Aldehyd

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Et aldehyd er både betegnelsen for den organiske funksjonelle gruppen bestående av en karbonylgruppe, som er bundet til et H-atom (RCHO) og til en gruppe, som enten kan være et H til eller et organisk radikal, og kjemiske forbindelser som inneholder en slik gruppe. De fleste sukkere er aldehyder eller derivater av disse, som regel hemiacetaler eller acetaler. Det enkleste aldehydet er formaldehyd (IUPAC-navn metanal):

Navngivning[rediger | rediger kilde]

Aldehyder kan navngis på to måter: ved å tilføye endelsen -al til navnet på det tilsvarende alkan, alken eller alkyn; eller ved å tilføye -karbaldehyd til navnet på forbindelsen, hvor aldehydgruppen er skiftet ut med H. Et eksempel på det første er metanal, CH2O, som er navngitt ut fra metan, CH4, et eksempel på det andre er sykloheksankarbaldehyd, c-C6H11CHO, som er navngitt ut fra sykloheksan.

Fysiske egenskaper[rediger | rediger kilde]

Karbonylgruppen er polar, hvilket gjør at aldehyder smelter og koker ved høyere temperatur enn de tilsvarende alkaner, og at de er mer oppløselige i vann.

Reaksjoner[rediger | rediger kilde]

Aldehyder kan reduseres til primære alkoholer eller oksideres til karboksylsyrer gjennom redoksreaksjoner. Eksempler på reaksjonene er gitt under:

CH3CH2CHO → CH3(CH2)2OH

CH3CH2CHO → CH3CH2COOH

Fremstilling[rediger | rediger kilde]

Aldehyder fremstilles som regel på en av fire måter:

Ved oksidasjonen kreves spesielle forhold for å unngå oksidasjon til syre. Dette gjøres som regel under vannfrie forhold.

Nukleofile addisjoner[rediger | rediger kilde]

  • Aldehyd + nukleofil → tetraedrisk addisjonsprodukt
  • Aldehyd + alkohol + katalytisk syre el. katalytisk basehemiacetal
    • Hemiacetal + alkohol + katalytisk syre → acetal
  • Aldehyd + NaBH4 → alkohol
  • Aldehyd + RMgX (Grignardreagens) → magnesiumalkoholat
    • magnesiumalkoholat + H2O → sekundær alkohol
  • Aldehyd + H2O → hydrat
    • Denne likevekt er som regel forskjøvet mot venstre, men formaldehyd og aldehyder med elektrontiltrekkende grupper (for eksempel kloral, CCl3CHO) finnes som hydrater i vandig løsning.

Keto-enol tautomeriseringen[rediger | rediger kilde]

Aldehyder med et eller flere α-H'er, dvs. H-atomer på karbonatomet ved siden av karbonylgruppen, kan tautomerisere til enoler, enten syre- eller basekatalysert. Enoler og særlig de tilsvarende anioner, enolater, er nukleofile på α-C'et. α-H'et har en pKa-verdi på 20 i enkle aldehyder.

Aldolkondensasjonen[rediger | rediger kilde]

  • Aldehyd + base → enolat
  • Aldehyd + Enolat → aldol
  • Aldol → α-β-umettet aldehyd + H2O

Påvisning[rediger | rediger kilde]

Aldehyder kan påvises ved at de reagerer med Tollens reagens, Fehlings væske og 2,4-dinitrofenylhydrazin. De to første reaksjonene bygger på aldehydgruppas sterkt reduserende virkning, mens den siste baserer seg på at et vannmolekyl lett blir avgitt ved kontakt med "2,4-di". I første tilfelle reduseres sølvioner til fritt sølv, som danner et sølvspeil på innsiden av testglasset. I Fehlings væske reduseres kobber[II]ioner i basisk løsning til rødt kobber(I)oksid. Ved bruk av "2,4-di"-reagenset, som også reagerer positivt med ketoner, blir resultatet et gult, fast stoff.

Eksempler på aldehyder[rediger | rediger kilde]

Aldehydliknende egenskaper hos karbohydrater[rediger | rediger kilde]

Monosakkaridet glukose i åpen form (aldehydform)
Monosakkaridet glukose i ringform (acetalform)

Monosakkarider karakteriseres gjerne som enten aldoser eller ketoser, ettersom de i opprinnelig ble tillagt enten en aldehydgruppe eller en keto-gruppe. Imidlertid viser det seg at både aldoser og ketoser reagerer med Fehlings væske, noe som etter teorien bare skulle gjelde aldehyder, ikke ketoner.

Forklaringen ligger i at den opprinnelige strukturmodellen for monosakkarider var en forenkling av en kompleks situasjon, som skyldes nærheten av karbonylgruppa (plassert innen aldehyd- eller ketogruppa) til en serie hydroksylgrupper. Karbonylgruppa og hydroksylgruppene påvirker hverandre gjensidig og fører til en ringdannelse ved at det dannes et hemiacetal eller et acetal.