含醛基的化合物的物理性质和化学性质

含醛基的化合物的物理性质和化学性质
含醛基的化合物的物理性质和化学性质

含醛基的化合物的物理性质和化学性质
检验方法
1.银氨溶液水浴加热
硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH（氢氧化二氨合银）,这是一种弱氧化剂,在碱性条件下能把乙醛氧化成乙酸,乙酸又与氨反应生成乙酸铵,而Ag被还原成金属银：
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
注意事项：（1）试管内壁必须洁净
（2）银氨溶液随用随配不可久置
（3）水浴加热,不可用酒精灯直接加热
（4）乙醛用量不宜太多,一般加3滴
（5）银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去
加热还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜,所以,这个反应也叫银镜反应.
2.Cu(OH)2悬浊液加热
溶液中有砖红色沉淀产生.该红色沉淀是Cu2O,它是由反应中生成的Cu(OH)2被乙醛还原产生的：
CH3CHO+2Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
注意事项：（1）新制2Cu(OH)2悬浊液要随用随配、不可久置
（2）配制新制Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH溶液必须过量
（3）反应液必须直接加热至沸腾
3物理性质
醛的性质大不相同,其具体性质取决于醛的分子大小.小分子的醛类大多易溶于水,如：甲醛,乙醛.挥发性醛大多具有刺激性气味.醛的降解可通过自身氧化来完成.
工业中有两种醛非常重要：甲醛和乙醛.它们有复杂的化学特性,因为两者都具有形成低聚物或多聚物的倾向.它们还可发生水合,形成偕二醇.多聚物与低聚物和其母体醛分子存在着化学平衡.
醛易于通过光谱方法来进行鉴定,如：红外光谱,醛的νCO键吸收一般出现在1700 左右.而在H NMR谱中,醛基氢的位置一般在δ9左右,该信号属醛基氢的特征信号.
常见反应
醛具有很高的反应活性,参与了众多反应.从工业角度来看,重要的反应大多数是缩和反应,如：制备可塑剂和多羟基化合物、还原反应制备醇（尤其羰基醇类）.从生物角度,重要的反应主要包括：制备亚胺的反应,即甲酰基的亲核加成反应,如：氧化去胺反应、半缩醛结构（醛糖）.
4化学反应
还原反应
主条目：醛的还原
甲酰基易被还原为伯醇(-CH2OH).这种典型转化使用了催化氢化,或直接的转移氢化进行.
氧化反应
甲酰基还易被氧化成相应的羧酸（-COOH）.工业中最常用的氧化剂是空气或氧气.实验室条件下,常用的氧化试剂包括：高锰酸钾、硝酸、氧化铬和重铬酸.混合二氧化锰、氰化物、乙酸和甲醇可将醛转化成甲酯.
还有一种氧化反应基于银镜反应,该反应中,醛与Tollens试剂混合（其制备方法为：滴加氢氧化钠溶液至硝酸银溶液中,得到析出的氧化银,而后滴加足量的氨水溶液以溶解析出的固体,并形成[Ag(NH3)2]络合物）.此反应过程不会影响碳碳双键.取名“银镜反应”是由于形成的氧化银能够转化为银镜,从而鉴定醛基结构.
若醛不能够转化为烯醇式（没有α－H,如：苯甲醛）,加入碱后可发生Cannizzaro反应.该反应机理即：歧化现象,反应最后产生自身氧化还原所形成的醇与酸.
加成反应
亲核试剂易与羰基发生反应.在反应过程中,羰基碳发生sp杂化而与亲核试剂键合,氧原子则被质子化：
RCHO + Nu → RCH(Nu)ORCH(Nu)O + H → RCH(Nu)OH
通常一个水分子在加成发生时会被脱除,这种反应称为：加成－消除或加成－缩和反应.以下是几个亲核加成反应的变化：
氧亲核试剂
在缩醛化反应中,在酸或碱催化下,醇分子进攻羰基,质子转移后形成半缩醛.酸性条件下,半缩醛与另外一个醇继续反应得到缩醛和一分子水.除环状半缩醛,如：葡萄糖可以稳定存外,其他简单的半缩醛通常不稳定.而相比缩醛就稳定的多,只有酸性条件下会转化为相应的醛.醛还可与水反应形成水合物（R-C(H)(OH)(OH)）.这些二醇分子在很强的吸电子基团存在下比较稳定,如：三氯乙醛,其稳定的机理被证实与半缩醛形态有关.
葡萄糖（醛式）转变为半缩醛式.
氮亲核试剂
在烷基氨化-去氧-双取代反应中,一级与二级胺进攻羰基,质子从氮原子转移至氧原子上,形成碳氮化合物.当底物为伯胺,一水分子可在该过程中消除,并形成亚胺,该反应通常由酸进行催化.此外羟氨（NH2OH）也可与醛基反应,所形成产物称为：肟；当亲核试剂是氨的衍生物（H2NNR2）,如肼（H2NNH2）则形成了肼化合物,如：2,4-二硝基苯肼,其脱水后形成的化合物为：腙.该反应常用于鉴定醛酮.
醛转化为肟与腙
碳亲核试剂
氢氰酸中的氰基可进攻羰基,形成氰醇（R-C(H)(OH)(CN)）.在格氏反应中,格氏试剂进攻羰基,形成了格氏基团取代的醇.相类似的反应还有：Barbier反应和Nozaki-Hiyama-Kishi反应.在有机锡加成反应中,锡试剂取代了镁试剂参与该反应.
在羟醛缩和反应中,酮、酯、酰胺、羧酸的金属烯醇式也可进攻醛形成：β-羟基羰基化合物,即：羟醛.酸或碱催化的脱水反应能继续让上述化合物发生脱水反应,形成α,β-不饱和羰基化合物,以上两步反应即熟知的：羟醛缩和反应.当亲核基团替代为烯烃或炔烃进攻羰基,称为：Prins反应,该反应产物因不同反应条件与底物而改变.