एल्डिहाइड: संरचना, गुण, उपयोग और उदाहरण - रसायन विज्ञान

एल्डीहाइड सामान्य सूत्र RCHO होने कार्बनिक यौगिकों हैं। आर एक स्निग्ध या सुगंधित श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है; सी से कार्बन; ओ से ऑक्सीजन और एच से हाइड्रोजन। उन्हें केटोन्स और कार्बोक्जिलिक एसिड जैसे कार्बोनिल समूह की विशेषता होती है, यही वजह है कि एल्डीहाइड को कार्बोनिल यौगिक भी कहा जाता है।

कार्बोनिल समूह अपने कई गुणों को एल्डिहाइड देता है। वे यौगिक हैं जो आसानी से ऑक्सीकृत होते हैं और न्यूक्लियोफिलिक जोड़ पर बहुत प्रतिक्रियाशील होते हैं। कार्बोनिल समूह (सी = ओ) के दोहरे बंधन में दो परमाणु होते हैं जिनके इलेक्ट्रॉनों के लिए लालच में अंतर होता है (इलेक्ट्रोनगेटिविटी)।

एल्डिहाइड की सामान्य संरचना

ऑक्सीजन कार्बन की तुलना में अधिक बल के साथ इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन बादल इसकी ओर बढ़ता है, जिससे प्रकृति में कार्बन और ऑक्सीजन ध्रुवीय के बीच दोहरा बंधन होता है, एक महत्वपूर्ण द्विध्रुवीय क्षण के साथ। यह एल्डिहाइड को ध्रुवीय यौगिक बनाता है।

एल्डिहाइड की ध्रुवीयता उनके भौतिक गुणों को प्रभावित करेगी। पानी में एल्डिहाइड के उबलते बिंदु और घुलनशीलता समान आणविक भार के साथ नॉनपोलर रासायनिक यौगिकों की तुलना में अधिक है, ऐसा हाइड्रोकार्बन का मामला है।

पांच से कम कार्बन परमाणुओं वाली एल्डीहाइड्स पानी में घुलनशील होती हैं, क्योंकि कार्बोनिल समूह और ऑक्सीजन के अणु के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड बनता है। हालांकि, हाइड्रोकार्बन श्रृंखला में कार्बन की संख्या बढ़ने से एल्डिहाइड के गैर-ध्रुवीय हिस्से में वृद्धि होती है, जिससे यह पानी में कम घुलनशील होता है।

लेकिन वे क्या पसंद करते हैं और कहां से आते हैं? यद्यपि इसकी प्रकृति आवश्यक रूप से कार्बोनिल समूह पर निर्भर करती है, बाकी आणविक संरचना भी पूरे में बहुत योगदान देती है। इस प्रकार, वे किसी भी आकार के हो सकते हैं, छोटे या बड़े, या यहां तक कि एक मैक्रोमोलेक्यूल के ऐसे क्षेत्र हो सकते हैं जहां एल्डीहाइड्स का चरित्र प्रबल होता है।

इस प्रकार, सभी रासायनिक यौगिकों की तरह, "सुखद" एल्डीहाइड और अन्य कड़वे होते हैं। वे प्राकृतिक स्रोतों में पाए जा सकते हैं या बड़े पैमाने पर संश्लेषित हो सकते हैं। एल्डिहाइड के उदाहरण वैनिलिन हैं, जो आइसक्रीम (शीर्ष छवि) और एसिटाल्डीहाइड में बहुत मौजूद हैं, जो मादक पेय पदार्थों में स्वाद जोड़ता है।

रासायनिक संरचना

स्रोत: न्यूमॉटीकर द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

एल्डीहाइड्स में एक कार्बोनिल (C = O) होता है, जिसमें एक हाइड्रोजन परमाणु सीधे जुड़ा होता है। यह इसे अन्य कार्बनिक यौगिकों जैसे कीटोन्स (R ₂ C = O) और कार्बोक्जिलिक एसिड (RCOOH) से अलग करता है।

ऊपरी छवि आणविक संरचना को चारों ओर से दिखाती है, एक फॉर्मेल समूह। फॉर्माइल समूह सपाट है क्योंकि कार्बन और ऑक्सीजन में ² संकरण है । यह प्लांटरिटी न्यूक्लियोफिलिक प्रजातियों द्वारा हमला करने के लिए अतिसंवेदनशील बनाता है, और इसलिए यह आसानी से ऑक्सीकरण होता है।

यह ऑक्सीकरण किसको संदर्भित करता है? किसी भी अन्य परमाणु के साथ कार्बन की तुलना में अधिक विद्युत के साथ एक बंधन के गठन के लिए; और एल्डिहाइड के मामले में यह एक ऑक्सीजन है। इस प्रकार, एल्डिहाइड को एक कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जाता है, -COOH। क्या होगा अगर एल्डिहाइड कम हो गया था? एक प्राथमिक अल्कोहल, ROH, इसके स्थान पर बनेगा।

एल्डिहाइड केवल प्राथमिक अल्कोहल से निर्मित होते हैं: वे जहां ओएच समूह एक श्रृंखला के अंत में है। इसी तरह, फॉर्मेल समूह हमेशा एक श्रृंखला के अंत में होता है या उससे निकलता है या रिंग को विकल्प के रूप में (अन्य महत्वपूर्ण समूहों के मामले में, जैसे -COOH)।

भौतिक और रासायनिक गुण

ध्रुवीय यौगिक होने के नाते, उनके पिघलने के बिंदु नॉनपोलर यौगिकों की तुलना में अधिक हैं। एल्डिहाइड के अणु इंटरमॉलीक्यूलर तरीके से हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए सक्षम नहीं हैं, क्योंकि उनके पास केवल हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े कार्बन परमाणु होते हैं।

उपरोक्त के कारण, एल्डीहाइड में अल्कोहल और कार्बोक्जिलिक एसिड की तुलना में कम उबलते बिंदु होते हैं।

गलनांक

फॉर्मलडिहाइड -92; एसीटैल्डिहाइड -121; प्रोपेलिहाइड -81; एन-ब्यूटिराल्डिहाइड -99; एन-वेलेराल्डिहाइड -91; कैप्रोलडिहाइड -; हेप्टाल्डिहाइड - 42; फेनिलसेटलडिहाइड -; बेंजाल्डिहाइड -26।

क्वथनांक

फॉर्मलडिहाइड -21; एसिटालडिहाइड 20; प्रोलिइडिहाइड 49; एन-ब्यूटिराल्डिहाइड 76; एन-वेलेराल्डिहाइड 103; कैप्रोल्डिहाइड 131; हेप्टाल्डिहाइड 155; फेनिलसेटलडिहाइड 194; बेंजाल्डिहाइड 178।

पानी में घुलनशीलता एच के जी / 100 ग्राम में व्यक्त की गई

फॉर्मेल्डिहाइड, बहुत घुलनशील; एसिटालडिहाइड, अनंत; प्रोपियलडिहाइड, 16; एन-ब्यूटिराल्डिहाइड, 7; एन-वेलेराल्डिहाइड, थोड़ा घुलनशील; caproaldehyde, थोड़ा घुलनशील; थोड़ा घुलनशील फेनिलसेटलडिहाइड; बेंजाल्डिहाइड, 0.3।

एल्डिहाइड के क्वथनांक सीधे आणविक भार के साथ बढ़ते हैं। इसके विपरीत, पानी में एल्डिहाइड की घुलनशीलता को कम करने की प्रवृत्ति होती है क्योंकि उनके आणविक भार में वृद्धि होती है। यह सिर्फ उल्लेख किया aldehydes के भौतिक स्थिरांक में परिलक्षित होता है।

जेट

ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया

एल्डिहाइड को इनमें से किसी भी यौगिक की उपस्थिति में संबंधित कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण किया जा सकता है: एजी (एनएच ₃) ₂, केएमएनओ _4, या के ₂ सीआर ₂ ओ ₇ ।

शराब को कम करना

उन्हें निकल, प्लैटिनम या पैलेडियम उत्प्रेरक की सहायता से हाइड्रोजनीकृत किया जा सकता है। इस प्रकार, C = O C-OH बन जाता है।

हाइड्रोकार्बन में कमी

जेडएन (एचजी), केंद्रित एचसीएल या एनएच ₂ एनएच ₂ की उपस्थिति में , एल्डीहाइड्स कार्बोनिल समूह को खो देते हैं और हाइड्रोकार्बन बन जाते हैं।

न्यूक्लियोफिलिक जोड़

कई यौगिक हैं जो कार्बोनिल समूह में जोड़े जाते हैं, उनमें से हैं: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक, साइनाइड, अमोनिया और अल्कोहल के डेरिवेटिव।

शब्दावली

स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ऊपर की छवि में चार एल्डीहाइड्स का चित्रण किया गया है। उनका नाम कैसे रखा जाता है?

चूंकि वे प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण होते हैं, इसलिए अल्कोहल का नाम -ol -al से बदल दिया जाता है। इस प्रकार, मेथनॉल (सीएच ₃ ओएच) अगर सीएच ₃ सीएचओ के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है, तो मेथनॉल (फॉर्मलाडिहाइड) कहा जाता है; सीएच ₃ सीएच ₂ सीएचओ एथनाल (एसिटाल्डीहाइड); सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ सीएचओ प्रोपेनल और सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ सीएच ₂ सीएचओ बुटानल ।

सभी नए नामित एल्डीहाइड्स में श्रृंखला के अंत में समूह -CHO होता है। जब यह दोनों सिरों पर पाया जाता है, तो A के रूप में, एंडिंग-di के साथ उपसर्ग होता है। जैसा कि ए में छह कार्बोन हैं (दोनों फॉर्मेल समूहों की गिनती), यह 1-हेक्सानॉल से प्राप्त होता है और इसका नाम इसलिए है: डायल हेक्सेन ।

जब एक एलेक्टिक रेडिकल, एक डबल या ट्रिपल बॉन्ड, या एक हलोजन के रूप में एक विकल्प होता है, तो मुख्य श्रृंखला के कार्बन को 1. नंबर से सूचीबद्ध किया जाता है। इस प्रकार, एल्डिहाइड बी कहा जाता है: 3-iodohexanal।

हालांकि, एल्डिहाइड में सी और डी के समूह -CHO में दूसरों से इन यौगिकों की पहचान करने की प्राथमिकता नहीं है। C एक साइक्लोअल्केन है, जबकि D एक बेंजीन, दोनों के साथ उनका एक Hs एक फॉर्मेल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

उनमें, जैसा कि मुख्य संरचना चक्रीय है, फॉर्मेल समूह को कारबल्डिहाइड नाम दिया गया है। इस प्रकार, सी cyclohexanecarbaldehyde है, और डी बेंज़ेनकारबल्डिहाइड है (जिसे बेंज़लडिहाइड के रूप में जाना जाता है)।

अनुप्रयोग

एल्डीहाइड प्रकृति में मौजूद होते हैं जो सुखद स्वादों को प्रदान करने में सक्षम होते हैं, यह दालचीनी के विशिष्ट स्वाद के लिए जिम्मेदार सिनामाल्डिहाइड का मामला है। यही कारण है कि उन्हें अक्सर कैंडी या भोजन जैसे कई उत्पादों में कृत्रिम स्वाद के रूप में उपयोग किया जाता है।

formaldehyde

फॉर्मलडिहाइड सबसे अधिक औद्योगिक रूप से उत्पादित एल्डिहाइड है। मेथनॉल के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त फार्मलाडिहाइड का उपयोग फॉर्मलिन के नाम से पानी में गैस के 37% समाधान में किया जाता है। इसका उपयोग खाल की टेनिंग में और लाशों के संरक्षण और उत्सर्जन में किया जाता है।

इसके अलावा, फार्मलाडेहाइड का उपयोग पौधों और सब्जियों के लिए एक कीटाणुनाशक, कवकनाशी और कीटनाशक के रूप में किया जाता है। हालांकि, इसकी सबसे बड़ी उपयोगिता बहुलक सामग्री के उत्पादन में योगदान है। फॉर्मेल्डीहाइड और फिनोल के बीच की प्रतिक्रिया से बैक्लाइट नामक प्लास्टिक संश्लेषित होता है।

एक प्रकार का प्लास्टिक

बेकेलाइट एक अत्यधिक कठोर बहुलक है, जिसमें कई घरेलू बर्तनों में उपयोग किया जाता है जैसे कि बर्तन, धूपदान, कॉफी बनाने वाले, चाकू आदि।

यौगिकों यूरिया और मेलामाइन के साथ संयोजन में फॉर्मेल्डीहाइड से बैक्लाइट जैसे पॉलिमर बनाए जाते हैं। इन पॉलिमर का उपयोग न केवल प्लास्टिक के रूप में किया जाता है, बल्कि चिपकने वाले गोंद और कोटिंग सामग्री के रूप में भी किया जाता है।

प्लाईवुड

प्लाइवुड लकड़ी की पतली चादरों से बनी एक सामग्री का व्यापार नाम है, जो फॉर्मेल्डीहाइड से उत्पादित पॉलिमर द्वारा जुड़ती है। Formica और Melmac ब्रांड बाद की भागीदारी के साथ निर्मित होते हैं। फॉर्मिका एक प्लास्टिक सामग्री है जिसका उपयोग फर्नीचर को कोट करने के लिए किया जाता है।

Melmac प्लास्टिक का उपयोग प्लेट, ग्लास, कप आदि बनाने के लिए किया जाता है। फॉर्मेल्डिहाइड यौगिक मेथिलीन-डाइफेनिल-डायसोसायनेट (एमडीआई) के संश्लेषण के लिए कच्चा माल है, जो पॉलीयुरेथेन का अग्रदूत है।

पोलीयूरीथेन

पॉलीयुरेथेन का उपयोग रेफ्रिजरेटर और फ्रीजर में एक इन्सुलेटर के रूप में किया जाता है, फर्नीचर, गद्दे, कोटिंग्स, चिपकने वाले, तलवों आदि के लिए असबाब।

butyraldehyde

2-एथिलहेक्सानॉल के संश्लेषण के लिए ब्यूटिराल्डहाइड मुख्य अग्रदूत है, जो एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है। इसमें एक सुखद सेब की सुगंध है जो भोजन में एक स्वादिष्ट बनाने का मसाला के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।

इसका उपयोग रबर त्वरक के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। यह सॉल्वैंट्स के निर्माण में एक मध्यवर्ती अभिकर्मक के रूप में हस्तक्षेप करता है।

एसीटैल्डिहाइड

एसिटाल्डीहाइड का उपयोग एसिटिक एसिड के उत्पादन में किया गया था। लेकिन एसिटाल्डीहाइड का यह कार्य महत्वपूर्ण रूप से कम हो गया है, क्योंकि यह मेथनॉल के कार्बोनाइलेशन प्रक्रिया द्वारा विस्थापित किया गया है।

संश्लेषण

अन्य एल्डीहाइड्स ऑक्सोलेरल्स के अग्रदूत हैं, जिनका उपयोग डिटर्जेंट के उत्पादन में किया जाता है। एक तथाकथित एल्डिहाइड प्राप्त करने के लिए एक ओलेफिन में कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन को जोड़कर तथाकथित ऑक्सोलाइट्स तैयार किए जाते हैं। और अंत में अल्कोहल प्राप्त करने के लिए एल्डिहाइड को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है।

इत्र के निर्माण में कुछ एल्डीहाइड्स का उपयोग किया जाता है, जैसा कि चैनल नंबर 5 के साथ होता है। प्राकृतिक मूल के कई एल्डीहाइड में सुखद गंध होते हैं, उदाहरण के लिए: हेप्टानल में हरी घास की गंध होती है; ऑक्टेनाल एक नारंगी गंध; nonanal गुलाब की गंध और साइट्राल चूने की गंध।

एल्डिहाइड के उदाहरण

glutaraldehyde

स्रोत: जाइंटो द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

ग्लुटाराल्डिहाइड के दो सिरों पर दो संरचना समूह हैं।

Cidex या Glutaral नाम के तहत विपणन किया जाता है, इसका उपयोग सर्जिकल उपकरणों को निष्फल करने के लिए एक कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग पैरों पर मौसा के उपचार में किया जाता है, तरल के रूप में लगाया जाता है। यह ऊतक विज्ञान और पैथोलॉजी प्रयोगशालाओं में ऊतक फिक्सिंग एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता है।

benzaldehyde

यह सबसे सरल सुगंधित एल्डिहाइड है जो एक बेंजीन रिंग द्वारा बनता है जहां एक फॉर्मेल समूह जुड़ा हुआ है।

यह बादाम के तेल में पाया जाता है, इसलिए इसकी विशिष्ट गंध जो इसे भोजन के स्वाद के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। इसके अलावा, इसका उपयोग दवाओं के निर्माण और प्लास्टिक के निर्माण से संबंधित कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में किया जाता है।

glyceraldehyde

यह एक अल्ट्रोडायस है, एक चीनी जो तीन कार्बन परमाणुओं से बना होता है। इसके दो आइसोमर्स हैं, जिन्हें डी और एल एनान्टिओमर कहा जाता है। ग्लिसराल्डिहाइड अंधेरे चरण (केल्विन चक्र) के दौरान प्रकाश संश्लेषण में प्राप्त होने वाला पहला मोनोसैकराइड है।

Glyceraldehyde-3-फास्फेट

स्रोत: जीनतो और बेन मिल्स

ऊपरी छवि ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट की संरचना को दर्शाती है। पीले रंग के बगल में लाल रंग फॉस्फेट समूह के अनुरूप होता है, जबकि कार्बन कार्बन कंकाल में। लाल गोला सफेद से जुड़ा होता है, जो OH समूह है, लेकिन जब यह काले रंग के गोले से जुड़ा होता है और बाद वाला सफेद से जुड़ा होता है, तो यह CHO समूह होता है।

ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट ग्लाइकोलिसिस में शामिल है, एक चयापचय प्रक्रिया जिसमें ग्लूकोज को एटीपी के उत्पादन के साथ पाइरुविक एसिड के साथ अपमानित किया जाता है, जो जीवित प्राणियों का एक ऊर्जा भंडार है। NADH के उत्पादन के अलावा, एक जैविक कम करने वाला एजेंट।

ग्लाइकोलाइसिस में, ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट और डिहाइड्रोकैसेटोन फॉस्फेट डी-फ्रुक्टोज-1-6-बिस्फोस्फेट के दरार से उत्पन्न होते हैं

ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट चयापचय प्रक्रिया में शामिल है जिसे पेंटोस चक्र के रूप में जाना जाता है। इसमें, एक महत्वपूर्ण जैविक रेड्यूसर, एनएडीपीएच उत्पन्न होता है।

11-सिस-रेटिना

स्रोत: पिक्साबे

T-कैरोटीन एक प्राकृतिक वर्णक है जो विभिन्न सब्जियों, विशेष रूप से गाजर में मौजूद होता है। यह यकृत में एक ऑक्सीडेटिव टूटने का अनुभव करता है, इस प्रकार रेटिनॉल अल्कोहल या विटामिन ए में बदल जाता है। विटामिन ए का ऑक्सीकरण और इसके दोहरे बांडों में से एक के बाद के आइसोमेराइजेशन, 11-सीस-रेटिनल एल्डिहाइड बनाता है।

पाइरिडोक्सल फॉस्फेट (विटामिन बी 6)