Альдегиды

Альдегиды

Альдегиды (от лат. alcohol dehydrogenatum — спирт, лишённый водорода) — класс органических соединений, содержащих карбонильную группу (С=О) с одним алкильным или арильным заместителем.

Альдегиды и кетоны весьма схожи, различие заключается в том, что последние имеют при карбонильной группе два заместителя. Поляризация двойной связи «углерод-кислород» по принципу мезомерного сопряжения позволяет записать следующие резонансные структуры:

С=О ↔ С⁺—О⁻

Подобное разделение зарядов подтверждается физическими методами исследования и во многом определяет реакционную способность альдегидов, как выраженных электрофилов. В общем случае химические свойства альдегидов аналогичны кетонам, однако альдегиды проявляют бо́льшую активность, что связано с большей поляризацией связи. Кроме того, для альдегидов характерны реакции, не характерные для кетонов, например гидратация в водном растворе: у метаналя в связи с ещё большей поляризацией связи — полная, а у других альдегидов — частичная:

RC(O)H → RC(OH)₂H, где R—Н, любой алкильный или арильный радикал.

Простейшие альдегиды имеют резкий характерный запах (например, бензальдегид — запах миндаля).

Под действием гидроксиламина превращаются в оксимы: СН₃СНО + NH₂OH = CH₃C(=NOH)H + H₂O

Методы синтеза

• Окислением первичных спиртов.
• Окислением виц-диолов йодной кислотой.
• Озонолиз алкенов.
• Гидроформилирование алкенов.
• Гидратация алкинов (реакция Кучерова).
• Восстановление хлорангидридов карбоновых кислот.

Важнейшие альдегиды

Название	Формула	Температура плавления	Температура кипения
Формальдегид	HCHO	−92 °C	−19 °C
Ацетальдегид	CH3CHO	−123 °C	20,8 °C
Пропаналь	CH3CH2CHO	−81 °C	48,8 °C
Бутаналь	CH3CH2CH2CHO	−97 °C	75 °C
Акролеин	CH2=CH-CHO	−88 °C	52,5 °C
Кротоновый альдегид	CH3-CH=CH-CHO	−76,5 °C	104 °C
Бензальдегид	C6H5-CHO	−56 °C	179 °C
Салициловый альдегид		1,6 °C	197 °C
Фурфурол		−36,5 °C	161,7 °C

Химические свойства

Восстановление. Альдегиды способны к восстановлению, основной продукт восстановления — первичные спирты.

Окисление. Альдегиды легко (значительно легче, чем спирты) окисляются в соответствующие карбоновые кислоты.

Реакция «серебряного зеркала». Альдегид + Ag₂O (в аммиачном растворе) = Кислота + 2Ag.

Реакция «медного зеркала». Окислителем здесь выступает Cu(OH)₂, гидроксид меди(II)

R—CHO + 2Cu(OH)₂ → R—COOH + Cu₂O + 2H₂O

Присоединение синильной кислоты. Используется для удлинения углеродной цепи.

R—CHO + HCN → R-CH(OH)-CN

Присоединение гидросульфита натрия. Используется для выделения альдегидов из растворов.

R—CHO + NaHSO₃ → R-CH(OH)-SO₃Na

Вступают в реакции полимеризации и поликонденсации. Проявляют свойства органических оснований.

Биологическое действие

Токсичны. Способны накапливаться в организме. Кроме общетоксического, обладают раздражающим и нейротоксическим действием. Эффект зависит от молекулярной массы: чем она больше, тем слабее раздражающее, но сильнее наркотическое действие, причём ненасыщенные альдегиды токсичнее насыщенных. Некоторые обладают канцерогенными свойствами.

С другой стороны — альдегиды входят в состав пищевых продуктов и эссенций (например, ананасовой). Любое вещество, даже самое необходимое, может вызывать токсические эффекты. Действие вещества определяется дозой. В силу сходства химического строения все альдегиды обладают указанными у Лойта свойствами, только чтобы они проявились нужно принять дозу вещества много бо́льшую, чем содержится в пачке миндального печенья. Среднесмертельная доза ароматизатора бензальдегида (для крыс при пероральном введении) составляет 1300 мг на килограмм массы тела (для сравнения: у хлорида натрия среднесмертельная доза — 3000 мг/кг). У «настоящего яда» формальдегида LD50=100 мг/кг.

См. также

Выхлопные газы

Ссылки

• Альдегид // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Альдегиды — номенклатура, свойства, получение, применение.