结构和化学键

醛的通式为R-CHO，-CHO代表醛基。醛基是由羰基（-CO-）和一个氢原子连接而成的。醛基属sp -杂化体，其碳平面中心通过一个双键连接氧原子另外一个单键连接氢原子，此处碳－氢键不存在酸性。由于醛可发生互变异构形成烯醇式，因此醛羰基的α氢具有一定的酸性，其pKa约为17左右，比普通的烷烃化合物的C－H键pKa＝30左右强的多， 这是由于：

甲酰基中心的吸电子效应；

醛的共轭碱，即烯醇的负离子能离域负电荷；

而第一点可以得到一个相关结论：醛基是有极性的，氧原子是碳氧键中的负偶极，将碳原子的电子扯向氧原子。

醛基（除甲醛外），可发生酮式或烯醇式互变（互变异构）。酮－烯醇互变异构可通过酸或碱催化引发。通常烯醇形态比例较少，但反应活性更强。

分类

按照烃基的不同，醛可分为：脂肪醛和芳香醛。 芳香醛的羰基直接连在芳香环上。

按照羰基的数目，醛可以分为一元醛、二元醛和多元醛。

命名

简单的醛常用普通命名法。芳香醛中芳基可作为取代基来命名。多元醛命名时，应选取含羰基尽可能多的碳链作主链，并标明羰基的位置和羰基的数目。不饱和醛的命名除羰基的编号应尽可能小以外，还要表示出不饱和键所在的位置。许多天然醛都有俗名，例如，肉桂醛（cinnamaldehyde），茴香醛（anisaldehyde），视黄醛（retinal）等。

词源

甲醛

醛 最初是由尤斯图斯·冯·李比希从拉丁文 al cohol dehyd rogenatus （dehydrogenated alcohol）建立的。 最初，醛通常是按照醇的名称来命名，如：乙醛是按照乙醇来命名的。

名词甲酰基起源于拉丁语和意大利语的词汇 formica 即蚂蚁，该词可认为是最小的醛，所以化学中常用的甲醛或甲酸，还可称作为：蚁醛和蚁酸。

物理性质

醛的性质大不相同，其具体性质取决于醛的分子大小。小分子的醛类大多易溶于水，如：甲醛，乙醛。挥发性醛大多具有刺激性气味。醛的降解可通过自身氧化来完成。

工业中有两种醛非常重要：甲醛和乙醛。它们有复杂的化学特性，因为两者都具有形成低聚物或多聚物的倾向。它们还可发生水合，形成偕二醇。多聚物与低聚物和其母体醛分子存在着化学平衡。

醛易于通过光谱方法来进行鉴定，如：红外光谱，醛的ν CO 键吸收一般出现在1700cm 左右，ν CH 键吸收一般出现在2700cm 左右。而在 H NMR谱中，醛基氢的位置一般在δ9左右，该信号属醛基氢的特征信号。

定性分析

醛可通过 斐林试液 或 多伦试液 进行鉴定。斐林试液为硫酸铜（Cu ）与酒石酸钾钠盐的碱性（NaOH）溶液，铜离子可被醛还原产生红色的氧化亚铜沉淀：

离子方程式 ：R-CHO + 2Cu + 5OH → R-COO + Cu 2 O↓ + 3H 2 O

多伦试液为硝酸银的氨水溶液。当与醛共热，其二氨合银络离子会被醛还原而形成银单质析出，附于试管壁呈银镜，此反应也因此称为银镜反应：

化学方程式 ：R-CHO + 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH → R-COONH 4 +2Ag↓ + 3NH 3 + H 2 O 离子方程式 ：R-CHO + 2Ag（NH 3 ） 2 + 2OH → R-COO +NH 4 +2Ag↓ + 3NH 3 + H 2 O

应用与发现

天然产物中的醛

精油中发现了许多痕量的醛类，这都由于它们具有芳香气味，如：肉桂醛、芫荽醛和香草醛。可能由于甲酰基的高活泼性，醛基在天然产物（氨基酸、核酸、油脂）中较少见。大多数的糖类是醛的衍生物，这些“醛糖”普遍以半缩醛形式存在，少数一些以醛形式存在，如水溶液中的葡萄糖有很小的一部分以醛形式存在。

合成

许多反应都可进行醛的合成， 但其中最主要的方法是：氢甲酰化反应。 这里以丙烯酰化制备丁醛为例：

氧化方法

醛的另外一个重要合成方法是通过：醇氧化。工业中，甲醛的大量合成即通过氧化甲醇获得。而过程中氧气被选为氧化剂，因为氧气属“绿色”试剂且廉价易得。实验室中则使用了更为多样的氧化剂，其中最普遍的属：铬（VI）试剂。氧化反应可通过醇和酸性重铬酸钾溶液共热制备，而过量的重铬酸能氧化醛到羧酸形态。因此，形成醛之后就必须立即减压蒸馏出反应体系，或使用更温和的试剂，如：氯铬酸吡啶盐（PCC）或重铬酸吡啶盐（PDC）制备醛，从而不用担心其过分氧化为酸。

醇氧化为醛，在不受控制的氧化剂条件下继续氧化为酸

此外氧化伯醇制备醛还可使用更为温和的条件，如：IBX、Dess-Martin过氧碘试剂、Swern氧化、TEMPO、或Oppenauer氧化。

在工业中还有一种常用的方法：Wacker法，其操作让乙烯在铜和钯催化剂下氧化成乙醛。

特殊方法

常见反应

醛具有很高的反应活性，参与了众多反应。 从工业角度来看，重要的反应大多数是缩和反应，如：制备可塑剂和多羟基化合物、还原反应制备醇（尤其羰基醇类）。从生物角度，重要的反应主要包括：制备亚胺的反应，即甲酰基的亲核加成反应，如：氧化去胺反应、半缩醛结构（醛糖）。

还原反应

甲酰基易被还原为伯醇（-CH 2 OH）。这种典型转化使用了催化氢化，或直接的转移氢化进行。

氧化反应

甲酰基还易被氧化成相应的羧酸（-COOH）。工业中最常用的氧化剂是空气或氧气。实验室条件下，常用的氧化试剂包括：高锰酸钾、硝酸、氧化铬和重铬酸。混合二氧化锰、氰化物、乙酸和甲醇可将醛转化成甲酯。

还有一种氧化反应基于银镜反应，该反应中，醛与Tollens试剂混合（其制备方法为：滴加氢氧化钠溶液至硝酸银溶液中，得到析出的氧化银，而后滴加足量的氨水溶液以溶解析出的固体，并形成[Ag（NH 3 ） 2 ] 络合物）。此反应过程不会影响碳碳双键。取名“银镜反应”是由于形成的氧化银能够转化为银镜，从而鉴定醛基结构。

若醛不能够转化为烯醇式（没有α－H，如：苯甲醛），加入碱后可发生Cannizzaro反应。该反应机理即：歧化现象，反应最后产生自身氧化还原所形成的醇与酸。

亲核加成反应

亲核试剂易与羰基发生反应。在反应过程中，羰基碳发生sp 杂化而与亲核试剂键合，氧原子则被质子化：

通常一个水分子在加成发生时会被脱除，这种反应称为：加成－消除或加成－缩和反应。以下是几个亲核加成反应的变化：

氧亲核试剂

在缩醛化反应中，在酸或碱催化下，醇分子进攻羰基，质子转移后形成半缩醛。酸性条件下，半缩醛与另外一个醇继续反应得到缩醛和一分子水。除环状半缩醛，如：葡萄糖可以稳定存外，其他简单的半缩醛通常不稳定。而相比缩醛就稳定的多，只有酸性条件下会转化为相应的醛。醛还可与水反应形成水合物（R-C(H)(OH)(OH)）。这些二醇分子在很强的吸电子基团存在下比较稳定，如：三氯乙醛，其稳定的机理被证实与半缩醛形态有关。

葡萄糖（醛式）转变为半缩醛式。

氮亲核试剂

在烷基氨化-去氧-双取代反应中，一级与二级胺进攻羰基，质子从氮原子转移至氧原子上，形成碳氮化合物。当底物为伯胺，一水分子可在该过程中消除，并形成亚胺，该反应通常由酸进行催化。此外羟氨（NH 2 OH）也可与醛基反应，所形成产物称为：肟；当亲核试剂是氨的衍生物（H 2 NNR 2 ），如肼（H 2 NNH 2 ）则形成了肼化合物，如：2,4-二硝基苯肼，其脱水后形成的化合物为：腙。该反应常用于鉴定 醛 酮。

醛转化为肟与腙

碳亲核试剂

氢氰酸中的氰基可进攻羰基，形成氰醇（R-C(H)(OH)(CN)）。在格氏反应中，格氏试剂进攻羰基，形成了格氏基团取代的醇。相类似的反应还有：Barbier反应和Nozaki-Hiyama-Kishi反应。在有机锡加成反应中，锡试剂取代了镁试剂参与该反应。

在羟醛缩和反应中，酮、酯、酰胺、羧酸的金属烯醇式也可进攻醛形成：β-羟基羰基化合物，即：羟醛。酸或碱催化的脱水反应能继续让上述化合物发生脱水反应，形成α,β-不饱和羰基化合物，以上两步反应即熟知的：羟醛缩和反应。当亲核基团替代为烯烃或炔烃进攻羰基，称为：Prins反应，该反应产物因不同反应条件与底物而改变。

更为复杂的反应

举例

甲醛

乙醛

丙醛

丁醛

肉桂醛

苯甲醛

葡萄糖

相关化合物

其他拥有羰基的有机化合物：

双醛

酮

羧酸

酰胺

参见

烯醇

酮

免责声明：以上内容版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者，感谢每一位的分享。