Aldehydy

Aldehydy (łac. alcohol dehydrogenatus = „alkohol odwodorniony”^[1]) – klasa organicznych związków chemicznych posiadających grupę aldehydową, czyli grupę karbonylową (C=O) połączoną z jednym (−CHO) lub dwoma (CH₂O) atomami wodoru. Proste aldehydy, będące pochodnymi alkanów i zawierające w cząsteczce jedną grupę aldehydową to alkanale o wzorze ogólnym C_nH_2n+1CHO.

Pokrewną klasę związków stanowią ketony (R₂CO), nieposiadające atomu wodoru przy grupie karbonylowej. Ketony i aldehydy mają zbliżone właściwości chemiczne, przy czym aldehydy są z reguły bardziej reaktywne. Istnieje też szereg reakcji charakterystycznych jedynie dla aldehydów.

Aldehydy otrzymuje się w przemyśle przez katalityczne odwodornienie pierwszorzędowych alkoholi:

Reakcję tę można też przeprowadzić stosując odpowiedni utleniacz, np. dichromian^[2.1]:

RCH₂OH + Cr₂O₇²⁻ → RCHO + Cr³⁺

Aby zapobiec utlenianiu powstającego aldehydu, należy usuwać produkt ze środowiska reakcji od razu po powstaniu. Do reakcji tej nie można zastosować nadmanganianu potasu, który jako silniejszy utleniacz prowadzi od razu do powstania soli kwasów karboksylowych^[2.1].

Aldehydy są charakterystycznie pachnącymi i toksycznymi związkami chemicznymi o własnościach grzybo- i bakteriobójczych – im krótszy łańcuch węglowy tym mniej przyjemny zapach i większa toksyczność. Formaldehyd i akroleina (przypalony tłuszcz) ma bardzo nieprzyjemny zapach, ale wanilina (waniliowy) czy cytronelal (cytrynowy) przyjemny. Aldehydy o krótkich łańcuchach węglowych dobrze rozpuszczają się w wodzie (np. aldehyd octowy CH₃CHO bez ograniczeń), w miarę zwiększania się ilości atomów węgla rozpuszczalność szybko spada. Aldehydy są to substancje będące w większości ciałami stałymi, wyjątkami są formaldehyd, acetaldehyd (aldehyd octowy) i aldehydy nienasycone – są gazami w miarę dobrze rozpuszczalnymi w wodzie.

Posiadają silne właściwości redukujące, czym różnią się od ketonów.

Najbardziej charakterystycznymi reakcjami dla aldehydów są

• reakcje addycji do grupy karbonylowej
• redukcja do alkoholi pierwszorzędowych:

  CH₃CHO + H₂ → C₂H₅OH

• utlenianie do kwasów karboksylowych:

  2CH₃CHO + O₂ → 2CH₃COOH

  reakcje tego typu są podstawą wykrywania i oznaczania aldehydów, m.in. za pomocą próby: Tollensa, Fehlinga, Benedicta czy Trommera, np.:

  • próba Tollensa (tzw. próba lustra srebrowego):

    2[Ag(NH₃)₂]⁺ + HCHO + 3OH⁻ → 2Ag↓ + HCOO⁻ + 2H₂O + 4NH₃

  • próba Trommera:

    CH₃CH₂CHO + 2Cu(OH)₂ + OH⁻ → CH₃CH₂COO⁻ + Cu₂O↓ + 3H₂O

• odwracalna addycja wodorosiarczynu(inne języki)^[2.2]:

  RCHO + NaHSO₃ ⇌ RCH(OH)SO₃Na

  Uzyskany addukt bisulfitowy często można wykrystalizować. Pod wpływem kwasów i zasad odtwarza się wyjściowy aldehyd. Proces jest wykorzystywany do oczyszczania aldehydów i ketonów^[2.2].

• addycja amoniaku lub amin, a następnie eliminacja wody, daje iminy:

  

  Reakcja amin z formaldehydem w obecności kwasu (najczęściej kwasu mrówkowego) wykorzystywana jest do metylowania amin (reakcja Eschweilera-Clarke'a(inne języki)):

  

• kondensacja aldolowa (na przykładzie aldehydu octowego):

  

Według terminologii retrosyntetycznej aldehydy reprezentują synton akceptorowy typu a¹, przy czym grupą funkcyjną jest grupa OH.

Aldehydy stosowane są do syntez organicznych (tworzywa sztuczne, barwniki), w przemyśle spożywczym i kosmetycznym (składniki kompozycji zapachowych i aromatów spożywczych), garbarstwie (aldehyd glutarowy). Roztwór aldehydu mrówkowego (HCHO) w wodzie (tzw. formaliny) stosowany jest do konserwacji preparatów biologicznych.

• benzaldehyd (aldehyd benzoesowy, PhCHO)
• formaldehyd (aldehyd mrówkowy, metanal, HCHO)
• acetaldehyd (aldehyd octowy, etanal, CH₃CHO)
• akroleina (CH₂=CHCHO)

Zobacz multimedia związane z tematem: Aldehydy

Zobacz hasło aldehyd w Wikisłowniku

• acetale
• enole
• olejek eteryczny