醛
醛
醛,漢語二級字,拼音quán。基本含義為有機化合物的一類,“乙醛”在醫藥上用作催眠或鎮痛劑。
● 醛 quán ㄑㄩㄢˊ
◎ 有機化合物的一類,「乙醛」在醫藥上用作催眠或鎮痛劑。
◎ 醛 quán
〈名〉
以乙醛為代表的一類很活潑的有機化合物,其特徵是具有-CHO基,呈中度氧化態,比伯醇分子少兩個氫原子,比羧酸少一個氧原子 [aldehydes]
醛【酉集下】【酉部】康熙筆畫:17畫部外筆畫:10畫
【集韻】測劣切,音。酒味變也。
結構
醛的通式為RCHO,-CHO為醛基。(R-可以不是烴基,但是與-CHO中的C原子直接相連的R-中的原子不能是O原子,否則就是甲酸或酯類)。醛類的通式是RCHO。飽和一元醛的通式為CnH2nO。乙醛分子式為C2H4O,結構簡式為CH3CHO,官能團是醛基(-CHO)醛基是羰基(-CO-)和一個H原子連接而成的基團。
醛類分子的結構特點是含有醛基。醛類催化加氫還原成醇,易為強氧化劑甚至弱氧化劑所氧化,醛基既有氧化性,又有還原性。
醛基屬sp-雜化體,其碳平面中心通過一個雙鍵連接氧原子另外一個單鍵連接氫原子,此處碳-氫鍵不存在酸性。由於醛可發生互變異構形成烯醇式,因此醛羰基的α氫具有一定的酸性,其pKa約為17左右,比普通的烷烴化合物的C-H鍵pKa=45左右強的多,這是由於:
● ● 甲醯基中心的吸電子效應;
● ● 醛的共軛鹼,即烯醇的負離子能離域負電荷;
而第一點可以得到一個相關結論:醛基是有極性的,氧原子是碳氧鍵中的負偶極,將碳原子的電子扯向氧原子。
醛基(除甲醛外),可發生酮式或烯醇式互變(互變異構)。酮-烯醇互變異構可通過酸或鹼催化引發。通常烯醇形態比例較少,但反應活性更強。
命名
簡單的醛常用普通命名法。芳香醛中芳基可作為取代基來命名。
多元醛命名時,應選取含醛基儘可能多的碳鏈作主鏈,並標明醛基的位置和醛基的數目。不飽和醛的命名除醛基的編號應儘可能小以外,還要表示出不飽和鍵所在的位置。許多天然醛都有俗名,例如,肉桂醛(cinnamaldehyde),茴香醛(anisaldehyde),視黃醛等(retinal)。
合成
許多反應都可進行醛的合成,但其中最主要的方法是:氫甲醯化反應。這裡以丙烯醯化製備丁醛為例:
H2 + CO + CH3CH=CH2 → CH3CH2CH2CHO
氧化方法
醛的另外一個重要合成方法是通過醇氧化。工業中,甲醛的大量合成即通過氧化甲醇獲得。而過程中氧氣被選為氧化劑,因為氧氣屬“綠色”試劑且廉價易得。實驗室中則使用了更為多樣的氧化劑,其中最普遍的屬:鉻(VI)試劑。氧化反應可通過醇和酸性重鉻酸鉀溶液共熱製備,而過量的重鉻酸能氧化醛到羧酸形態。因此,形成醛之後就必須立即減壓蒸餾出反應體系,或使用更溫和的試劑,如:吡啶重鉻酸鹽(PCC)製備醛,從而不用擔心其過分氧化為酸。
醇氧化為醛,在不受控制的氧化劑條件下繼續氧化為酸
[O] + CH3(CH2)9OH → CH3(CH2)8CHO + H2O
此外氧化伯醇製備醛還可使用更為溫和的條件,如:IBX、Dess-Martin過氧碘試劑、Swern氧化、TEMPO、或Oppenauer氧化。
在工業中還有一種常用的方法:Wacker法, 其操作讓乙烯在銅和鈀催化劑下氧化成乙醛。
定性分析
醛可通過斐林試液或多倫試液進行鑒定。斐林試液為硫酸銅(Cu2+)與酒石酸鉀鈉鹽的鹼性(NaOH)溶液,銅離子可被醛還原產生紅色的氧化亞銅沉澱:
離子方程式: R-CHO + 2Cu2+ + 5OH? → R-COO? + Cu2O↓ + 3H2O
多倫試液為硝酸銀的氨水溶液。當與醛共熱,其二氨合銀絡離子會被醛還原而形成銀單質析出,附於試管壁呈銀鏡,此反應也因此稱為銀鏡反應:
化學方程式: R-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → R-COONH4 +2Ag↓ + 3NH3 + H2O
離子方程式: R-CHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OH? → R-COO? +NH4+ +2Ag↓ + 3NH3 + H2O
常溫下,除甲醛為氣體外,分子中含有12個碳原子以下的脂肪醛為液體,高級的醛為固體;而芳香醛為液體或固體。低級的脂肪醛具有強烈的刺激性氣味,分子中含有9個碳原子和分子中含有10個碳原子的醛具有花果香味,因此常用於香料工業。
由於羰基的極性,因此醛的沸點比相對分子質量相近的烴類及醚類高。但由於羰基分子間不能形成氫鍵,因此沸點較相應的醇低。
因為醛的羰基可以與水中的氫形成氫鍵,故低級的醛可以溶於水;但芳醛一般難溶於水。
乙醛、香草醛、苯甲醛、甲醛滴定、酚醛塑料。
國際音標 tɕʰuan˧˥
客家話 [寶安腔] cen2 [客語拼音字彙] qian2粵語 cyun4