醛的結(jié)構(gòu)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。醛的官能團是醛基(-CHO)醛基是羰基(-CO-)和一個H原子連接而成的基團。飽和一元醛的通式為CnH2nO。乙醛分子式為C2H4O,結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO。
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、酮分子中都含有羰基,均能還原成醇,但醇分子中的羥基在碳鏈上位置不同。酮分子中不含醛基,不能被銀氨溶液和新制的Cu(OH)2氧化,因此,可用此來鑒別醛和酮。
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。由于醛可發(fā)生互變異構(gòu)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, 這是由于:
甲?;行牡奈娮有?yīng);
醛的共軛堿,即烯醇的負(fù)離子能離域負(fù)電荷;
而第一點可以得到一個相關(guān)結(jié)論:醛基是有極性的,氧原子是碳氧鍵中的負(fù)偶極,將碳原子的電子扯向氧原子。
醛基(除甲醛外),可發(fā)生酮式或烯醇式互變(互變異構(gòu))。酮-烯醇互變異構(gòu)可通過酸或堿催化引發(fā)。通常烯醇形態(tài)比例較少,但反應(yīng)活性更強。
甲醛的化學(xué)式為HCHO或CH?O。碳原子以三個sp2雜化軌道形成三個σ鍵。其中一個是和氧形成一個σ鍵。這三個鍵在同一平面上。碳原子的一個p軌道和氧的一個p軌道彼此重疊起來形成一個π鍵,與三個σ鍵所成的平面垂直。鍵角∠HCH=111.5°,∠HCO=121.8°。鍵長:碳?xì)滏I:120.3pm、碳氧雙鍵:110pm。偶極矩7.56×10?3oC·m。
乙醛是一種醛,又名醋醛,無色易流動液體,有刺激性氣味。熔點-121℃,沸點20.8℃,相對密度小于1??膳c水和乙醇等一些有機物質(zhì)互溶。易燃易揮發(fā),蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限4.0%~57.0%(體積)。
甲基C原子以sp3雜化軌道成鍵、醛基C原子以sp2雜化軌道成鍵(-CHO)、分子為極性分子。
1、銀氨溶液水浴加熱
硝酸銀與氨水生成的銀氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氫氧化二氨合銀(I)),這是一種弱氧化劑,在堿性條件下能把乙醛氧化成乙酸,乙酸又與氨反應(yīng)生成乙酸銨,而Ag被還原成金屬銀,加熱還原生成的銀附著在試管壁上,形成銀鏡,所以,這個反應(yīng)也叫銀鏡反應(yīng)。
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
2、Cu(OH)2懸濁液加熱
溶液中有磚紅色沉淀產(chǎn)生。該紅色沉淀是Cu2O,它是由反應(yīng)中生成的Cu(OH)2被乙醛還原產(chǎn)生的:
CH3CHO+2Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O