Aldehyd

Aldehyde oder Alkanale sind chemische Verbindungen, die als funktionelle Gruppe eine Aldehydgruppe (-CH=O) enthalten.

Bei den Ketonen ist der Carbonylkohlenstoff (>C=O) mit zwei C-Atomen verbunden, bei den Aldehyden nur mit einem C-Atom und einem Wasserstoff-Atom.

Einfachstes Aldehyd ist das Methanal (Formaldehyd).

Aldehyde sind reaktive Verbindungen.

• Die Polarisierung des C-Atoms am Carbonylsauerstoff ist Ansatzpunkt für den nucleophilen Angriff.
• Aldehyde liegen in der Keto- und Enolform vor. Siehe: Keto-Enol-Tautomerie
• Bei Aldehyden tritt CH-Acidität auf, d.h. die positive Partialladung des Carbonylkohlenstoffatoms wirkt sich auf das benachbarte C-Atom aus. Trägt dieses ein Wasserstoff-Atom wird es leichter als Proton abgegeben.

Nomenklatur

Aldehyde erhalten das Suffix -al nach IUPAC-Nomenklatur. Dementsprechend heißt das vom Methan abgeleitete H-CHO Methanal, das vom Ethan abgeleitete CH₃-CHO Ethanal.

Reaktionen

Nucleophile Addition

Nach Angriff des Nukleophils geht das pi-Elekronenpaar gänzlich zum nun negativ geladenen Sauerstoff. Im protischen Lösungsmittel wird dies durch Protonenaufnahme ausgeglichen, wodurch eine OH-Gruppe anstelle der Carbonylgruppe entsteht.

Addition von Alkoholen

Alkohol + Aldehyd => Hemiacetal

Hemiacetal + Alkohol => Acetal

Beispiel: Ringschluss der Zucker

Addition von Stickstoff-Nucleophilen

Prim. Amin + Aldehyd => Imin (Schiff'sche Base) + Wasser Oxidation zur Carbonsäure (wichtig für Nachweise)

Aldolreaktion

Das CH-acide H-Atom kann durch Basen vom Aldehyd abgespalten werden. Das entstandene Enolat-Anion reagiert mit einem weiteren Aldehyd-Molekül weiter.

Es entsteht ein Aldol, ein Kondensationsprodukt aus Alkohol (OH-Gruppe) und Aldehyd.

Auf diese Weise können C-C-Bindungen geknüpft werden.

Gemischte Aldolreaktion

Reagiert ein aromatisches Aldehyd, (siehe: Benzaldehyd), das kein CH-acides H-Atom besitzt, mit einem weiteren CH-aciden Aldehyd, entsteht ein "gemischtes" Aldol.

Auf diese Weise wird in der Knoevenagel-Kondensation Zimtaldehyd, ein wichtiger Duftstoff, gewonnen.

Nachweise

Tollensprobe

Fehlingprobe

Eigenschaften

Duch die stark polare funktionelle COH-Gruppe bilden die Aldehyde 2 Wasserstoffbrücken aus, was den (ab Acetaldehyd) flüssigen Aggregatszustand bedingt. Der Siedepunkt liegt zwischen den entsprechenden Alkanen und Alkoholen.

Verwendung

Formaldehyd (Methanal) wird als Desinfektionsmittel (Formalinlösung) und zur Herstellung organischer Präparate verwendet.

Physiologische Bedeutung

Im Stoffwechsel der Zellen finden sich eine Reihe von Aldehyden.

Eine besondere Rolle spielt das Ethanal (Trivialname Acetaldehyd), das im Verlauf des Alkoholabbaus entsteht und für den so genannten Alkohol-Kater verantwortlich ist.