醛基 信息介绍 检验方法 化学官能团

信息介绍

醛、糖醛、葡萄糖、麦芽糖等分子中都含有醛基。醛类分子中的醛基性质活泼，容易发生缩合、亲核加成反应。醛基能还原成羟甲基（—CH2OH）或氧化成羧基（—COOH）。 醛基还原就会变成醇就是在C=O打开加成氢气。

例：乙醇和氧气在加热条件下有铜或银做催化，生成带刺激性气味的气体乙醛和水。

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O （加热，铜或银作催化剂）

（2Cu+O2=2CuO,CuO+C2H5OH→Cu+CH3CHO+H2O，该反应为乙醇催化氧化反应。）

检验方法

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(I)），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，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。

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。

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Cu(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

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&nbsp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。

化学性质

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）。

还原反应

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、氧化铬和重铬酸钾。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。

复杂反应

特殊方法