Ιωδαιθανάλη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Ιωδαιθανάλη
Γενικά
Όνομα IUPAC Ιωδαιθανάλη
Άλλες ονομασίες Ιωδακεταλδεΰδη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C2H3OI
Μοριακή μάζα 169,951 amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
ICH2CHO
SMILES C(C=O)I
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 5
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Η ιωδαιθανάλη ή ιωδακεταλδεΰδη είναι οργανική χημική ένωση με χημικό τύπο C2H3OI και σύντομο συντακτικό τύπο ICH2CHO (γράφεται συχνά με την ισοδύναμη μορφή CH2ICHO). Είναι μια από τις απλούστερες αλαλδεΰδη, δηλαδή αλογονούχος αλδεΰδη. Όπως και κάποιες συγγενικές ενώσεις, η ιωδαιθανάλη είναι ένα ισχυρό ακυλιωτικό αντιδραστήριο και γι' αυτό ένα δυνάμει επικίνδυνο ακυλιωτικό μέσο.

Με βάση τον χημικό της τύπο, έχει τα ακόλουθα πέντε (5) ισομερή θέσης:

  1. Αιθανοϋλιωδίδιο, ένα ακυλαλογονίδιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3COI.
  2. Ιωδοξυαιθένιο, ένας εστέρας του υπιωδιώδους οξέος (HOΙ), με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHOI.
  3. 1-ιωδαιθενόλη, μια ασταθής αλενόλη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C(Ι)OH, έλασσον ταυτομερές του αιθανοϋλιωδίδιου.
  4. 2-ιωδαιθενόλη, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή, μια ασταθής αλενόλη, με σύντομο συντακτικό τύπο ICH=CHOH, έλασσον ταυτομερές της ιωδαιθανάλης.
  5. Ιωδοξιράνιο, ένα αλογονοπαράγωγο του οξιρανίου.

Πίνακας περιεχομένων

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από βινυλιωδίδιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με ιωδίωση ένυδρου βινυλιωδίδιου, παράγεται τελικά ιωδαιθανάλη:

Με καταλυτική οξείδωση (2-ιωδαιθυλο)βενζόλιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική οξείδωση (2-ιωδαιθυλο)βενζόλιου (PhCH2CH2I) παράγεται φαινόλη (PhOH) και ιωδαιθανάλη:

Με μερική οξείδωση 2-ιωδαιθανόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με μερική οξείδωση 2-ιωδαιθανόλης, με σχετικά ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως το τριοξείδιο του χρωμίου[2]:

Με οζονόλυση 1,4-διιωδο-2-βουτένιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με οζονόλυση 1,4-διιωδο-2-βουτενίου παράγεται τελικά ιωδαιθανάλη[3]:

Με επίδραση υπεριωδικού οξέως σε 1,4-διιωδο-2,3-βουτανοδιόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 1,4-διιωδο-2,3-βουτανοδιόλη παράγεται ιωδαιθανάλη[4]:

Με αποικοδόμηση τύπου Hunsdiecker[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση ιωδίου σε φορμυλοαιθανικό άργυρο παράγεται ιωδαιθανάλη - Αντίδραση Hunsdiecker[5]:

Από χλωραιθανάλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση ιωδιούχο νάτριο (NaI) σε χλωραιθανάλη σχηματίζεται ιωδαιθανάλη[6]:

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ιωδαιθανόλη είναι μια διλειτουργική ένωση, αφού περιέχει δυο λειτουργικές ομάδες, το ιώδιο και την αλδεϋδομάδα. Το γεγονός αυτό την καθιστά μια ευέλικτη πρόδρομη ένωση, για πολλές ετεροκυκλικές ενώσεις και όχι μόνο. Για παράδειγμα, συμπυκνώνται με παράγωγα της θειουρίας, για να δώσει αμινοθειαζόλες. Η αντίδραση αυτή ήταν κάποτε σημαντική, ως πρόδρομη για την παραγωγή σουλφαθειαζόλης, ενός από τα πρώτα σουλφοφάρμακα[7].

Αντιδράσεις καρβονυλίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ταυτομέρεια με 2-ιωδαιθενόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ιωδαιθανάλη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με την ταυτομερή της 2-ιωδαιθενόλη. Αυτή η χημική ισορροπία, μπορεί να καταλυθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση με παρουσία οξέων ή βάσεων[6]:

  • Το #2 άτομο άνθρακα συνδέεται με ιώδιο, που είναι λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το οξυγόνο, με το οποίο συνδέεται το #1. Έτσι, σε αντιδράσεις προσθήκης ενώσεων τύπου δ+ABδ- σε αυτήν, το αποτέλεσμα θα είναι CH(I)ACH(B)OH.

Αναγωγή προς 2-ιωδαιθανόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική υδρογόνωση, μπορεί να αναχθεί η 2-ιωδαιθανάλη προς 2-ιωδαιθανόλη[8]:

Οξείδωση προς ιωδαιθανικό οξύ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να οξειδωθεί προς ιωδαιθανικό οξύ[9];

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο:

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου:

3. Με οξυγόνο:

4. Με αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου):

5. Με αντιδραστήρια Fehling:

  • Οι αντιδράσεις 4-5 παρουσιάζονται απλοποιημένες και χρησιμοποιούνται γενικά για την ανίχνχνευση αλδεϋδομάδας (-CHO).

Προσθήκη ύδατος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη ύδατος σε ιωδαιθανάλη παράγεται, σε χημική ισορροπία, η μη απομονώσιμη ασταθής 2-ιωδο-1,1-αιθανοδιόλη[10]:

Προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης παράγεται 2-ιωδομεθυλο-1,3-διοξολάνιο[11]:

2-ιωδομεθυλο-1,3-διοξολάνιο

Προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης παράγεται 2-ιωδομεθυλο-1,3-διθειολάνιο[12]:

2-ιωδομεθυλο-1,3-διθειολάνιο

2-ιωδομεθυλο-1,3-διθειολάνιο'

Συμπύκνωση με «ενεργές» μεθυλενομάδες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με την επίδραση «ενεργών» μεθυλενομάδων, δηλαδή ενώσεων του γενικού τύπου XCH2Y, όπου X,Y ηλεκτραρνητικές ομάδες όπως π.χ. κυανομάδα (CN), καρβαλκοξυομάδα (COOR), έχουμε την αντίδραση Knoevenagel[13]:

Επίδραση φωσφοροϋλιδίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φωσφοροϋλιδίων [Ph3P+C-(R)R'] έχουμε τη λεγόμενη αντίδραση Wittig, με την οποία παράγεται 3-ιωδο-1,2-διαλκυλο-1-προπένιο[14]:

Προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Είναι δυνατή η προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων στο διπλό δεσμό C=O που περιέχει η 3-ιωδο-αιθανάλη. Π.χ.:[15]:

1. Με προσθήκη υδροκυανίου παράγεται αρχικά 3-ιωδο-2-υδροξυ-προπανονιτρίλιο, από το οποίο με υδρόλυση μπορεί να παραχθεί 2-υδροξυ-3-ιωδοπροπανικό οξύ:

2. Με προσθήκη όξινου θειικού νατρίου παράγεται 2-ιωδο-1-υδροξυαιθανοσουλφονικό οξύ:

3. Με προσθήκη πενταχλωριούχου φωσφόρου παράγεται 2-ιωδο-1,1-διχλωραιθάνιο:

Αλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλογόνου (X2) έχουμε προσθήκη του στην ταυτομερή 2-ιωδαιθενόλη. Παράγεται αρχικά η ασταθής 1,2-διαλο-2-ιωδαιθανόλη που αφυδραλογονώνεται σχηματίζοντας τελικά αλοιωδαιθανάλη[16]:

Επίδραση υδραζωτικού οξέος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υδραζωτικού οξέος παράγεται ιωδαιθανονιτρίλιο και ιωδομεθυλαμινομεθανάλη[17]:

Προσθήκη αλκοολών[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη αλκοόλης (ROH) παράγεται αρχικά 1-αλκοξυ-2-ιωδαιθανόλη και έπειτα, με περίσσεια αλκοόλης 1,1-διαλκοξυ-2-ιωδαιθάνιο[18]:

Τριμερισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση οξέος μπορεί να υποστεί τριμερισμό προς 2,4,6-τρι(ιωδομεθυλο)-1,3,5-τριοξάνιο[19]:

+ 2,4,6-τρι(ιωδομεθυλο)-1,3,5-τριοξάνιο

Φωτοχημική προσθήκη σε αλκένια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φθοραιθανάλης σε αιθένιο σχηματίζεται φωτοχημικά 2-ιωδομεθυλοξετάνιο (Αντίδραση Paterno–Büchi)[20] [21]:

2-ιωδομεθυλοξετάνιο

Αντιδράσεις υποκατάστασης του ιωδίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Οι αντιδράσεις είναι πιο γρήγορες σε σύγκριση με τις αντίστοιχες αλαιθανάλες των άλλων αλογόνων, πλην του ιωδίου.

Υποκατάσταση από υδροξύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κατά την υδρόλυσή του με εναιώρημα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) σχηματίζεται υδροξυαιθανάλη [22]:

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκοολικά άλατα (RONa) σχηματίζει αλκοξυαιθανάλη[22]:

Υποκατάσταση από αλκινύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) σχηματίζει αλκινυλαιθανάλη. Π.χ.[22]:

Υποκατάσταση από ακύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) σχηματίζει φορμυλομεθυλεστέρα (RCOOCH2CH3)[22]:

Υποκατάσταση από κυάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) σχηματίζει φορμυλαιθανονιτρίλιο[22]:

Υποκατάσταση από αλκύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκυλολίθιο (RLi) σχηματίζει αλδεΰδη[22]:

Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) σχηματίζει υδροθειαιθανάλη[22]:

Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με θειολικό νάτριο (RSNa) σχηματίζει αλκυλοθειαιθανάλη[22]:

Υποκατάσταση από φθόριο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε ιωδαιθανάλη, παράγεται φθοραιθανάλη[23]:

Υποκατάσταση από νιτροομάδα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) σχηματίζει νιτραιθανάλη[24]:

Υποκατάσταση από φαινύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται φαινυλαιθανάλη[25]:

Αναγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται αιθανόλη[26]:

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται αιθανόλη[27]:

3. Με υδροϊώδιο (HI)[28]:

4. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται αιθανάλη[29]:

5. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.[30]:

Αντίδραση απόσπασης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με απόσπαση υδροιωδίου (HI) από ιωδαιθανάλη παράγεται αιθενόνη[31]:

Επίδραση καρβενίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 3-ιωδοπροπανάλη, ιωδοπροπανόνη και ιωδομεθυλοξιράνιο[32]:

ιωδομεθυλοξιράνιο

Παραπομπές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Υπολογίστηκε με βάση το χημικό του τύπο και τις αναφερόμενες ατομικές μάζες στα άρθρα των χημικών στοιχείων που το αποτελούν.
  2. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.2.
  3. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.4.
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.6.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3δ.
  6. 6,0 6,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.1.
  7. Reinhard Jira, Erwin Kopp, Blaine C. McKusick, Gerhard Röderer, Axel Bosch, Gerald Fleischmann “Chloroacetaldehydes“ in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a06_527.pub2.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2. και σελ. 187, §7.3.3α.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.1,2.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.5α.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.5β.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2 και §9.5.5β
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.9.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.11.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.12.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.13.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.15.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.3.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.5b.
  20. E. Paterno, G. Chieffi (1909). «.». Gazz. Chim. Ital. 39: 341. 
  21. G. Büchi, Charles G. Inman, and E. S. Lipinsky (1954). «Light-catalyzed Organic Reactions. I. The Reaction of Carbonyl Compounds with 2-Methyl-2-butene in the Presence of Ultraviolet Light». Journal of the American Chemical Society 76 (17): 4327–4331. doi:10.1021/ja01646a024. 
  22. 22,0 22,1 22,2 22,3 22,4 22,5 22,6 22,7 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
  23. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
  24. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α.
  25. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §3.2. σελ.54
  26. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α
  27. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β.
  28. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §1.1. σελ.14
  29. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  30. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.
  31. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α.
  32. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.