Aldehido

Os aldehidos son compostos orgánicos caracterizados por posuír o grupo funcional -CHO^[1]. En xeral, denomínanse igual cós alcohois correspondentes, cambiando a terminación -ol por -al:

No grupo aldehido (H-C=O) o grupo carbonilo (C=O) está unido a un só radical orgánico. Nunca se encontra no interior de cadeas carbonadas (enlazado a dous carbonos), como pasa coas cetonas.

Os aldehidos son olorosos, polo que moitos deles son fragrancias, como a vanilina (aldehido fenólico da vainilla).

Poden obterse a partir da oxidación suave dos alcohois primarios. Isto pódese levar a cabo quentando o alcohol nunha disolución ácida de dicromato de potasio (tamén hai outros métodos nos que se emprega Cr en estado de oxidación +6). O dicromato redúcese a Cr³⁺ (de cor verde). Tamén por medio da oxidación de Swern, na que se emprega sulfóxido de dimetilo, (Me)₂SO, dicloruro de oxalilo, (CO)₂Cl₂, e unha base. Esquematicamente o proceso de oxidación é o seguinte:

Etimoloxicamente, a palabra aldehido procede do latín científico alcohol dehydrogenatum (alcohol deshidroxenado)^[2], e o termo foi acuñado por Justus von Liebig ^[3].

Os grupos aldehido caracterízanse por ter un carbono planar con hibridación sp², que está unido con dobre enlace ao osíxeno e por enlace simple ao hidróxeno. O enlace C-H non é ácido. Aínda así, debido á estabilización por resonancia da base conxugada, o hidróxeno en posición alfa dun aldehido ten características moito máis ácidas (pKa de case 17), có enlace C-H dun alcano típico (pKa de arredor de 50).^[4] Esta acidificación atribúese a (1º) a propiedade de retirar electróns do centro formilo e (2º) ao feito de que a base conxugada, un anión enolato, deslocaliza a súa carga negativa. En relación co punto 1º, o grupo aldehido é algo polar.

Os aldehidos, excepto os que non teñen protóns no carbono alfa, como o formaldehido e o benzaldehido, poden existir tanto en forma ceto coma na súa forma tautómera enol. O tautomerismo ceto-enol está catalizado por ácidos ou bases. Normalmente a forma enol é o tautómero minoritario, pero é o máis reactivo dos dous.

• O dobre enlace do grupo carbonilo é en parte covalente e en parte iónico porque o grupo carbonilo está polarizado debido ao fenómeno da resonancia.
• A maioría dos aldehidos presentan isomería tautomérica ceto-enol.
• Os aldehidos obtéñense da deshidratación dun alcohol primario, deshidrátanse con permanganato de potasio, e a reacción ten que ser débil; as cetonas tamén se obteñen da deshidratación dun alcohol, pero estas obtéñense dun alcohol secundario e igualmente son deshidratados como permanganato de potasio e a reacción debe ser débil, porque se é forte o que se obtén é un ácido carboxílico.

• Compórtanse como redutores. Por oxidación o aldehido dá ácidos con igual número de átomos de carbono.

A reacción típica dos aldehidos e as cetonas é a adición nucleofílica.

En xeral, noméanse engadindo a terminación -al ao nome do hidrocarburo do que proceden. Os aldehidos máis simples (metanal e etanal) teñen outros nomes que non seguen o estándar da IUPAC pero son máis utilizados (formaldehido e acetaldehido, respectivamente) ^[5].

A IUPAC prescribe a seguinte nomenclatura para os aldehidos:^[6][7][8]

1. Os aldehidos acíclicos alifáticos noméanse como derivados da cadea carbonada máis longa que conteña o grupo aldehido. Así, HCHO noméase como un derivado do metano, e CH₃CH₂CH₂CHO como derivado do butano. O nome fórmase cambiando o sufixo -o do alcano de procedencia por -al, de modo que HCHO é o metanal, e CH₃CH₂CH₂CHO é o butanal.
2. Noutros casos, como cando está unido a un anel un grupo aldehido (-CHO), debe usarse o sufixo -carbaldehido. Así, o C₆H₁₁CHO é o ciclohexanocarbaldehido. Se a presenza doutro grupo funcional demanda o uso dun sufixo, o grupo aldehido noméase co prefixo formil-. Prefírese este prefixo mellor que metanoíl-.
3. Se o composto é un produto natural ou un ácido carboxílico, pode usarse o prefixo oxo- para indicar que átomo de carbono é parte do grupo aldehido; por exemplo, CHOCH₂COOH denomínase ácido 3-oxopropanoico.
4. Se substituímos un grupo aldehido por un grupo carboxilo (-COOH) orixínase un ácido carboxílico nomeado co seu nome común; o aldehido pode nomearse entón substituíndo o sufixo ácido -ico ou ácido -oico do seu nome común polo sufixo -aldehido.

Fórmula xeral: C_nH_2n+1CHO (n = 0, 1, 2, 3, 4, ...)

Os aldehidos aromáticos como o benzaldehido dismutan en presenza dunha base dando o alcohol e o ácido carboxílico correspondente:

2 C₆H₅C(=O)H → C₆H₅C(=O)OH + C₆H₅CH₂OH

Con aminas primarias dan as iminas correspondentes nunha reacción exotérmica, que adoita ser espontánea:

R-CH=O + H₂N-R' → R-CH=N-R'

En presenza de substancias redutoras como algúns hidruros ou mesmo outros aldehidos poden ser reducidos ao alcohol correspondente, entanto que os oxidantes fortes transfórmanos no correspondente ácido carboxílico.

Con cetonas que levan un hidróxeno sobre un carbono sp³ en presenza de catalizadores ácidos ou básicos orixínanse condensacións aldólicas.

Con alcohois ou tioles en presenza de substancias higroscópicas pódense obter acetais por condensación. Como a reacción é reversible e os aldehidos se reconstitúen en medio ácido e en presenza de auga, esta reacción utilízase para a protección do grupo funcional.

Os usos principais dos aldehidos son a fabricación dos seguintes produtos: resinas, plásticos ^[9][10], solventes, pinturas, perfumes e esencias.

Os aldehidos están presentes en numerosos produtos naturais e en moitos produtos de uso cotián. A glicosa, por exemplo, existe nunha forma aberta que presenta un grupo aldehido, que se pode ciclar formando un hemiacetal. O acetaldehido formado como intermediario na metabolización do etanol é o responsable de parte dos síntomas da resaca que se experimenta despois da inxestión excesiva de bebidas alcohólicas.

O formaldehido é un conservante que se encontra nalgunhas composicións de produtos cosméticos. Porén, esta aplicación debe verse con cautela, xa que en experimentos con animais o composto demostrou un poder canceríxeno. Tamén se utiliza na fabricación de numerosos compostos químicos como a baquelita, a melamina etc.