Aldehidă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Aldehidele se formează de obicei prin oxidarea grupei hidroxi a alcoolilor primari

Cea mai simplă aldehidă este formaldehida, formată prin oxidarea metanului.Denumirea de aldehidă este dată de combinarea cuvintelor alcool dehidrogenat.

Cuprins

1 Nomenclatura
- 1.1 IUPAC
- 1.2 Alte nomenclaturi
2 Sinteza
3 Proprietăţi fizico-chimice
4 Bibliografie
5 Vezi şi

[modifică] Nomenclatura

[modifică] IUPAC

Conform regulilor IUPAC, nomenclatura se stabileşte astfel:

stabilirea catenei cu cei mai mulţi atomi de carbon.
Adăugarea sufixului -al la denumirea alcanului respectiv: HCHO-metanal, CH₃CHO etanal etc.
În cazul aldehidelor aromatice , acestea se denumesc prin adăugarea denumirii aldehidei la radicalul aromatic fenilmetanal, sau adăugarea denumirii radicalului aldehidic la hidrocarbură formilbenzen (nomenclatură destul de rar utilizată)

[modifică] Alte nomenclaturi

Mai des folosite sunt cele formate din denumirea acidului cu aceeaşi structură: HCHO-formaldehidă, C₆H₅-CHO -benzaldehidă

[modifică] Sinteza

Dehidrogenarea sau oxidarea alcoolilor primari

$R-CH_2-OH + [O] \longrightarrow R-CHO$ ;

Oxidarea Swern[2]

Alcooli sunt oxidaţi la aldehide prin intermediul sulfoxizilor.

Folosind acest tip de reactiv, oxidarea se opreşte la aldehidă care nu mai este oxidată la acid carboxilic (cum s-a întâmpla la folosirea K₂Cr₂O₇ Intermediar se formează un compus cu sulf ,cu caracter electrofil

Hidroliza compuşilor halogenaţi

Prin hidroliza compuşilor dihalogenaţi ala acelaşi atom de carbon are loc obţinerea aldehidei respective.

Adiţia apei după regula lui Markovnikov la alchine

Sinteza acetaldehidei are loc în prezenţa catalizatorului sulfat de mercur

Descompunerea sărurilor de calciu

Prin descompunerea sărurilor de calciu ale acizilor cu mai mult de 5 atomi de carbon rezultă cetone.

Reducerea esterilor

Reducerea are loc în prezenţa DIBAL [1] hidrura de bis(2metilpropil)aluminiu, la o temperatură de circa -60⁰C

[modifică] Proprietăţi fizico-chimice

[modifică] Proprietăţi fizice

Cu excepţia formaldehidei, care este un gaz, celelalte aldehide sunt lichide, având un miros caracteristic.Ei pot fi solubili în apă dar numai aldehidele cu 5 atomi de carbon, restul neputând forma legături de hidrogen cu apa.Tot din această cauză ei au puncte de fierbere mai scăzute comparativ cu alcoolii corespunzători! [3] [4]

[modifică] Caracterizare spectrală

[modifică] Spectre UV

Grupa carbonil este un cromofor, datorită celor 2 electroniu nepatricipanţi aflaţi în orbitalii p_s, mai precis 2p_s.Având loc tranziţii de tip n→π^*(tranziţii cu energie mică) maximele de absorbţie la nivelul spectrelor UV apar la lungimi de undă λ=270-290nm.Atunci când tranziţia electronilor are loc din orbitalii π→π ^* energiile de absorbţie sunt mai mari , la lungimi de undă λ=190-200nm.

[modifică] Spectre IR

Aldehidele(în general compuşii carbonilici) manifestă o bandă de absorbţie 1700±40cm [5][6], bandă care eet foarte mult influenţată de starea fizică, de (ne)formarea legăturilor de hidrogen.

[modifică] Proprietăţi chimice

Depind în mare măsură de hibridizarea atomilor din grupa carbonilică.Atât atomul de carbon cât şi cel de oxigen au aceeaşi stare de hibridizare sp², unghiul dintre cei 2 substituenţi ai carbonului fiind de 120⁰

Legătura C=O este o legătură foarte puternică, cu o mare reactivitate chimică , datorită diferenţie de eloectronegativitate dintre cei 2 atomi (C şi O)

Hibridizarea sp2 mai este înâlnită şi la alchene dar spre deosebire de acestea, atomul de O al grupării carbonil are electroni neparticipanţi, în orbitali sp2.Dtaorită acestui fapt, precum şi a diferenţei mari de electronegativitate dintre carbon şi oxigen. gruparea C=O are un caractzerpolar foarte puternic ceea ce îi permite participarea la reacţii de adiţie a unor compuşi polari (apa, compuşi organomagnezieni).

[modifică] Reacţii de adiţie

Sunt comune şi aldehidelor şi cetonelor.

Adiţia apei:

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+H_2O\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-O\\\quad/&\\OH&\end{matrix}$ ;

Prin adiţia apei are loc formarea compuşilor numiţi hidraţi, compuşi ce nu au putuit fi izolaţi, ci doar puşi în evidenţă prin metode spectrometrice.

Adiţia alcoolilor are loc în mediu acid după un mecanism de substituţie nucleofilă de tip 1 SN1, produsul final fiind denumit semiacetal:

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+H_2O\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-O\\\quad/&\\OCH_3&\end{matrix}$ ;

Adiţia hidrogenului duce la diferişi compuşi în funcţie de catalizator:
- catalizator Ni Raney, la o temperatură de circa 50⁰C are loc formarea alcoolului corespunzător primar sau secundar (cazul cetonei):

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+H_2\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH_2-OH\end{matrix}$ ;

- catalizator TiCl₃, când se formează alchene (reacţia McMurry)

Adiţia hidracizilor HX.

Hidracizii mai ales cel clorhidric şi bromhidric se adiţionează la grupa carbonil dând naştere la halohidrine, compuşi instabili.Aceştia pot reacţiona cu alcoolii care se adaugă în mediul de reacţie formându-se astfel eteri α halogenaţi $\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+HX\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\X(Cl, Br)&\end{matrix}\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OCH_3\\\quad/&\\X(Cl, Br)&\end{matrix}$ ;

Adiţia acidului cianhidric HCN, duce la formarea de cianhidrine

Reacţia are loc după un mecanism de adiţie nucleofilă, în cataliză bazică cu regenerarea catalizatorului. $\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+HCN\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\CN&\end{matrix}$ ;

Adiţia amoniacului

Produsul poartă denumirea de aduct amoniac-aldehidă,compus instabil care se poate polimeriza. $\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+NH_3\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-O^-\\\quad/&\\NH_3^+&\end{matrix}\Leftrightarrow\begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\NH_2&\end{matrix}$ ;

Adiţia bisulfitului de sodiu

Adiţia bisulfitului de sodiu duce la formarea de compuşi bisulfitici, cristalizaţi, insolubili în solvenţi organici, folosiţi pentru izolarea compuşilor carbonilici:

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+NaHSO_3\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\SO_3Na&\end{matrix}\Leftrightarrow\begin{matrix}R-CH=O\\\quad\\\end{matrix}+NaHSO_3$ ;

Adiţia cloroformului

Are loc în prezenţa KOH, după un mecanism de tip nucleofil:

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+CHCl_3\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\CCl_3&\end{matrix}$ ;

Adiţia compuşilor organomagnezieni

$\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+R_1MgX\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OMgX\\\quad/&\\R_1\end{matrix}$ ;

[modifică] Reacţii de condensare

Condensare cu aldehidă

Aldehidele pot adiţiona o altă moleculăp de aldehidă , in mediu bazic formându-se un compus numit aldol (aldehid-alcool) $\begin{matrix}R-&C=O\\\quad/&\\H\end{matrix}+CH_3CHO\longrightarrow \begin{matrix}R-&CH-OH\\\quad/&\\CH_2O&\end{matrix}$ ;

Condensare cu hidrocarburi:
alchene (reacţia Prins[7])

Reacţia are mecanism de adiţie electrofilic, iar produşii obţinuţi variază ăn funcţie de condiţiile de reacţie

Reacţia Prins are la bază condensarea alchenelor cu aldehidele, în cataliză acidă, cu formare de 1,3 glicoli sau 1,3 dioxani (acetali ciclici ai formaldehidei)

Ciclopentadiena Compuşii condensării se numesc fulvene

Reacţia are loc în mediu bazic cu formarea ionului de ciclopentadienură, fulvenele rezultate fiind compuşi coloraţi, care nu au caracter aromatic

[modifică] Bibliografie

[modifică] Vezi şi

Adus de la "http://ro.wikipedia.org../../../a/l/d/Aldehid%C4%83.html"

Categorie: Chimie organică