همانطور که می دانید، یک آلدهید ساخته شده از یک گروه کربونیل و یک هیدروژن متصل به آن است. به این مجموعه، هر گروه R دلخواهی را می توان وصل کرد و انواع مختلفی از آلدهید های آلیفاتیک یا آروماتیک را ایجاد کرد. روش های مختلفی نیز برای تولید هر یک از آن ها وجود دارد.
پیش از این در مقاله ای درباره روش های سنتز آلدهید ها صحبت کرده ایم. برای مطالعه 4 روش تهیه آلدهید ها، اینجا را کلیک کنید. اما در این مقاله قصد داریم تا با واکنش های مختلفی که می توان با آلدهید ها انجام داد آشنا شویم و مکانیزم انجام آن ها را بررسی کنیم.
1_ احیا به الکل ها
اولین نوع از واکنش های مربوط به آلدهید ها، امکان تبدیل آن ها به الکل می باشد. در اثر احیای یک آلدهید، الکل نوع اول ایجاد می شود. این فرآیند می تواند با عوامل احیا گر مختلفی مثل، گاز هیدروژن، لیتیم آلومینیوم هیدرید، سدیم بورهیدرید و… انجام شود.
احیاء آلدهید با هیدروژن
2_ کاهش به هیدروکربن ها
می توان یک آلدهید را با روش های بالا به الکل تبدیل کرد و سپس خود الکل را به هیدروکربن احیا کرد. اما سه روش سر راست برای تبدیل مستقیم آلدهید به هیدروکربن نیز وجود دارد:
الف) روش کلمنسن
در این روش از ملغمه غلیظ روی و جیوه (
) در محیط اسیدی، در حضور هیدروکلریک اسید استفاده می شود. مکانیسم این واکنش به صورت زیر است:
مکانیسم احیاء کلمنسن
ب) روش وولف-کیشنر
در این روش از هیدرازین در محیطی گرم در حضور باز استفاده می شود. مکانیسم این واکنش به صورت زیر است:
مکانیسم احیاء به روش وولف-کیشنر
در روشی دیگر، برای احیاء آلدهید ها به هیدروکربن مربوطه، همچنین می توان از ترکیبات گوگردی نیز استفاده کرد. اما دو روش ذکر شده متداول تر و البته در دسترس تر هستند.
3_ افزایش سیانید (ایجاد سیانوهیدرین)
این واکنش در محیط حاوی یون سیانید () و در حضور اسید انجام می شود.
مکانیسم تهیه سیانو هیدرین
4_ افزایش مشتقات آمونیاک
در این واکنش، عوامل مختلفی به گروه کربونیل متصل می شود و محصولات مختلفی را ایجاد می کند.
الف) افزایش آمونیاک
این واکنش بین یک آلدهید و یک مولکول آمونیاک رخ می دهد و حاصل آن یک مولکول ایمین است. مکانیسم واکنشی که رخ می دهد به صورت زیر است:
مکانیسم افزایش آمونیاک به آلدهید
در صورتی که محیط و شرایط برای ادامه واکنش مهیا باشد (مقدار مواد به حد کافی زیاد باشد) امکان پلیمریزاسیون نیز افزایش می یابد.
ب) افزایش هیدروکسیل آمین
این واکنش بین یک مولکول آلدهید و یک مولکول هیدروکسیل آمین اتفاق می افتد و حاصل آن یک مولکول اکسیم است. مکانیسم این واکنش به صورت زیر است:
مکانیسم واکنش هیدرکسیل آمین و آلدهید
ج) افزایش هیدرازین
در این واکنش، یک مولکول هیدرازین و یک مولکول آلدهید واکنش می دهند و حاصل آن یک مولکول هیدرازون می باشد. واکنشی که رخ می دهد به صورت زیر است:
مکانیسم افزایش هیدرازین به آلدهید
د) افزایش فنیل هیدارزین
این واکنش مثل واکنش قبل است اما حاصل آن یک مولکول فنیل هیدرازون می باشد. مکانیسم واکنش به صورت زیر است:
واکنش افزایش فنیل هیدرازین به آلدهید
5_ افزایش الکل ها (تشکیل استال)
در این واکنش، الکل با گروه کربونیل واکنش می دهد و در محیط اسیدی شده با هیدروکلریک اسید، استال تولید می کند. فرآیندی که رخ می دهد به صورت زیر است:
مکانیسم افزایش الکل به آلدهید
6_ واکنش کانیزارو
در این واکنش، از یک مولکول آلدهید، کربوکسیلیک اسید مربوطه اش ساخته می شود. این واکنش در محیط بازی قوی انجام می شود. بهترین گزینه برای انجام این واکنش استفاده از سدیم هیدروکسید می باشد. در واقع، واکنش کانیزارو بین دو مولکول آلدهید مشابه انجام می شود.
مکانیسم واکنش کانیزارو به صورت زیر است: در مرحله آخر با افزودن اسید به محیط، یون کربوکسیلات به کربوکسیلیک اسید تبدیل می شود.
مکانیسم واکنش کانیزارو
نوع دیگری از واکنش کانیزارو نیز وجود دارد که به واکنش کانیزاروی تقاطعی معروف است و بین دو آلدهید متفاوت انجام می شود.
7_ واکنش با معرف گرینیار
به طور خلاصه و در یک جمله، در این واکنش حاصل از واکنشگر گرینیار به گروه کربونیل متصل می شود و حاصل نهایی یک الکل نوع دوم خواهد بود. واکنشی که رخ می دهد، در حالت عمومی به صورت زیر است:
واکنش آلدهید و گرینیار
