Aldeidi

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Formula di struttura di un'aldeide generica. "R" sta ad indicare un gruppo radicalico alifatico.

Le aldeidi sono composti organici di formula bruta CnH2nO che recano nella loro struttura il gruppo funzionale formile, indicato con -CHO.

Il loro nome deriva da "alcol deidrogenato", che è una delle possibili modalità di preparazione. In natura vengono prodotte nei processi di fermentazione degli zuccheri.

Il gruppo C=O viene detto genericamente carbonile. L'atomo di carbonio legato all'atomo di ossigeno ha ibridazione sp2, questo fa sì che sia al centro di un triangolo grossomodo equilatero sul cui piano giacciono l'ossigeno, l'idrogeno e l'atomo direttamente legato al gruppo carbonile.

Il composto più semplice della serie è il metanale (HCHO) che viene usata come mezzo di conservazione e come battericida. Per tipiche reazioni delle aldeidi, vedi la voce reazioni di aldeidi e chetoni.

Indice

[modifica] Nomenclatura IUPAC

La nomenclatura IUPAC delle aldeidi segue regole simili a quella degli alcani, ma con le seguenti differenze:

  • l'atomo di carbonio parte del gruppo -CHO si considera il primo atomo della catena principale.
  • il nome che viene dato alla catena principale è simile quanto previsto per l'idrocarburo corrispondente con la perdita dell'ultima vocale e l'aggiunta del suffisso -ale
  • hanno la desinenza " ale "

Quando il gruppo -CHO viene considerato un gruppo sostituente, prende il nome di "formil-".

[modifica] Esempi di aldeidi

Come si vede dagli esempi seguenti, è comune la pratica di denominare le aldeidi con il nome dell'acido carbossilico corrispondente (ad esempio la "formaldeide" prende il nome dall'acido formico, dalla cui formula di struttura si differenzia per un solo atomo di ossigeno):[1]

Nome IUPAC Nome comune Numero CAS Formula
Metanale Formaldeide 50-00-0 HCHO
Etanale Acetaldeide 75-07-0 CH3CHO
Propanale Propionaldeide 123-38-6 CH3CH2CHO
Butanale Butiraldeide 123-72-8 CH3(CH2)2CHO
2-metilpropanale Isobutiraldeide 78-84-2 CH3CH(CH3)CHO
Pentanale Valeraldeide 110-62-3 CH3(CH2)3CHO
Esanale Capraldeide 66-25-1 CH3(CH2)4CHO
Eptanale Enantaldeide 111-71-7 CH3(CH2)5CHO
Ottanale Caprilaldeide 24-13-0 CH3(CH2)6CHO
Propenale Acroleina 107-02-8 CH2=CHCHO
trans-2-butenale Crotonaldeide 123-73-9 CH3CH=CHCHO
2-metilpropenale Metacroleina 78-85-3 CH2=C(CH3)CHO

[modifica] Sintesi

[modifica] Sintesi in laboratorio

I metodi di laboratorio tramite i quali è possibile sintetizzare facilmente le aldeidi sono i seguenti:

  • Ossidazioni di alcoli primari

Gli alcoli primari in generale possono essere facilmente ossidati da parte di un'ampia varietà di agenti ossidanti. Per la sintesi delle aldeidi è tuttavia necessario l'impiego di reagenti ad azione più blanda rispetto a più comuni sistemi ossidandi, quali KMnO4 o K2Cr2O7; infatti, in presenza di questi o loro simili, si otterrebbero direttamente gli acidi carbossilici corrispondenti. Per realizzare selettivamente l'ossidazione di una funzionalità alcolica primaria ad aldeide è possibile ricorrere alle seguenti trasformazioni:

  • Ossidazione di Sarett-Collins : si impiega l'omonimo reagente, che consiste in un addotto tra anidride cromica e piridina (Py). Può essere facilmente sintetizzato in laboratorio tramite la reazione:
CrO3 + 2Py → CrO3·2Py

L'ossidazione dell'alcol avviene in buone rese e può essere schematizzata come segue:

R-CH2OH + CrO3·2Py → R-CHO
R-CH2OH + PCC → R-CHO
  • Ossidazione di Swern: La reazione tra alcoli primari in presenza di un solvente polare aprotico come il dimetilsofossido (DMSO) in ambiente moderatamente basico (Na2CO3) porta in buone rese all'ottenimento dell'aldeide corrispondente. Il dimetilsolfossido è inoltre facilmente sintetizzabile tramite la reazione tra il dimetilsolfuro e perossido di idrogeno in ambiente basico.[2]
R-CH2OH + DMSO → RCOH

I cloruri degli acidi carbossilici possono essere ridotti ad aldeidi tramite tri-t-butossi-alluminioidruro di litio. La reazione deve essere condotta alla temperatura di circa -78° C.

R-COCl + LiAlH[OC(CH3)3]3 → R-CHO

Per effettuare questa reazione si adotta l'idroborazione degli alchini mediante borani stericamente impediti come il disiamilborano (abbreviato in Sia2BH), seguita dall'ossidazione dell'intermedio con perossido di idrogeno in ambiente basico

HC≡CH + Sia2BH → R-COH

[modifica] Produzione industriale

Le aldeidi vengono prodotte su scala industriale a partire dai seguenti processi:[3]

Il processo di produzione industriale più utilizzato è quello di oxosintesi.[4] Nel 1994 gli impianti di produzione delle aldeidi che impiegavano il processo di oxosintesi avevano una capacità complessiva (a livello mondiale) maggiore di 7 milioni di tonnellate all'anno.[4]

[modifica] Reazioni tipiche

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Reazioni di aldeidi e chetoni.

Il gruppo funzionale delle aldeidi dona a questa categoria di composti la possibilità di subire alcune reazioni tipiche. Le aldeidi possono essere riconosciute tramite la reazione con la 2,4-dinitrofenilidrazina, che reagisce con il loro gruppo funzionale formando un precipitato di colore giallo-arancione, il quale può essere successivamente analizzato, determinandone il punto di fusione, per poter concludere quale aldeide è stata analizzata.

[modifica] Ossidazione

Le aldeidi possono essere facilmente ossidate nell'acido carbossilico corrispondente tramite l'utilizzo di numerosi reagenti, come il permanganato di potassio o il dicromato di potassio. Essendo le aldeidi simili ai chetoni, ma con l'importante differenza che questi ultimi non possono essere facilmente ossidati, la reazione di ossidazione è molto utile per distinguere queste due categorie di composti organici. Per eseguire questa distinzione si usa in genere il reattivo di Tollens o quello di Fehling. Il risultato positivo di questi test conferma la presenza di aldeidi piuttosto che chetoni.

[modifica] Riduzione

Tramite l'uso di agenti riducenti quali il litio alluminio idruro (LiAlH4) le aldeidi sono facilmente ridotte nei corrispondenti alcoli primari.

[modifica] Note

  1. ^ Ullmann's, op. cit., capp. 2-3
  2. ^ Hoffman, op. cit., pp. 193-194
  3. ^ Ullmann's, op. cit., cap. 1
  4. ^ a b Ullmann's, op. cit., cap. 11

[modifica] Bibliografia

[modifica] Voci correlate

[modifica] Altri progetti

[modifica] Collegamenti esterni

  • chimica Portale Chimica: Il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia
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