Reaktionen von Aldehyden

Hydratisierung von Aldehyden

Wasser + Aldehyd → Aldehydhydrat ( geminales Diol = Zwillingsdiol)

Die Reaktion von Aldehyden mit Wasser führt zu einem Zwillingsdiol, d.h ein Kohlenstoff mit zwei Hydroxyl-Gruppen. Diese Hydratisierung findet in wässriger Lösung ständig statt und befindet sich in einem chemischen Gleichgewicht.

Halbacetal und Vollacetalbildung

Halbacetale sind Verbindungen, die eine Alkoholgruppe (Hydroxylgruppe -OH) und eine Aryloxygruppe (-OR) besitzen. Beide Gruppen sind an das selbe C-Atom gebunden. Halbacetale werden aus Aldehyden und Alkoholen gebildet!

Aldehyd + Alkohol → Halbacetal

Dabei wird das Aldehyd durch Säurekatalyse in ein Carbonyl-Kohlenstoffatom umgewandelt. Dies kann nun leicht von einem Nukleophil angegriffen werden (Nukleophil = Alkohol). Aus Aldehyd und Alkohol wird ein Halbacetal gebildet.

Sperrige Reste am Alkohol behindern die Acetalbildung, die Katalyse mit der Säure ist der Reaktion förderlich.

In saurer Umgebung reagiert das Halbacetal oft zum Vollacetal weiter. Hier wird ein weiteres Alkoholmolekül angehängt. In Säurekatalyse wird (nach Protonierung des Halbacetals) ein Wassermolekül abgespalten, das Carbonyl-Kohlenstoffatom wurde neuerlich gebildet. Dies wird vom nukleophilen Alkohol angegriffen, das Vollacetal bildet sich aus.

Halbacetal + Alkohol → Vollacetal

Aldoladdition/ Aldolkondensation

• Reaktionsedukte: Aldehyde + Aldehyd/Keton
• Carbonylverbindungen können unter der Anwesenheit von starken Basen, unter Basenkatalyse, ein Proton abspalten und dabei ein negativgeladenes Carbanionen ausbilden. Diese sind sehr stark nucleophil und werden dadurch leicht an ein elektrophile Carbonyl-C-Atome addiert. Durch diese Addition wird eine C-C-Bindung generiert.
• Dabei reagieren zwei Aldehyde zu einem Aldehydalkohol, oder auch als Aldol bezeichnet.

Reaktionsverlauf unter 3 Teilschritte, wobei eine Addition und eine Kondensation stattfinden:
1. Die zu addierenden Carbonylverbindung wird deprotoniert. Es entsteht zunächst eine Enolatform, dann ein Carbanion.

2. Das Carbanion wirkt als starkes Nucleophil und greift an einer anderen Carbonylverbindung an.

3. Die negative Ladung wird durch ein Proton aus der Lösung wieder ausgeglichen
und damit erfolgt die Bildung eines Aldols, zumeist findet noch eine
Kondensation statt.