アルデヒド

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アルデヒド (aldehyde) はアルデヒド基 (formyl group, −CHO) を持つ有機化合物の総称。一般式 R-CHO で表される。水素結合を作らないために、アルコールに比べて極性溶媒に溶けにくいが、極性があるため水によく溶ける。また、炭化水素基をもつため有機溶媒にも溶ける。還元性を持ち、酸化されるとカルボン酸になる。銀鏡反応、フェーリング反応に陽性。アルデヒドのIUPAC名はアルカンの語尾 -ane を -anal に置き換えることで命名できる。アルデヒドの語源は脱水素アルコールを意味するラテン語 alcohol dehydrogenatum の al + dehyd + eである。ユストゥス・フォン・リービッヒが使い始めたとされる。

単糖類はアルデヒド基とケトン基を持つものに大別されるが、前者のアルデヒドの性質を持つ糖をアルドース、後者のケトンの性質を持つ糖をケトースと呼ぶ。

多くの生物にとって有害で、アルデヒド基がタンパク質の側鎖のアミノ基と反応を起こし、さらには架橋反応に進むため、これを凝固させる作用を持つ。それを利用したものに生物学研究におけるホルマリン固定やグルタールアルデヒド固定があるし、ブドウ糖のようなアルドースが、糖尿病において次第に血管のコラーゲンやエラスチン、水晶体のクリスタリンなどといった高寿命タンパク質を蝕み、こうしたタンパク質を多く含む器官に損傷を与えるのも、同じ原理による。また、アルデヒドの一種であるアセトアルデヒドはエタノールがアルコールデヒドロゲナーゼの触媒作用によって生成し、アルデヒドデヒドロゲナーゼの働きで酢酸となる。弱い型のアルデヒドデヒドロゲナーゼを持つ人はアセトアルデヒドの中毒（=二日酔い）になりやすい。

低級アルデヒドは強い刺激臭をもつ。また、アルデヒドは全体的に辛味を有し、特に芳香族アルデヒドは一部のスパイスの辛味成分ともなっている。

沸点を同じ炭素数について比べると、エーテル＜アルデヒド＜アルコール の順である。

目次 1 アルデヒド基 2 製法 3 主な化学反応 4 主な化合物

[編集] アルデヒド基

アルデヒド基は -CHO と構造が表される 1価の官能基のこと。ホルミル基 (formyl group) とも呼ばれ、「ホルミル-」は IUPAC命名法の接頭辞として用いられる。第一級アルコールの -CH₂OH の部位を酸化することで得られる。また、アルデヒド基を酸化するとカルボキシル基を得ることができる。水素結合がごく弱いため、自己会合は弱く、水との親和性も弱い。

[編集] 製法

アルデヒドは実験室的には第一級アルコールを弱い酸化剤（例えばクロロクロム酸ピリジニウム (PCC)）で酸化すると生成する。

R-CH₂OH + oxidant → R-CHO

PCC酸化の他にも多くの酸化法が知られる。PDC酸化、スワーン酸化、TPAP酸化、デス・マーチン酸化 などを参照されたい。工業的な酸化方法では、銅などの触媒を用いてアルコールを空気または酸素で酸化する方法がよく用いられる。

ワッカー酸化は、末端アルケンに水を付加してアルデヒドを得る手法として工業的に利用される。

DIBAL は、カルボン酸エステルを還元してアルデヒドを得るための試薬として用いられる。ニトリルは酸と塩化スズ(II)の作用でアルデヒドに変わる（スチーブン合成）。

上記の酸化・還元反応のほか、芳香族化合物やアルケンに直接ホルミル基を導入する反応がビルスマイヤー・ハック反応などいくつか知られる。それらはホルミル化、ホルミル化反応と総称される。詳細は記事: ホルミル化 を参照のこと。

工業的なアルデヒド合成法としては、ワッカー酸化とともに、アルケンの二重結合に対して水素と一酸化炭素を触媒を用いて付加させるヒドロホルミル化（オキソ法）が多用される。

RCH=CHR' + H₂ + CO → RCH₂-CHR'-CHO

[編集] 主な化学反応

アルデヒドとグリニャール試薬を反応させて、酸で処理するとアルコールが生成する。

R-CHO + R'MgBr → RR'CHOH （R = 有機基または H）

アルデヒドを適切な酸化剤（例えば亜塩素酸ナトリウム）で酸化するとカルボン酸になる。

R-CHO + HClO₂ → R-CO₂H + HOCl

LAH などで還元するとアルコールに変わる。

R-CHO + LAH → R-CH₂OH

酸の触媒化にアルコールと脱水反応を行わせると、アセタールが得られる。この反応はホルミル基の保護に利用される。

R-CHO + 2 R'OH → R-CH(OR')₂

銀鏡反応やフェーリング反応では、アルデヒドの還元力を利用している。

ほかアルデヒドはオキシム、イミンの原料となる。

アルデヒドを基質とする人名反応は数多く、代表例のごく一部としてアルドール反応、クネーフェナーゲル縮合、ウィッティヒ反応 を挙げる。これらはいずれも炭素-炭素結合生成として重要な反応である。

[編集] 主な化合物

• ホルムアルデヒド （メタナール、HCHO） - 水溶液はホルマリンと呼ばれる
• アセトアルデヒド （エタナール、CH₃CHO）
• プロピオンアルデヒド （プロパナール、C₂H₅CHO）
• アクロレイン （ビニルアルデヒド、CH₂=CHCHO）
• ベンズアルデヒド （C₆H₅CHO） - 杏仁の芳香成分。
• シンナムアルデヒド （桂皮アルデヒド、C₆H₅CH=CHCHO） - シナモンの芳香及び辛味成分。
• ペリルアルデヒド （C₁₀H₁₄O） - シソの芳香及び辛味成分。

表・話・編・歴 官能基
アルコール - アルデヒド - アルカン - アルケン - アルキン - アミド - アミン - アゾ化合物 - ベンゼン - カルボン酸 - シアネート - ジスルフィド - エステル - エーテル - ハロゲン化アルキル - イミン - イソニトリル - ケトン - ニトリル - ニトロ化合物 - ニトロソ化合物 - ペルオキシド - リン酸 - ピリジン - スルホン - スルホン酸 - スルホキシド - チオエステル - スルフィド - チオール