Karbonylové sloučeniny ALDEHYDY

ALDEHYDY kyslíkaté deriváty, patří mezi karbonylové sloučeniny ( C=O), obsahují aldehydickou skupinu funkční skupina: aldehydická C = O (vždy na kraji řetězce) H obecný vzorec: R – CH = O

Názvosloví  systematický název: název základního uhlovodíku + přípona -al (–dial) Je-li přítomna nadřazenější skupina: předpona oxo – (předpona formyl – pro – CHO) starší způsob: základní uhlovodík (nepočítá se karbonylový C) + přípona – karbaldehyd, použití u cyklických uhlovodíků opisný název: aldehyd + 2.pád názvu kyseliny, vzniklé oxidací tohoto aldehydu (i jednoslovný z latinského názvu)

propenal (prop-2-enal) triviální názvy: vžité a často používané Příklady názvů   HCHO methanal aldehyd k. mravenčí formaldehyd CH3CHO ethanal aldehyd k. octové acetaldehyd CH2=CH-CHO propenal (prop-2-enal) akrylaldehyd aldehyd k.akrylové akrolein C6H5CHO fenylmethanal aldehyd kys.benzoové benzaldehyd 

Fyzikální vlastnosti formaldehyd (g), ostatní (l) a nejvyšší (s) netvoří vodíkové můstky, proto mají nižší teploty varu a tání než alkoholy nižší mají výrazný dráždivý zápach vyšší často mají příjemnou vůni (skořice, vanilka, kafr) některé jsou jedovaté, případně i karcinogenní rozpustnost ve vodě klesá s počtem C v řetězci dobře se rozpouštějí v etanolu a diethyletheru

d+ d- C = O Chemické vlastnosti velmi reaktivní látky, reaktivita klesá s počtem uhlíků skupina -CHO má –I efekt a –M efekt (substituent 2.třídy) d+ d- C = O Adice nukleofilní (Adnuk) – adice vody, alkoholu, amoniaku, kyanovodíku,…

vzniká aldehydhydrát vzniká hydroxynitril vzniká poloacetal Vzniklé adiční produkty podléhají dalším přeměnám!

Oxidace probíhá snadno, vznikají příslušné karboxylové kyseliny 2 R-CHO + O2 2 R- COOH Redukce vznikají primární alkoholy R-CHO + H2 R- CH2OH Má-li se zredukovat pouze karbonylová skupina , používá se jako redukční činidlo tetrahydridohlinitan lithný LiAlH4

Aldolizace – reakce pro aldehydy, které mají na a - C vodík (kyselý vodík), probíhá v zásaditém prostředí za chladu, produkt se nazývá aldol v kyselém prostředí dochází k odštěpení vody za vzniku nenasyceného aldehydu aldol a Aldolizace může probíhat i mezi různými karbonylovými sloučeninami = smíšená aldolizace

Znázorněte aldolizaci mezi formaldehydem a acetaldehydem Rovnice aldolizace OH - +

Cannizarova reakce – typická reakce pro aldehydy, které nemají na a - uhlíku vodík, probíhá v zásaditém prostředí, dochází k disproporcionační reakci, vzniká kyselina (její sůl) a alkohol oxidace redukce

Znázorněte Cannizarovu reakci mezi molekulami formaldehydu Cannizarova reakce OH - + HCOO- + CH3OH

Důkazy aldehydů - využívají redukční vlastnosti Tollensovo činidlo: vyredukují z amoniakálního roztoku dusičnanu stříbrného kovové stříbro (za tepla stříbrné zrcátko) R – CHO + Ag+ Ag0 + R-COOH Fehlingovo činidlo: Fehling I – vodný roztok CuSO4, Fehling II – vodný roztok vínanu draselno-sodného + NaOH vyloučí se červený Cu2O nebo kovová Cu R – CHO + 2 Cu2+ Cu2O + 2H2O + R-COOH

Vyhledejte v literatuře podstatu Schiffovy zkoušky aldehydů Reakce je založena na vzniku červenofialového zbarvení roztoku Schiffova činidla ( jedná se o zásaditý roztok fuchsinu, který byl odbarven oxidem siřičitým) Odkaz na video důkazy aldehydů Popis zkoušky http://www.youtube.com/watch?v=wJbNeFemYtE

Význam a použití Methanal = formaldehyd štiplavě páchnoucí (g), dráždí dýchací cesty, leptá pokožku, páry patří mezi karcinogeny Výroba: katalytická oxidace nebo dehydrogenace methanolu Použití: výroba MML fenolformaldehydové pryskyřice, močovinoformaldehydové pryskyřice, umělá rohovina = galalit, dále barviva

35-40% vodný roztok = formalín, stabilizuje se proti polymeraci methanolem, má dezinfekční a konzervační účinky, sráží bílkoviny, používá se k ukládání biologických preparátů Polykondenzací ve vodném roztoku za přítomnosti kyselin vzniká paraformaldehyd (směs polyoxymethylenů HO-CH2 –(O-CH2)n-O-CH2-OH ) cyklické polymery např.trioxymethylen

Ethanal = acetaldehyd štiplavě páchnoucí (l), působí podobně, ale méně dráždivě jako formaldehyd, vzniká při metabolismu alkoholu snadno polymeruje, kapalný cyklický trimer = paraldehyd – uspávací prostředky, směs tetramer (hlavně)+pentamer+hexamer = metaldehyd = „tuhý líh“ Meta cestovní vařiče Výroba: dehydrogenace ethanolu nebo Wacker-Hoechstovou oxidací ethenu

Příprava a výroba aldehydů oxidace uhlovodíků (z alkanů vzniká směs oxidačních produktů, z alkenů Wacker-Hoechsovým způsobem) C6H5CH3 + O2 C6H5CHO + H2O 2. oxidace nebo dehydrogenace primárních alkoholů R-CH2-OH oxidační činidlo R-CH=O 3. speciální postupy - Kučerovova metoda HCCH + H2O H2C=CH-OH CH3CH=O acetaldehyd

Použití: výroba k. octové, butan-1olu, léčiv, kaučuku, voňavek Propenal = akrylaldehyd = akrolein Bezbarvá, nepříjemně páchnoucí kapalina, silně dráždí dýchací cesty, vzniká při přepalování tuků Výroba : oxidace propenu Použití: výroba k. akrylové, allylalkoholu, pyridinu, 2-methylpyridinu  

Výroba: oxidace toluenu vzdušným kyslíkem Benzaldehyd (l) příjemné hořkomandlové vůně, ve vodě špatně rozpustná, v přírodě je součástí semen mandloně, pecek třešní, švestek, broskví a meruněk Výroba: oxidace toluenu vzdušným kyslíkem Použití : výroba barviv, voňavek, léčiv Vanilín 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyd (s) bílá krystalická látka, sladká chuť, obsažen v plodech vanilky, nositel příjemné silné „vanilkové vůně“

Nezralé plody vanilovníku http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Vanilla_fragrans_2.jpg [12.2. 2013]

Zdroje: JANECZKOVÁ, Anna a Pavel KLOUDA. Organická chemie. 2001. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 1998, 154, [1] s. ISBN 80-902-1556-4 [online]. [cit.12.2. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Vanilin Úvodní obrázek: [online]. [cit.20.2. 2013]. Dostupné z: http://officeimg.vo.msecnd.net/en-us/images/MH900439093.jpg Klipart: [online]. [cit.20.2. 2013]. Dostupné z: http://officeimg.vo.msecnd.net/en-us/images/MH900356604.gif