也叫銀鏡反應(yīng)。

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

注意事項(xiàng):

(1)試管內(nèi)壁必須潔凈;

(2)銀氨溶液隨用隨配不可久置;

(3)水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱;

(4)乙醛用量不宜太多，一般加3滴;

(5)銀鏡可用稀HNO3浸泡洗滌除去。

Cu(OH)2懸濁液加熱

溶液中有磚紅色沉淀產(chǎn)生。該紅色沉淀是Cu2O，它是由反應(yīng)中生成的Cu(OH)2被乙醛還原產(chǎn)生的:

CH3CHO+2Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

注意事項(xiàng)

(1)新制Cu(OH)2懸濁液要隨用隨配、不可久置

(2)配制新制Cu(OH)2懸濁液時(shí)，所用NaOH溶液必須過量

(3)反應(yīng)液必須直接加熱至沸騰

折疊編輯本段物理性質(zhì)

醛的性質(zhì)大不相同，其具體性質(zhì)取決于醛的分子大小。小分子的醛類大多易溶于水，如:甲醛，乙醛。揮發(fā)性醛大多具有刺激性氣味。醛的降解可通過自身氧化來完成。

工業(yè)中有兩種醛非常重要:甲醛和乙醛。它們有復(fù)雜的化學(xué)特性，因?yàn)閮烧叨季哂行纬?a target="_blank" style="color: rgb(19, 110, 194);">低聚物或多聚物的傾向。它們還可發(fā)生水合，形成偕二醇。多聚物與低聚物和其母體醛分子存在著化學(xué)平衡。

醛易于通過光譜方法來進(jìn)行鑒定，如:紅外光譜，醛的νCO鍵吸收一般出現(xiàn)在1700&nbsp左右。而在H NMR譜中，醛基氫的位置一般在δ9左右，該信號(hào)屬醛基氫的特征信號(hào)。

折疊編輯本段化學(xué)性質(zhì)

醛具有很高的反應(yīng)活性，參與了眾多反應(yīng)。從工業(yè)角度來看，重要的反應(yīng)大多數(shù)是縮和反應(yīng)，如:制備可塑劑和多羥基化合物、還原反應(yīng)制備醇(尤其羰基醇類)。從生物角度，重要的反應(yīng)主要包括:制備亞胺的反應(yīng)，即甲酰基的親核加成反應(yīng)，如:氧化去胺反應(yīng)、半縮醛結(jié)構(gòu)(醛糖)。

折疊還原反應(yīng)

甲酰基易被還原為伯醇(-CH2OH)。這種典型轉(zhuǎn)化使用了催化氫化，或直接的轉(zhuǎn)移氫化進(jìn)行。

折疊氧化反應(yīng)

甲酰基還易被氧化成相應(yīng)的羧酸(-COOH)。工業(yè)中最常用的氧化劑是空氣或氧氣。實(shí)驗(yàn)室條件下，常用的氧化試劑包括:高錳酸鉀、硝酸、氧化鉻和重鉻酸鉀。混合二氧化錳、氰化物、乙酸和甲醇可將醛轉(zhuǎn)化成甲酯。

還有一種氧化反應(yīng)基于銀鏡反應(yīng)，該反應(yīng)中，醛與Tollens試劑混合(其制備灶茅棕方法為:滴加氫氧化鈉溶液至硝酸銀溶液中，得到析出的氧化銀，而后滴加足量的氨水溶液以溶解析出的固體，并形成[Ag(NH3)2]絡(luò)合物)。此反應(yīng)過程不會(huì)影響碳碳雙鍵。取名"銀鏡反船您應(yīng)"是由于形成的氧化銀能夠轉(zhuǎn)化為銀鏡，從而鑒定醛基結(jié)構(gòu)。

若醛不能夠轉(zhuǎn)化為烯醇式(沒有α-H，如:苯甲醛)，加入堿后可發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)。該反應(yīng)機(jī)理即:歧化現(xiàn)象，反應(yīng)最后產(chǎn)生自身氧化還原所形成的醇與酸。

折疊加成反應(yīng)

親核試劑易與羰基發(fā)生反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，羰基碳發(fā)生sp雜化而與親核試劑鍵合，氧原子則被質(zhì)子化:

RCHO + Nu → RCH(Nu)ORCH(Nu)O + H → RCH(Nu)OH

通常一個(gè)水分子在加成發(fā)生時(shí)會(huì)被脫除，這種反應(yīng)稱為:加成-消除或加成-縮和反應(yīng)。以下是幾個(gè)親核加成反應(yīng)的變化:

氧親核試劑

在縮醛化反應(yīng)中，在酸或堿催化下，醇分子進(jìn)攻羰基，質(zhì)子轉(zhuǎn)移后形成半縮醛。酸性條件下, 半縮醛與另外一個(gè)醇繼續(xù)反應(yīng)得到縮醛和一分子水。除戒榜捆凝環(huán)狀半縮醛，如:葡萄糖可以穩(wěn)定存外，其他簡單的半縮醛通常不穩(wěn)定。而相比縮醛就穩(wěn)定的多，只有酸性條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醛。醛還可與水反應(yīng)形成水合物(R-C(H)(OH)(OH))。這些二醇分子在很強(qiáng)的吸電子基團(tuán)存在下比較穩(wěn)定，如:三氯乙醛，其穩(wěn)定的機(jī)臘欠員理被證實(shí)與半縮醛形態(tài)有關(guān)。

葡萄糖(醛式)轉(zhuǎn)變?yōu)榘肟s醛式。

氮親核試劑

在烷基氨化-去氧-雙取代反應(yīng)中，一級(jí)與二級(jí)胺進(jìn)攻羰基，質(zhì)子從氮原子轉(zhuǎn)移至氧原子上，形成碳氮化合物。當(dāng)底物為伯胺，一水分子可在該過程中消除，并形成亞胺，該反應(yīng)通常由酸進(jìn)行催化。此外羥氨(NH2OH)也可與醛基反應(yīng)，所形成產(chǎn)物稱為:肟;當(dāng)親核試劑是氨的衍生物(H2NNR2)，如肼(H2NNH2)則形成了肼化合物，如:2,4-二硝基苯肼，其脫水后形成的化合物為:腙。該反應(yīng)常用于鑒定醛酮。

醛轉(zhuǎn)化為肟與腙

碳親核試劑

氫氰酸中的氰基可進(jìn)攻羰基，形成氰醇(R-C(H)(OH)(CN))。在格氏反應(yīng)中精謎組，格氏試劑進(jìn)攻羰基，形成了格氏基團(tuán)取代的醇。相類似的反應(yīng)還有:Barbier反應(yīng)和Nozaki-Hiyama-Kishi反應(yīng)。在有機(jī)錫加成反應(yīng)中，錫試劑取代了鎂試劑參與該反應(yīng)。

在羥醛縮和反應(yīng)中，酮、酯、酰胺、羧酸的金屬烯醇式也可進(jìn)攻醛形成:β-羥基羰基化合物，即:羥醛。酸或堿催化的脫水反應(yīng)能繼續(xù)讓上述化合物發(fā)生脫水反應(yīng)，形成α,β-不飽和羰基化合物，以上兩步反應(yīng)即熟知的:羥醛縮和反應(yīng)。當(dāng)親核基團(tuán)替代為烯烴或炔烴進(jìn)攻羰基，稱為:Prins反應(yīng)，該反應(yīng)產(chǎn)物因不同反應(yīng)條件與底物而改變。

折疊復(fù)雜反應(yīng)

折疊編輯本段特殊方法