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结构生物化学/有机化学/有机官能团/羰基/醛

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醛是羰基化合物中的一种官能团。醛是指含有末端碳原子的化合物,该碳原子与任意通式为“R”的基团相连,与一个氧原子形成双键,并与一个氢原子形成单键。“R”基团通常是简单的脂肪链。当“R”基团为氢原子时,所得醛是最简单的醛,称为甲醛。

与氧原子形成双键的碳原子被称为α-碳原子。因此,与该碳原子相连的氢原子被称为α-氢原子。由于羰基氧原子的共振稳定作用,该氢原子酸性更强,其pKa值约为17。当然,该pKa值会随着与碳原子相连的“R”基团的变化而变化。

命名法

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醛的IUPAC命名法的例子。

命名醛时,使用IUPAC规则。对于一些醛,使用它们的俗名更容易。

IUPAC规则:
1. 羰基碳原子被指定为碳原子#1。
2. 包括羰基碳原子在内的最长烷烃链被指定,并根据正常的烷烃规则命名。
3. 醛的词尾是“-al”。烷烃链中的“e”被替换为“-al”,以表示该分子是醛。
4. 例外情况:如果醛的羰基碳原子是环的一部分,那么该化合物现在是一个环烷烃甲醛。与醛相连的环上的碳原子现在是碳原子#1。
5. 醛比醇官能团优先级更高。
6. 如果醛是取代基,因为存在多个羰基,则具有较长烷烃链的羰基优先,而另一个羰基的存在则用“-oxo”表示。

一些常用的名称

File:37.gif
苯甲醛。

在某些情况下,醛可以通过去除词尾并用“醛”替换来命名。例如
HCHO被称为甲醛。
CH3CHO被称为乙醛。
C6H5CHO被称为苯甲醛。

反应性

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与所有羰基化合物一样,醛中的羰基碳原子由于电负性原子而带正电荷。因此,羰基碳原子是亲电试剂。

亲核进攻:由于羰基碳原子的极性,亲核进攻是醛发生的一般反应。因此,该碳原子会受到其他优秀的亲核试剂(如氰化物离子和氢氧根离子)的亲核进攻。在亲核进攻中,亲核试剂上的孤对电子会攻击带正电荷的碳原子,使碳原子和氧原子之间共用的两个键中的一个转移到氧原子。现在氧原子带有完整的负电荷。该氧原子可以用酸处理,得到醇。

醛的还原和氧化
1. 醛可以用硼氢化钠和氢化铝锂等还原剂还原为伯醇。例如,乙醛可以用这两种还原剂之一还原为乙醇。
2. 醛还可以用高锰酸盐或一氧化氮等氧化剂氧化为羧酸。

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