Aldehida merupakan golongan senyawa organik yang mengandung gugus karbonil -СНNama aldehida berasal dari nama radikal hidrokarbon dengan penambahan akhiran -al. Rumus umum aldehida jenuh adalah CnH2n + 1COH. Tata nama dan isomerisme

Tata nama kedua kelompok senyawa ini dibuat secara berbeda. Nama-nama sepele aldehida kaitkan mereka dengan nama-nama sepele dari asam yang diubahnya selama oksidasi

Dari keton hanya sedikit yang memiliki nama sepele (misalnya aseton). Banyak digunakan untuk mereka nomenklatur fungsional radikal, di mana nama keton diberikan menggunakan nama radikal yang terkait dengan gugus karbonil. Menurut tata nama IUPAC, nama-nama aldehida berasal dari nama hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom karbon yang sama dengan menambahkan akhiran -Al.Untuk keton, tata nama ini memerlukan akhiran -Dia. Angka tersebut menunjukkan posisi gugus fungsi dalam rantai keton.

Menggabungkan	Nama menurut tata nama fungsional sepele dan radikal	nama IUPAC
	formaldehida; formaldehida	metanal
	asetaldehida; asetaldehida	etanal
	propionaldehida	propional
	butiraldehida	butanal
	isobutiraldehida	metilpropanal
	valeraldehida	pentanal
	isovaleraldehida	3-metilbutanal
	aseton; dimetil keton	propanon
	metil etil keton	butanon
	metilpropil keton	pentanon-2
	metil isopropil keton	3-metilbutanon-2

Isomerisme aldehida dan keton sepenuhnya tercermin dalam nomenklatur dan tidak memerlukan komentar. Aldehida dan keton dengan jumlah atom karbon yang sama merupakan isomer. Misalnya:

Metode pembuatan – Oksidasi atau dehidrogenasi katalitik alkohol primer menjadi aldehida, alkohol sekunder menjadi keton. Reaksi-reaksi ini telah disebutkan ketika mempertimbangkan sifat kimia alkohol.

– Pirolisis garam kalsium atau barium dari asam karboksilat, salah satunya garam asam format, menghasilkan aldehida.

– Hidrolisis geminal ( substituen pada satu karbon ) dihaloalkana

– Hidrasi asetilena dan homolognya terjadi dengan adanya merkuri sulfat (reaksi Kucherov) atau melalui katalis heterogen

Properti fisik. Aldehida format adalah gas. Aldehida dan keton rendah lainnya adalah cairan yang sulit larut dalam air. Aldehida memiliki bau yang menyesakkan. Keton biasanya berbau harum. 1. R. Oksidasi Aldehida mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat. Zat pengoksidasi dapat berupa tembaga (II) hidroksida, oksida perak, oksigen udara:

Aldehida aromatik lebih sulit dioksidasi dibandingkan alifatik. Keton, sebagaimana disebutkan di atas, lebih sulit dioksidasi dibandingkan aldehida. Oksidasi keton dilakukan dalam kondisi yang keras, dengan adanya zat pengoksidasi kuat. Terbentuk sebagai hasil campuran asam karboksilat. Ini menghasilkan perak metalik. Larutan perak oksida disiapkan segera sebelum percobaan:

Aldehida juga mereduksi larutan amonia biru muda dari tembaga(II) hidroksida (reagen Fehling) menjadi tembaga(I) hidroksida kuning, yang terurai ketika dipanaskan menghasilkan endapan tembaga(I) oksida berwarna merah terang. CH3-CH=O + 2Cu(OH)2 - CH3COOH+2CuOH+H2O 2CuOH->Cu2O+H2O

2. R. Aksesi. Hidrogenasi adalah penambahan hidrogen. Senyawa karbonil direduksi menjadi alkohol dengan hidrogen, litium aluminium hidrida, dan natrium borohidrida. Hidrogen ditambahkan melalui ikatan C=O. Reaksi ini lebih sulit dibandingkan hidrogenasi alkena: memerlukan panas, tekanan tinggi dan katalis logam (Pt,Ni

Penempatan aksen: ALDEHI`DY

ALDEHIDA - golongan senyawa organik dengan rumus umum

dimana R adalah radikal hidrokarbon (residu); di dalam tubuh mereka adalah produk metabolisme antara.

Beberapa perwakilan aldehida biasanya mendapatkan namanya dari asam yang terbentuk selama oksidasinya (misalnya, asam asetat - asam asetat). Tergantung pada jenis radikal, ada A. jenuh, tak jenuh, aromatik, siklik, dll. Jika radikal adalah residu alkohol, asam karboksilat, dll., alkohol aldehida, asam aldehida, dan senyawa lain dengan fungsi campuran akan terbentuk. mempunyai sifat kimia. sifat-sifat yang melekat pada A. dan gugus R yang sesuai. Saat mengganti hidrogen dari gugus aldehida dengan radikal hidrokarbon, kita mendapatkan keton(lihat), memberikan banyak reaksi yang mirip dengan A.. Salah satu A. yang paling sederhana adalah asetat, atau asetaldehida CH 3 - CHO, kadang-kadang diperoleh dengan dehidrogenasi etil alkohol di atas tembaga yang dipanaskan.

Metode umum untuk memperoleh aluminium dari hidrokarbon seri asetilena adalah dengan menambahkan air ke dalamnya dengan adanya katalis, ditemukan oleh M. G. Kucherov:

Reaksi ini digunakan dalam produksi sintetik asam asetat. Hidrokarbon aromatik biasanya diperoleh dengan oksidasi hidrokarbon aromatik yang memiliki gugus metil samping:

atau melalui aksi karbon monoksida pada hidrokarbon yang bersangkutan dengan adanya HCl dan katalis.

Fitur dan kimia sifat A. Terkait terutama dengan sifat dan transformasi gugus aldehida. Jadi, A. yang paling sederhana adalah format, atau formaldehida

gugus aldehida berasosiasi dengan hidrogen dan berbentuk gas; A. lebih rendah (misalnya, asetaldehida) - cairan dengan bau menyengat; A. yang lebih tinggi adalah padatan yang tidak larut dalam air.

Karena adanya gugus karbonil dan atom hidrogen yang bergerak, A. termasuk senyawa organik yang paling reaktif. Sebagian besar reaksi serbaguna A. dicirikan oleh partisipasi gugus karbonil di dalamnya. Ini termasuk reaksi oksidasi, penambahan dan penggantian oksigen dengan atom dan radikal lain.

A. mudah terpolimerisasi dan mengembun (lihat. Aldokondensasi); bila A. diolah dengan basa atau asam diperoleh aldol, misalnya:

Ketika air dihilangkan, aldol berubah menjadi crotonaldehyde

mampu menambahkan molekul lebih lanjut (dengan polimerisasi). Polimer yang diperoleh sebagai hasil kondensasi secara kolektif disebut resin aldol.

Saat mempelajari biol. substrat (darah, urin, dll.), efek positif dari reaksi berdasarkan oksidasi gugus aldehida diberikan oleh jumlah zat pereduksi. Oleh karena itu, reaksi-reaksi ini, meskipun digunakan untuk penentuan kuantitatif gula (glukosa) menurut Hagedorn-Jensen, serta uji Nylander, Gaines, Benedict, dll., tidak dapat dianggap spesifik.

A. memainkan peran penting dalam biol. proses, khususnya amina biogenik, dengan adanya enzim amina oksidase, diubah menjadi asam amino, diikuti dengan oksidasi menjadi asam lemak.

A. radikal asam lemak tinggi merupakan bagian dari molekul plasmalogens(cm.). Organisme tumbuhan dalam proses fotosintesis menggunakan format A untuk mengasimilasi karbon.Minyak atsiri yang dihasilkan tanaman terutama terdiri dari A. siklik tak jenuh (adas manis, kayu manis, vanilin, dll.).

Selama fermentasi alkohol, di bawah aksi enzim ragi karboksilase, dekarboksilasi asam piruvat terjadi dengan pembentukan asam asetat, yang diubah melalui reduksi menjadi etil alkohol.

A. banyak digunakan dalam sintesis banyak senyawa organik. Dalam madu dalam prakteknya digunakan langsung oleh A. (lihat Formalin, Paraldehida, Citral), dan turunan sintetik yang diperoleh dari A., misalnya methenamine (lihat. Heksametilenatetramina), kloral hidrat (lihat), dll.

Lihat juga Aldehida format. Asetaldehida.

Aldehida sebagai bahaya pekerjaan. A. banyak digunakan dalam produksi industri resin dan plastik sintetis, pewarna vanila dan industri tekstil, industri makanan dan wewangian. Formaldehida digunakan ch. arr. dalam produksi plastik dan resin buatan, dalam industri kulit dan bulu, dll.; akrolein - dalam semua proses produksi di mana lemak dipanaskan T° 170° (pengecoran - pengeringan batang pengikat minyak, industri kelistrikan, pabrik minyak dan produksi lemak babi, dll.). Untuk lebih jelasnya, lihat artikel yang didedikasikan untuk individu A.

Semua A., terutama yang lebih rendah, memiliki efek toksik yang nyata.

A. mengiritasi selaput lendir mata dan saluran pernafasan bagian atas. Berdasarkan sifat efek toksiknya secara umum, A. adalah obat-obatan, tetapi efek narkotikanya jauh lebih rendah daripada efek iritasi. Tingkat keparahan keracunan ditentukan, bersama dengan besarnya konsentrasi efektif, juga oleh sifat radikal dan, sebagai konsekuensinya, oleh perubahan fisika-kimia. sifat-sifat A.: A. rendah (zat yang sangat larut dan sangat mudah menguap) memiliki efek iritasi yang tajam pada organ pernapasan bagian atas dan efek narkotika yang relatif kurang terasa; dengan bertambahnya panjang rantai hidrokarbon radikal, kelarutan dan volatilitas radikal menurun, akibatnya iritan berkurang dan efek narkotika tidak meningkat; efek iritasi dari A. tak jenuh lebih kuat dibandingkan dengan A. pembatas.

Mekanisme aksi toksik A. dikaitkan dengan reaktivitas tinggi gugus karbonil A., tepinya, berinteraksi dengan protein jaringan, menyebabkan efek iritan primer, reaksi refleks c. N. hal., perubahan distrofik pada organ dalam, dll. Selain itu, ketika memasuki tubuh, A. mengalami berbagai transformasi biokimia; dalam hal ini, efek toksik pada tubuh tidak lagi disebabkan oleh asam amino itu sendiri, tetapi oleh produk transformasinya. A. perlahan-lahan dikeluarkan dari tubuh dan mampu terakumulasi, yang menjelaskan perkembangan hron. keracunan, manifestasi utamanya diamati terutama dalam bentuk perubahan patologis pada sistem pernapasan.

Pertolongan pertama untuk keracunan aldehida. Pindahkan korban ke udara segar. Bilas mata dengan larutan alkali 2%. Inhalasi alkali dan minyak. Jika terjadi asfiksia, hirup oksigen. Sesuai indikasi, obat yang merangsang aktivitas jantung dan pernapasan, obat penenang (bromida, valerian). Untuk batuk yang menyakitkan - plester mustard, cangkir, sediaan kodein. Dalam kasus keracunan melalui mulut - bilas lambung, larutan natrium bikarbonat 3% secara oral, telur mentah, air protein, susu, obat pencahar garam. Jika kena kulit, cuci dengan air atau amonia 5%.

Lihat juga artikel tentang aldehida individu.

Pencegahan. Penyegelan dan otomatisasi proses produksi. Ventilasi tempat (lihat. Ventilasi). Penggunaan alat pelindung diri, mis. filter masker gas merk “A” (lihat. Masker gas), pakaian kerja (lihat. Kain) dll.

Konsentrasi maksimum yang diizinkan di atmosfer tempat industri: untuk akrolein - 0,7 mg/m 3, untuk asetaldehida, butiraldehida dan proponealdehida - 5 mg/m 3, untuk formaldehida dan puring A. - 0,5 mg/m 3 .

Penentuan aldehida. Semua A. ditentukan secara total dengan metode bisulfit dengan mengikat dengan natrium sulfat asam atau secara kolorimetri dengan fuchsulfur dioksida. Metode polarografi (Petrova-Yakovtsevskaya) dan metode spektrofotometri (Weksler) telah dikembangkan.

Lihat juga Keracunan, Racun industri.

Bibliografi: Bauer K.G. Analisis senyawa organik, trans. dari Jerman, M., 1953; Nesmeyanov A.N. Dan Nesmeyanov N.A. Awal mula kimia organik, buku. 1-2, M., 1969-1970.

Bahaya pekerjaan - Amirkhanova G.F.. Dan Latypova Z.V. Pembenaran eksperimental konsentrasi maksimum asetaldehida yang diizinkan dalam air waduk, dalam buku: Prom. tercemar waduk, ed. S.N. Cherkinsky, V. 9, hal. 137, M., 1969, daftar pustaka; Bykhovskaya M.S.., Ginzburg S.L. Dan Khalizova O.D. Metode penentuan zat berbahaya di udara, hal. 481, M., 1966; Wang Wen-yan, Materi tentang toksikologi aldehida lemak, dalam buku: Materi tentang toksikol. zat yang digunakan dalam produksi. plastik massal dan sintetis karet, ed. N.V. Lazarev dan I.D. Gadaskina, hal. 42, L., 1957, daftar pustaka; Zat berbahaya dalam industri, ed. NV Lazareva, jilid 1, hal. 375, L., 1971, daftar pustaka; Gurvits S.S. Dan Sergeeva T.I. Penentuan sejumlah kecil aldehida di udara tempat industri menggunakan metode polarografi turunan, Gig. buruh dan prof. zabolev., No.9, hal. 44 Tahun 1960; Trofimov L.V. Efek toksik komparatif dari puring dan butiraldehida, ibid., No. 9, hal. 34, 1962, daftar pustaka; Tsai L.M. Tentang masalah transformasi asetaldehida dalam tubuh, ibid., No. 12, hal. 33, 1962, daftar pustaka; Sembilan S.N. A. HAI. Studi tentang toksisitas glisida aldehida, Arch, lingkungan. Hlth, v. 2, hal. 23, 1961, daftar pustaka; Jung F. kamu. Onnen K. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Erythrocyten, Naunyn-Schmiedeberg's Arch.exp.Path.Pharmak., Bd 224, S.179, 1955; Nova H. A. Touraine R.G. Asma au formol, Arch. Mai. prof., t. 18, hal. 293 Tahun 1957; Skоg E. Investigasi leksikologi aldehida alifatik rendah, Actapharmacol. (Kbh.), v. 6, hal. 299, 1950, daftar pustaka.

BV Kulibakin; NK Kulagina (prof.).

Sumber:

1. Ensiklopedia kedokteran besar. Volume 1/Pemimpin Redaksi Akademisi B.V. Petrovsky; penerbit "Ensiklopedia Soviet"; Moskow, 1974.- 576 hal.

SENYAWA YANG MENGANDUNG OKSIGEN

SENYAWA KARBONIL
ALDEHIDA DAN

Senyawa organik yang molekulnya mengandung gugus karbonil, disebut senyawa karbonil. Tergantung pada sifat substituen yang terikat pada gugus karbonil, senyawa karbonil dibagi menjadi aldehida, keton, asam karboksilat dan turunan fungsionalnya.

ALDEHIDA

Aldehida adalah senyawa organik yang mengandung gugus karbonil yang atom karbonnya terikat pada radikal dan satu atom hidrogen, yaitu rumus umum aldehida.. Pengecualian adalah aldehida format, di mana, seperti yang bisa dilihat,R= H.

Isomerisme

Aldehida dicirikan oleh isomerisme radikal hidrokarbon, yang dapat memiliki rantai normal (tidak bercabang) atau bercabang, serta isomerisme antarkelas dengan keton. Misalnya ,

Kuitansi

1. Metode yang paling umum digunakan untuk memproduksi aldehida adalah oksidasi dan dehidrogenasi katalitik alkohol primer.

A) Oksidasi alkohol primer.
Seperti dapat dilihat, oksidasi lebih lanjut menghasilkan asam. Reaksi-reaksi ini telah diberikan ketika mempertimbangkan sifat kimia alkohol.

B) Dehidrogenasi alkohol primer. Reaksi dilakukan dengan melewatkan uap alkohol yang dipanaskan hingga 200-300° Dengan katalis yang menggunakan tembaga, nikel, kobalt, dll.

2. Sebuah metode telah dikembangkan untuk produksi asetaldehida melalui oksidasi etilen dengan oksigen atmosfer dengan adanya garam tembaga dan paladium.

3. Asetaldehida diperoleh dengan hidrasi asetilena menggunakan reaksi Kucherov.

Reaksi Kucherov telah dipertimbangkan secara rinci ketika mempelajari sifat kimia hidrokarbon asetilena.

4. Aldehida diperoleh dengan hidrolisis turunan dihalogen hidrokarbon, tetapi hanya turunan dihalogen yang kedua atom halogennya terletak pada salah satu atom karbon terminal.

Ketika air bekerja pada dihaloalkil dalam lingkungan basa atau asam, reaksi hidrolisisnya melalui tahap pembentukan alkohol dihidrat yang mengandung dua gugus hidroksil pada satu atom karbon.
Karena ketidakstabilannya, alkohol tersebut kehilangan air pada saat pembentukannya dan membentuk aldehida.

Properti fisik

Aldehida yang paling sederhana adalah formik - gas dengan bau yang sangat menyengat. Aldehida rendah lainnya adalah cairan yang sangat larut dalam air. Aldehida memiliki bau yang menyesakkan, yang jika diencerkan berulang kali akan menjadi menyenangkan, mengingatkan pada bau buah. Aldehida mendidih pada suhu yang lebih rendah dibandingkan alkohol dengan jumlah atom karbon yang sama. Ini C karena kurangnya ikatan hidrogen pada aldehida. Pada saat yang sama, titik didih aldehida lebih tinggi daripada titik didih hidrokarbon yang sesuai dengan berat molekulnya, karena polaritas aldehida yang tinggi.
Sifat fisik beberapa aldehida disajikan dalam tabel.

Meja . Sifat fisik beberapa aldehida

Sifat kimia

Aldehida dicirikan oleh reaktivitas yang tinggi. Sebagian besar reaksinya disebabkan oleh adanya gugus karbonil. Atom karbon pada gugus karbonil berada dalam keadaan sp 2 - hibridisasi dan membentuk tiga S - koneksi (salah satunya adalah komunikasi BERSAMA ), yang terletak pada bidang yang sama dengan sudut 120° satu sama lain.

Skema struktur gugus karbonil

Ikatan rangkap gugus karbonil mempunyai sifat fisik yang mirip dengan ikatan rangkap antar atom karbon, yaitu kombinasi ini s- dan hal - ikatan, yang terakhir dibentuk oleh elektron p dari atom karbon dan oksigen. Karena keelektronegatifan atom oksigen lebih besar dibandingkan dengan atom karbon, terjadi ikatan C=O sangat terpolarisasi karena pergeseran kerapatan elektron P - ikatan dengan atom oksigen, akibatnya sebagian negatif ( D - ) , dan pada atom karbon – positif parsial ( d + ) biaya: .

Akibat polarisasi, atom karbon pada gugus karbonil mempunyai sifat elektrofilik dan mampu bereaksi dengan reagen nukleofilik. Reaksi aldehida yang paling penting adalah reaksi adisi nukleofilik pada ikatan rangkap gugus karbonil.

1. Salah satu reaksi khas adisi nukleofilik aldehidaadalah penambahan asam hidrosianat, mengarah ke formasi a - oksinitril.

Reaksi ini digunakan untuk memperpanjang rantai karbon dan menghasilkan a - asam hidroksi.

2. Penambahan natrium hidrosulfitmenghasilkan zat kristal, biasanya disebut turunan hidrosulfit dari aldehida.

Turunan yang disebutkan di atas mudah terhidrolisis di lingkungan apa pun, menghasilkan senyawa karbonil asli. Jadi, ketika turunan hidrosulfit dari asetaldehida dipanaskan dengan larutan soda, asetaldehida itu sendiri akan terbentuk.

Properti ini digunakan untuk memurnikan aldehida dan mengisolasinya dari campuran.

3. Penambahan alkoholmenjadi aldehida mengarah pada pembentukan hemiasetal - senyawadimana atom karbon terikat pada hidroksil (–OH) dan alkoksi (–O). R ) secara berkelompok.

Ketika hemiasetal diolah dengan alkohol berlebih dalam lingkungan asam, asetal terbentuk - senyawa di mana atom karbon terikat pada dua gugus alkoksi (reaksinya mengingatkan pada sintesis eter dari alkohol).

Berbeda dengan eter, asetal dihidrolisis oleh asam untuk membentuk alkohol dan aldehida.

4. Penambahan hidrogenmenjadi aldehida dilakukan dengan adanya katalis ( Ni, Co, Pd dll.) dan mengarah pada pembentukan alkohol primer.

Litium aluminium hidrida semakin banyak digunakan sebagai zat pereduksi. LiAlH4 dan natrium borohidrida NaBH4.
Selain reaksi adisi pada gugus karbonil, aldehida juga dicirikan oleh reaksi oksidasi.

5. Oksidasi . Aldehida mudah teroksidasi untuk membentuk asam karboksilat yang sesuai.

A) larutan amonia oksida perak[Ag(NH3)2]OH ketika dipanaskan dengan aldehida, ia mengoksidasi aldehida menjadi asam (dalam bentuk garam amoniumnya) untuk membentuk perak metalik bebas. Perak tereduksi ditempatkan dalam lapisan tipis pada dinding wadah kimia tempat reaksi dilakukan, dan diperoleh cermin perak. Reaksi ini, oleh karena itu disebut “cermin perak”, berfungsi sebagai reaksi kualitatif terhadap aldehida.

B) Reaksi khas lainnya adalah oksidasi aldehida dengan tembaga hidroksida ( II).

Ketika tembaga hidroksida biru dipanaskan ( II ) dengan larutan asetaldehida, endapan merah oksida tembaga ( SAYA ). Dalam hal ini, asetaldehida dioksidasi menjadi asam asetat, dan tembaga dengan bilangan oksidasi +2 direduksi menjadi tembaga dengan bilangan oksidasi +1. Aldehida format (formaldehida) menempati tempat khusus di antara aldehida. Karena tidak adanya radikal dalam aldehida format, ia memiliki beberapa sifat spesifik. Formaldehida dioksidasi, misalnya menjadi karbon dioksida BERSAMA 2 .
Formaldehida mudah berpolimerisasi untuk membentuk polimer siklik dan linier. Jadi, dalam lingkungan asam ia membentuk trimer siklik - trioksimetilen.

Formaldehida gas kering dengan adanya katalis membentuk poliformaldehida dengan berat molekul tinggi. Polimerisasi formaldehida menyerupai polimerisasi alkena.

Dalam larutan air, formaldehida membentuk polimer yang disebut paraform.

n CH 2 = O + H 2 O ® HOCH 2 ( OCH 2 ) n-2 OCH 2 OH
(paraform)

Yang paling penting secara praktis adalah reaksi polikondensasi formaldehida dengan fenol untuk membentuk resin fenol-formaldehida. Ketika katalis basa atau asam bekerja pada campuran fenol dan formaldehida, kondensasi terjadi pada posisi orto dan para.

Pertumbuhan molekul akibat kondensasi fenol dengan formaldehida terjadi pada suhu normal dalam arah linier.

dll.
Secara keseluruhan reaksi polikondensasi fenol dengan formaldehida dapat digambarkan sebagai berikut:

Resin fenol-formaldehida adalah resin sintetik industri yang pertama kali lahir; produksinya dengan nama “Bakelite” pertama kali dimulai pada tahun 1909. Resin fenol-formaldehida digunakan dalam produksi berbagai plastik. Jika dikombinasikan dengan berbagai bahan pengisi, plastik tersebut disebut fenolik. Selain itu, resin fenol-formaldehida digunakan dalam pembuatan berbagai perekat dan pernis, bahan isolasi termal, plastik kayu, cetakan pengecoran, dll.

Aplikasi

Banyak yang telah disebutkan tentang penggunaan formaldehida. Selain itu, digunakan untuk memproduksi resin urea dengan mereaksikannya dengan urea, yang menjadi bahan dasar pembuatan plastik yang diperlukan untuk kebutuhan teknik kelistrikan. Larutan formaldehida (formalin) digunakan dalam industri penyamakan kulit untuk penyamakan kulit, untuk mendisinfeksi toko biji-bijian dan sayuran, rumah kaca, sarang lebah, untuk mengolah benih sebelum disemai, untuk menyimpan sediaan anatomi, serta dalam produksi obat-obatan tertentu.
Asetaldehida adalah bahan awal untuk produksi industri asam asetat, anhidrida asetat, etil alkohol, etil asetat dan produk berharga lainnya, dan bila dikondensasi dengan amina dan fenol, berbagai resin sintetis.

KETON

Keton adalah senyawa yang gugus karbonilnya terikat pada dua radikal hidrokarbon. Rumus umum keton, di mana R mungkin bertepatan dengan R".

Isomerisme

Keton dicirikan oleh isomerisme radikal hidrokarbon, isomerisme posisi gugus karbonil, dan isomerisme antarkelas dengan aldehida.

Kuitansi

Hampir semua metode pembuatan aldehida yang diberikan sebelumnya (lihat " ") juga berlaku untuk keton.

1. Oksidasi alkohol sekunder.

2. Dehidrogenasi alkohol sekunder.

3. Hidrasi homolog asetilena (reaksi Kucherov).

4. Hidrolisis hidrokarbon dihalogenasimengandung kedua atom halogen pada salah satu atom karbon tengah dalam rantai.

5. Keton juga diperoleh dengan pirolisis garam kalsium dari asam karboksilat saat dipanaskan.HAI
II
CH3–C
SAYA
HAI

Properti fisik

Keton rendah merupakan cairan yang mudah larut dalam air. Pada dasarnya keton memiliki bau yang sedap, mengingatkan pada bunga. Seperti aldehida, keton mendidih pada suhu yang lebih rendah dibandingkan alkohol, tetapi lebih tinggi dari hidrokarbon. Sifat fisik beberapa keton disajikan dalam tabel.

Meja. Sifat fisik beberapa keton

Sifat kimia

Seperti aldehida, keton sangat reaktif. Semakin besar muatan positif pada atom karbon gugus karbonil maka semakin tinggi aktivitas kimia aldehida dan keton. Radikal yang meningkatkan muatan positif ini secara tajam meningkatkan reaktivitas aldehida dan keton, sedangkan radikal yang menurunkan muatan positif memiliki efek sebaliknya. Dalam keton, dua gugus alkil menyumbangkan elektron, sehingga jelas mengapa keton kurang aktif dalam reaksi adisi nukleofilik dibandingkan aldehida.
Contoh reaksi jenis ini terhadap aldehida telah dibahas secara rinci sebelumnya (lihat " "), oleh karena itu, dengan memberikan beberapa contoh reaksi adisi nukleofilik pada gugus karbonil keton, kita hanya akan memperhatikan perbedaan sifat kimianya dari aldehida.

1. Penambahan asam hidrosianat.

Perlu dicatat bahwa hanya metil keton yang bereaksi dengan natrium hidrosulfit, yaitu keton yang memiliki gugus CH3.

3. Dibandingkan dengan aldehida, keton tidak bereaksi dengan alkohol.

4. Penambahan hidrogen. Penambahan hidrogen ke keton menghasilkan pembentukan alkohol sekunder.

5. Keton jauh lebih sulit dioksidasi dibandingkan aldehida. Oksigen udara dan zat pengoksidasi lemah tidak mengoksidasi keton. Keton tidak memberikan reaksi "cermin perak" dan tidak bereaksi dengan tembaga hidroksida ( II ). Ketika terkena zat pengoksidasi kuat dalam kondisi yang keras, rantai karbon molekul keton dihancurkan di dekat gugus karbonil dan asam (kadang-kadang keton, tergantung pada struktur keton asli) dengan jumlah atom karbon yang lebih sedikit terbentuk.

Aplikasi

Perwakilan keton yang paling sederhana, aseton, memiliki kegunaan industri terluas. Aseton adalah pelarut berharga yang digunakan dalam industri cat dan pernis, dalam produksi sutra buatan, film, dan bubuk tanpa asap. Ini juga berfungsi sebagai bahan baku dalam produksi asam metakrilat, metil metakrilat (produksi kaca organik yang tidak dapat dipecahkan), metil isobutil keton, dll.

AKHIR BAGIAN

Aldehida dan sifat kimianya

Aldehida adalah zat organik yang molekulnya mengandung gugus karbonil yang terikat pada setidaknya satu atom hidrogen dan radikal hidrokarbon.

Sifat kimia aldehida ditentukan oleh adanya gugus karbonil dalam molekulnya. Dalam hal ini, reaksi adisi dapat diamati pada molekul gugus karbonil.

Jadi, misalnya, jika Anda mengambil uap formaldehida dan melewatkannya bersama hidrogen melalui katalis nikel yang dipanaskan, maka hidrogen akan bergabung dan formaldehida akan direduksi menjadi metil alkohol. Selain itu, sifat polar dari ikatan ini juga menimbulkan reaksi aldehida seperti penambahan air.

Sekarang mari kita lihat semua ciri reaksi dari penambahan air. Perlu dicatat bahwa gugus hidroksil ditambahkan ke atom karbon dari gugus karbonil, yang membawa muatan positif parsial karena pasangan elektron atom oksigen.

Reaksi berikut ini khas untuk penambahan ini:

Pertama, hidrogenasi terjadi dan alkohol primer RCH2OH terbentuk.
Kedua, alkohol ditambahkan dan hemiasetal R-CH (OH) – OR terbentuk. Dan dengan adanya hidrogen klorida HCl, yang bertindak sebagai katalis, dan dengan alkohol berlebih, kita mengamati pembentukan asetal RCH (OR)2;
Ketiga, natrium hidrosulfit NaHSO3 ditambahkan dan turunan aldehida hidrosulfit terbentuk. Selama oksidasi aldehida, seseorang dapat mengamati reaksi khusus seperti interaksi dengan larutan amonia perak (I) oksida dan dengan tembaga (II) hidroksida dan pembentukan asam karboksilat.

Polimerisasi aldehida dicirikan oleh reaksi khusus seperti polimerisasi linier dan siklik.

Jika kita berbicara tentang sifat kimia aldehida, reaksi oksidasi juga harus disebutkan. Reaksi tersebut termasuk reaksi “cermin perak” dan reaksi lampu lalu lintas.

Anda dapat mengamati reaksi yang tidak biasa dari “cermin perak” dengan melakukan eksperimen menarik di kelas. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan tabung reaksi yang sudah dicuci bersih, di mana Anda harus menuangkan beberapa mililiter larutan amonia oksida perak, dan kemudian menambahkan empat atau lima tetes formaldehida ke dalamnya. Langkah selanjutnya dalam melakukan percobaan ini adalah dengan meletakkan tabung reaksi ke dalam segelas air panas dan kemudian akan terlihat bagaimana lapisan mengkilat muncul pada dinding tabung reaksi. Lapisan yang dihasilkan ini adalah endapan perak metalik.

Dan inilah yang disebut reaksi “lampu lalu lintas”:

Sifat fisik aldehida

Sekarang mari kita mulai memperhatikan sifat fisik aldehida. Sifat apa yang dimiliki zat-zat ini? Perlu dicatat bahwa sejumlah aldehida sederhana adalah gas tidak berwarna, aldehida yang lebih kompleks berbentuk cair, tetapi aldehida yang lebih tinggi berbentuk padat. Semakin tinggi berat molekul aldehida, semakin tinggi titik didihnya. Misalnya, propionaldehida mencapai titik didihnya pada 48,8 derajat, tetapi propil alkohol mendidih pada 97,8 0C.

Jika kita berbicara tentang massa jenis aldehida, maka massa jenisnya lebih kecil dari satu kesatuan. Misalnya, asetaldehida dan aldehida format cenderung larut dengan baik dalam air, sedangkan aldehida yang lebih kompleks memiliki kemampuan larut yang lebih lemah.

Aldehida yang termasuk kategori paling rendah mempunyai bau yang tajam dan tidak sedap, sedangkan yang padat dan tidak larut dalam air sebaliknya mempunyai ciri bau bunga yang sedap.

Menemukan aldehida di alam

Di alam, perwakilan dari berbagai kelompok aldehida ditemukan di mana-mana. Mereka hadir di bagian hijau tanaman. Ini adalah salah satu kelompok aldehida paling sederhana, yang mencakup aldehida format CH2O.

Aldehida dengan komposisi yang lebih kompleks juga ditemukan. Jenis tersebut antara lain vanillin atau gula anggur.

Tetapi karena aldehida memiliki kemampuan untuk dengan mudah masuk ke dalam semua jenis interaksi dan memiliki kecenderungan untuk teroksidasi dan tereduksi, kita dapat mengatakan dengan yakin bahwa aldehida sangat mampu melakukan berbagai reaksi dan oleh karena itu sangat jarang dalam bentuk murni. Namun turunannya dapat ditemukan dimana-mana, baik di lingkungan tumbuhan maupun hewan.

Penerapan aldehida

Gugus aldehida terdapat dalam sejumlah bahan alami. Ciri yang membedakannya, setidaknya sebagian besar, adalah baunya. Misalnya, perwakilan aldehida yang lebih tinggi memiliki aroma yang berbeda dan merupakan bagian dari minyak atsiri. Seperti yang sudah Anda ketahui, minyak tersebut terdapat pada tanaman bunga, pedas dan wangi, buah-buahan dan sayuran. Mereka telah menemukan penggunaan skala besar dalam produksi barang-barang industri dan produksi parfum.

Aldehida alifatik CH3(CH2)7C(H)=O dapat ditemukan dalam minyak atsiri jeruk. Aldehida tersebut memiliki bau jeruk dan digunakan dalam industri makanan sebagai bahan penyedap, serta dalam kosmetik, parfum dan bahan kimia rumah tangga sebagai wewangian.

Aldehida format adalah gas tidak berwarna yang memiliki bau tajam, spesifik dan mudah larut dalam air. Larutan formaldehida dalam air ini juga disebut formalin. Formaldehida sangat beracun, tetapi dalam pengobatan digunakan dalam bentuk encer sebagai disinfektan. Ini digunakan untuk mendisinfeksi instrumen, dan larutan lemahnya digunakan untuk mencuci kulit saat berkeringat banyak.

Selain itu, formaldehida digunakan dalam penyamakan kulit, karena memiliki kemampuan untuk berikatan dengan zat protein yang terdapat pada kulit.

Di bidang pertanian, formaldehida telah membuktikan dirinya dengan baik dalam pengolahan biji-bijian sebelum disemai. Ini digunakan untuk memproduksi plastik, yang sangat diperlukan untuk peralatan dan kebutuhan rumah tangga.

Asetaldehida merupakan cairan tidak berwarna yang berbau apel busuk dan mudah larut dalam air. Ini digunakan untuk menghasilkan asam asetat dan zat lainnya. Namun karena merupakan zat beracun maka dapat menyebabkan keracunan pada tubuh atau radang selaput lendir mata dan saluran pernafasan.

Berada di alam

Gugus aldehida banyak terdapat pada bahan alami, seperti karbohidrat (aldosa), beberapa vitamin (retinal, piridoksal). Jejaknya terkandung dalam minyak atsiri dan seringkali berkontribusi terhadap baunya yang sedap, misalnya sinamaldehida (dalam minyak cassia bisa mencapai 75%, dan dalam minyak kayu manis Ceylon bahkan hingga 90%) dan vanilin.

Aldehida alifatik CH3(CH2)7C(H)=O (nama sepele - pelargonaldehida) ditemukan dalam minyak atsiri tanaman jeruk, berbau jeruk, dan digunakan sebagai penyedap makanan.

Citral ditemukan dalam minyak serai dan ketumbar (hingga 80%), sitronelal - dalam serai wangi (sekitar 30%) dan kayu putih, benzaldehida - dalam minyak almond pahit. Cumicaldehyde ditemukan dalam minyak jintan, heliotropin ditemukan dalam minyak helitrope dan lilac, anisealdehyde dan jasminaldehyde ditemukan dalam jumlah kecil di banyak minyak esensial.

Proses memperoleh asetaldehida, berdasarkan hidrasi asetilena, baru-baru ini kehilangan arti penting sebelumnya. Pabrik terakhir di Eropa Barat yang mensintesis asetaldehida menggunakan skema ini ditutup pada tahun 1980. Alasannya adalah ketersediaan etilen yang lebih besar sebagai bahan baku, serta toksisitas katalis, merkuri sulfat.

Produksi formaldehida dunia tahunan (per 1996) berjumlah 8,7.106 ton, asetaldehida (per 2003) - 1,3.106 ton.

Metode utama untuk memproduksi benzaldehida adalah hidrolisis benzalklorida dalam media asam atau basa. Kalsium hidroksida, kalsium karbonat, natrium bikarbonat, natrium karbonat, serta berbagai asam dengan penambahan garam logam dapat digunakan sebagai zat hidrolisis. Bahan bakunya, selanjutnya, diperoleh dengan mengklorinasi toluena ke dalam rantai samping. Proses yang kurang umum didasarkan pada oksidasi parsial toluena.

Sifat fisik aldehida

Formaldehida adalah zat gas pada suhu kamar. Aldehida hingga C12 berbentuk cair, sedangkan aldehida berstruktur normal dengan kerangka karbon tidak bercabang yang lebih panjang berbentuk padat.

Titik didih aldehida dengan struktur rantai karbon lurus lebih tinggi dibandingkan dengan isomernya. Misalnya, valeraldehida mendidih pada 100,4 °C, dan isovalerik pada 92,5 °C. Mereka mendidih pada suhu yang lebih rendah dibandingkan alkohol dengan jumlah atom karbon yang sama, misalnya propionaldehida mendidih pada 48,8 °C dan 1-propanol pada 97,8 °C. Hal ini menunjukkan bahwa aldehida, tidak seperti alkohol, bukanlah cairan yang berasosiasi kuat. Sifat ini digunakan dalam sintesis aldehida dengan mereduksi alkohol: karena titik didih aldehida umumnya lebih rendah, aldehida dapat dengan mudah dipisahkan dan dimurnikan dari alkohol melalui distilasi. Pada saat yang sama, titik didihnya jauh lebih tinggi dibandingkan hidrokarbon dengan berat molekul yang sama, karena polaritasnya yang tinggi.

Viskositas, densitas, dan indeks bias pada 20 °C meningkat seiring dengan bertambahnya massa molar aldehida. Aldehida yang lebih rendah adalah cairan bergerak, dan aldehida dari heptanal hingga undecanal memiliki konsistensi berminyak.

Formaldehida dan asetaldehida hampir tidak terbatas dapat bercampur dengan air, namun seiring bertambahnya panjang kerangka karbon, kelarutan aldehida dalam air sangat menurun; misalnya, kelarutan heksanal pada 20 °C hanya 0,6% berat. Aldehida alifatik larut dalam alkohol, eter, dan pelarut organik umum lainnya.

Aldehida yang lebih rendah memiliki bau yang menyengat, dan homolog yang lebih tinggi dari C8 hingga C13 merupakan komponen dari banyak parfum.

Atom karbon pada gugus karbonil berada dalam keadaan hibridisasi sp2. Sudut R-C-H, R-C-O dan H-C-O kira-kira 120° (dengan R adalah alkil).

Ikatan rangkap gugus karbonil memiliki sifat fisik yang mirip dengan ikatan rangkap antar atom karbon, tetapi pada saat yang sama, energi ikatan C=O (749,4 kJ/mol) lebih besar daripada energi dua ikatan sederhana ( 2 × 358 kJ/mol) CO. Di sisi lain, oksigen adalah unsur yang lebih elektronegatif daripada karbon, dan oleh karena itu kerapatan elektron di dekat atom oksigen lebih besar daripada kerapatan elektron di dekat atom karbon. Momen dipol gugus karbonil adalah ~9·10−30 C·mocleavage. Panjang ikatan C=O adalah 0,122 nm.

Polarisasi ikatan rangkap karbon-oksigen menurut prinsip konjugasi mesomerik memungkinkan kita menulis struktur resonansi berikut:

Pemisahan muatan ini dikonfirmasi oleh metode penelitian fisik dan sangat menentukan reaktivitas aldehida sebagai elektrofil yang diucapkan dan memungkinkan mereka untuk masuk ke dalam berbagai reaksi adisi nukleofilik.

Reaksi penambahan alkohol pada gugus karbonil, yang penting dalam sintesis organik untuk melindungi gugus karbonil, berlangsung dengan cara yang sama. Produk utama adisi disebut hemiasetal, yang kemudian diubah menjadi asetal melalui aksi asam. Ketika berdiri, aldehida juga membentuk asetal siklik atau polimer (misalnya trioksan atau paraform untuk formaldehida dan paraldehida untuk asetaldehida). Ketika senyawa ini dipanaskan dengan sejumlah kecil asam, terjadi depolimerisasi dan regenerasi aldehida asli.

Transformasi serupa juga terjadi dengan partisipasi analog alkohol yang mengandung belerang - tiol; karenanya, mereka mengarah ke tioasetal, yang juga memainkan peran penting dalam sintesis organik halus.

Aldehida dapat menambahkan hidrogen sianida HCN untuk membentuk sianohidrin, yang digunakan dalam sintesis organik untuk menghasilkan senyawa tak jenuh α,β, asam α-hidroksi, asam α-amino. Reaksi ini juga bersifat reversibel dan dikatalisis oleh basa. Di laboratorium, hidrogen sianida (bp 26 °C) biasanya dibuat dengan mereaksikan asam mineral dalam jumlah yang setara dengan natrium atau kalium sianida.

Hambatan sterik yang relatif kecil dalam penambahan nukleofil ke aldehida memungkinkan konversinya menjadi turunan bisulfit di bawah pengaruh natrium hidrosulfit NaHSO3 berlebih. Senyawa ini adalah zat kristal dan sering digunakan untuk isolasi, pemurnian atau penyimpanan aldehida yang sesuai, karena aldehida dapat dengan mudah diregenerasi darinya di bawah pengaruh asam atau basa.

Reaksi aldehida dengan senyawa organomagnesium dan organolitium mengarah pada pembentukan alkohol sekunder (dalam kasus formaldehida, alkohol primer). Prosesnya dapat diperumit dengan reaksi samping enolisasi dan reduksi senyawa karbonil, yang menyebabkan penurunan hasil. Bila menggunakan senyawa organolitium, gangguan ini dapat dihilangkan.

Ketika aldehida bereaksi dengan amina primer dan sekunder, masing-masing terbentuk imina dan enamina. Kedua reaksi tersebut didasarkan pada penambahan reagen nukleofilik pada gugus karbonil, diikuti dengan eliminasi air dari zat antara tetrahedral yang dihasilkan. Pembentukan imina memerlukan katalisis asam dan terjadi paling efisien pada kisaran pH 3 hingga 5. Untuk mendapatkan enamina dengan hasil yang memuaskan, perlu menggunakan distilasi air azeotropik, yang memungkinkan kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan produk. Biasanya, amina siklik (pirolidin, piperidin, atau morfolin) digunakan sebagai amina sekunder.

Aldehida bereaksi dengan cara yang sama dengan hidroksilamina, hidrazin, 2,4-dinitrofenilhidrazin, semikarbazida dan senyawa serupa lainnya. Sebagian besar senyawa yang diperoleh dengan cara ini berbentuk kristal dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi aldehida berdasarkan titik leleh dan karakteristik lainnya. Senyawa ini juga digunakan dalam sintesis organik; misalnya, hidrazon dapat direduksi melalui reaksi Kizhner-Wolf.

Penambahan aldehida tak jenuh α,β dapat terjadi dengan pembentukan produk 1,2- dan 1,4

Penambahan reagen nukleofilik pada aldehida tak jenuh α,β dapat terjadi baik pada gugus karbonil maupun pada posisi “keempat” dari sistem terkonjugasi. Alasannya adalah ikatan rangkap karbon-karbon terpolarisasi oleh gugus karbonil polar (efek mesomerik), dan atom karbon yang paling jauh dari gugus karbonil ikatan rangkap memperoleh muatan parsial positif. Reaksi nukleofil dengan atom karbon tertentu disebut adisi konjugasi, atau adisi 1,4. Dengan analogi, adisi pada gugus karbonil disebut adisi 1,2. Hasil formal dari adisi 1,4 adalah adisi nukleofil pada ikatan rangkap karbon-karbon. Dalam banyak kasus, adisi 1,2 dan 1,4 merupakan reaksi bersaing, namun terkadang reaksi selektif dapat dilakukan untuk menghasilkan produk adisi 1,2 atau 1,4.

Penambahan amina primer dan sekunder pada aldehida tak jenuh α,β terjadi dalam kondisi ringan dan mengarah pada pembentukan produk 1,4. Sebaliknya, dalam kasus hidrogen sianida, pembentukan persaingan kedua produk diamati dengan dominasi produk penambahan 1,2. Untuk mengecualikan kemungkinan penambahan 1,2 dalam reaksi ini, reagen khusus digunakan - dietilaluminum sianida (C2H5)2AlCN.

Senyawa organolitium ditambahkan secara eksklusif pada gugus karbonil, menghasilkan alkohol alilik. Adisi konjugat dilakukan di bawah pengaruh reagen organokopper - dialkilkuprat, yang memungkinkan untuk memasukkan ke dalam senyawa karbonil tidak hanya gugus alkil, alkenil atau aril sekunder atau tersier. Reagen organomagnesium (reagen Grignard), diperoleh dari magnesium dengan kemurnian sangat tinggi, juga bergabung membentuk 1,2 produk, sedangkan reagen Grignard biasa, mungkin karena pengotor logam lain (misalnya, tembaga dan besi), juga bergabung menjadi 1 ,2-produk.2- dan 1,4-penjumlahan, yang diatur oleh faktor spasial. Saat ini, reagen organomagnesium telah kehilangan arti pentingnya dalam bidang ini.

Karena kemampuannya membentuk ion enolat, aldehida masuk ke dalam serangkaian reaksi kimia di mana partikel-partikel ini bertindak sebagai nukleofil. Secara khusus, reaksi kondensasi merupakan ciri khasnya. Dalam lingkungan dasar yang lemah (di hadapan kalium asetat, karbonat atau sulfit), mereka menjalani kondensasi aldol, di mana bagian molekul aldehida bertindak sebagai komponen karbonil (bereaksi dengan kelompok karbonil), dan bagian dari molekul aldehida di bawah dalam kelompok karbonil), dan bagian dari aldehida aldehida (bereaksi dengan karbonil), dan bagian aldehida aldehida) di bawah karbonil)), dan bagian aldehida) di bawah aldehida)), dan bagian aldehida) pengaruh basa diubah menjadi ion enolat dan bertindak sebagai komponen metilen (bereaksi dengan unit α-metilen). Aldol yang dihasilkan, ketika dipanaskan, menghilangkan air untuk membentuk aldehida tak jenuh α,β (transisi dari aldehida jenuh ke aldehida tak jenuh melalui aldol disebut kondensasi puring atau kondensasi aldol-puring).

Ketika dua aldehida berbeda bereaksi, campuran empat aldol berbeda terbentuk. Pengecualian terjadi ketika pemisahan reagen menjadi komponen karbonil dan metilen terlihat jelas (misalnya, salah satu aldehida tidak mengandung unit α-metilen dan hanya dapat bertindak sebagai komponen karbonil). Metode juga telah dikembangkan untuk meningkatkan selektivitas reaksi tersebut. Kondensasi silang aldehida aromatik dengan keton disebut reaksi Claisen-Schmidt. Reaksi serupa dari aldehida juga diketahui: reaksi Knoevenagel, reaksi Tishchenko, reaksi Perkin, kondensasi benzoin dan eliminasi lainnya.

Aldehida aromatik juga dioksidasi menjadi asam karboksilat atau ester fenol (reaksi Bayer-Villiger) di bawah aksi perasam, dan rasio produk bergantung pada substituen dalam cincin aromatik dan keasaman medium.

Aldehida dapat direduksi menjadi alkohol primer. Metode reduksi yang paling umum melibatkan reaksi dengan hidrida kompleks: natrium borohidrida NaBH4, litium borohidrida LiBH4, dan litium aluminium hidrida LiAlH4. Natrium borohidrida adalah reagen yang lebih selektif dan memungkinkan reduksi gugus karbonil aldehida dan keton tanpa mempengaruhi gugus ester, nitril, urea, lakton, dan oksiran. Ini juga tidak mereduksi ikatan rangkap karbon-karbon yang terisolasi. Litium aluminium hidrida kurang selektif dan mereduksi gugus fungsi di atas, sehingga reduksi aldehida dengan bantuannya hanya mungkin terjadi jika gugus tersebut tidak ada.

Reaksi Meerwein-Pondorff-Verley, di mana aluminium isopropilat digunakan sebagai zat pereduksi, memainkan peran bersejarah. Metode ini kini telah digantikan oleh reaksi reduksi aldehida dan keton yang lebih efisien dengan isopropil alkohol dengan adanya alumina.

Aldehida alifatik biasanya tidak dihidrogenasi dengan katalis paladium, tetapi rutenium pada karbon, nikel Raney, atau platinum dapat digunakan untuk tujuan ini.

Dalam praktik analitis, oksidasi aldehida dan keton dengan yodium dalam media basa digunakan. Yodium ditambahkan berlebih, kemudian kelebihannya dititrasi dengan natrium tiosulfat.

Metode spektral untuk analisis aldehida.

Metode spektroskopi IR untuk menganalisis eliminasi aldehida

Aldehida mudah diidentifikasi berdasarkan spektrum IRnya - aldehida mengandung pita serapan spesifik yang terkait dengan vibrasi regangan ikatan C-H pada gugus aldehida: dua puncak tajam yang terletak jauh di luar karakteristik daerah serapan ikatan C-H konvensional. Selain itu, spektrum IR aldehida biasanya mengandung pita serapan yang disebabkan oleh vibrasi regangan ikatan C=O dan C-H: νС=O=1725-1685 cm−1, νС-H=2850; 2750cm−1.

Metode spektrometri massa untuk menganalisis eliminasi aldehida

Spektrum massa aldehida memiliki ion molekuler yang cukup menonjol, meskipun kandungannya bisa sangat rendah. Hilangnya radikal alkil menyebabkan pembentukan kation asil. Mereka secara khusus dicirikan oleh pembelahan α dan β serta penataan ulang McLafferty. Untuk aldehida dengan atom H yang bergerak dan tidak mengandung substituen pada karbon α, karakteristiknya adalah puncak m/z = 44, dan untuk aldehida yang mengandung substituen, puncak intens dari ion tersubstitusi muncul dengan m/z = eliminasi 44 + 12n.

Metode spektroskopi NMR untuk menganalisis eliminasi aldehida

Dalam spektrum 1H NMR suatu aldehida, sinyal yang paling khas adalah proton formil, biasanya terletak di medan terlemah di wilayah eliminasi 9,4-10,1 ppm (9,4-9,7 -alifatik, 9,6-10,1 -aromatik). Sinyal gugus aldehida pada spektrum 13C NMR terletak pada kisaran 182-215 ppm.

Metode spektroskopi UV untuk menganalisis eliminasi aldehida

Dua serapan maksimum dari p ke p* (<200 нм) и от n до р* (>200nm).

Metode spektroskopi elektron untuk menganalisis eliminasi aldehida

Spektrum elektronik mengandung pita dengan λmax 290 nm untuk RCHO (R=CH3, C2H5, C3H7), 345 nm untuk akrolein dan 327 untuk eliminasi crotonaldehyde.

Tindakan biologis

Beracun. Mampu terakumulasi di dalam tubuh. Selain toksisitas umum, mereka memiliki efek iritasi dan neurotoksik. Efeknya bergantung pada berat molekul: semakin besar, semakin lemah iritannya, tetapi semakin kuat efek narkotikanya, dan aldehida tak jenuh lebih beracun daripada aldehida jenuh. Beberapa memiliki sifat karsinogenik.

Aldehida mengiritasi selaput lendir mata dan saluran pernapasan bagian atas serta memiliki efek berbahaya pada sistem saraf. Dengan bertambahnya jumlah atom karbon dalam suatu molekul, efek iritasinya melemah. Aldehida tak jenuh lebih mengiritasi dibandingkan aldehida jenuh.

Asetaldehida CH3CHO menyebabkan kegembiraan diikuti dengan anestesi. Ini adalah produk antara metabolisme etil alkohol dalam tubuh. Efek trimer aldehida ini, paraldehida (C2H40)3, lebih kuat dan tahan lama, sedangkan tetramer, metaldehida (C2H40)4, lebih toksik. Pemanjangan radikal alkil dalam molekul aldehida menyebabkan peningkatan aktivitas fisiologis, namun pada saat yang sama toksisitas meningkat.

Pengenalan halogen ke dalam molekul aldehida meningkatkan efek narkotika (hipnotis). Dengan demikian, sifat narkotika kloral lebih menonjol dibandingkan asetaldehida. Gugus aldehida meningkatkan toksisitas zat, tetapi hal ini dapat dikurangi secara signifikan dengan pembentukan bentuk aldehida terhidrasi. Bentuk terhidrasi sedikit beracun; dalam bentuk ini, kloral digunakan dalam pengobatan dengan nama kloral hidrat, yang menunjukkan efek hipnosis. Masuknya gugus hidroksil ke dalam molekul aldehida atau kondensasinya untuk membentuk aldol secara signifikan mengurangi reaktivitas dan aktivitas fisiologis senyawa. Jadi, gula secara farmakologi merupakan zat inert. Kebanyakan aldehida aromatik memiliki toksisitas rendah karena mudah teroksidasi menjadi asam yang sesuai, yang biasanya cukup inert dalam eliminasi.

Dari semua aldehida, formaldehida diproduksi paling banyak (sekitar 6 juta ton/tahun). Ini terutama digunakan dalam produksi resin - bakellit, galalite (dalam kombinasi dengan urea, melamin dan fenol), untuk penyamakan kulit, saus biji-bijian. Obat-obatan juga disintesis darinya (urotropin) dan digunakan sebagai pengawet sediaan biologis (karena kemampuannya untuk mengentalkan protein). Ini adalah prekursor metilen difenil diisosianat, yang digunakan dalam produksi poliuretan dan heksogen (bahan peledak yang cukup kuat).

Produksi aldehida terbesar kedua adalah butiraldehida (diproduksi sekitar 2,5 juta ton/tahun melalui hidroformilasi). Beberapa aldehida disintesis hanya dalam skala kecil (kurang dari 1000 ton/tahun) dan digunakan sebagai bahan dalam parfum dan wewangian (kebanyakan aldehida dengan 8 hingga 12 atom karbon) melalui eliminasi. Misalnya, sinamaldehida dan turunannya - citral dan lilial.

Asetaldehida digunakan untuk sintesis asam asetat, etil alkohol, butadiena untuk memperoleh turunan piridin, pentaeritritol dan crotonaldehyde, serta dalam sintesis polivinil asetat dan plastik.

Aldehida digunakan untuk sintesis alkohol (butil, 2-etilheksanol, pentaeritritol), asam karboksilat, polimer, antioksidan, basa piridin.

Bibliografi:

1. http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/distance/lectures_stud/russian/1%20course/Medical%20chemistry/06.%20Carbonyl%20compounds.%20Aldehydes%20and%20ketones%20Carboxylic% 20asam.Lipid..htm