10醛

醛1.醛：有机化合物的一类，是醛基(-CHO 而不能写成—COH)和烃基（或氢原子）连接而成的化合物。

醛基由一个碳原子、一个氢原子及一个双键氧原子组成。

醛是分子里由烃基跟醛基相连的化合物，醛类的通式是RCHO （R 基团中，与-CHO 中C 原子直接相连的原子不能为O 或H 原子，否则就是羧酸或酯类）。

饱和一元醛的通式为CnH2nO 。

乙醛分子式为C 2H 4O ，结构简式为CH 3CHO ，官能团是醛基（-CHO ）。

2.醛的化学性质由于醛分子里都含有醛基，而醛基是醛的官能团，它决这一着醛的一些特殊的性质，所以醛的主要化学性质与乙醛相似。

如(1)醛被还原成醇OH CH CH CH H CHO CH CH 223223−−−→−+∆催化剂(2)醛的氧化反应①催化氧化②被银氨溶液氧化①催化氧化COOH CH CH O CHO CH CH 2322322−−−→−+∆催化剂；O H NH COONH CH CH Ag OH )NH (Ag CHO CH CH 234232323322+↑++↓−→−+∆；②被银氨溶液氧化③被新制氢氧化铜氧化O H O Cu COOH CH CH OH Cu CHO CH CH 22232232)(2+↓+−→−+∆；(5)缩合反应 (酚醛树脂的合成)3.甲醛:无色，有强烈刺激型气味的气体。

易溶于水、醇和醚。

甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。

易溶于水和乙醇，35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。

甲醛为强还原剂，在微量碱性时还原性更强。

在空气中能缓慢氧化成甲酸甲醛分子中有醛基生缩聚反应，得到酚醛树脂（电木）。

甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业（如制酚醛树脂、脲醛塑料—电玉）、合成纤维（如合成维尼纶—聚乙烯醇缩甲醛）、皮革工业、医药、染料等。

甲醛是最简单的醛，通常把它归为饱和一元醛，但它左右对称，相当于二元醛。

在与弱氧化剂的反应中，每摩尔HCHO 最多可还原出4mol 的Ag 或2mol 的氧化亚铜，这都是乙醛还原能力的两倍，故甲醛又像二元醛。

4.乙醛：又名醋醛，无色易流动液体，有刺激性气味。

熔点－121℃，沸点20.8℃，可溶于水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮和苯。

易燃，易挥发。

易氧化而成醋酸。

注意：因为乙醛易挥发，易燃烧，故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火。

5.乙醛的化学性质(1)乙醛的加成反应乙醛分子中的碳氧双键能够发生加成反应。

例如，使乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂，乙醛与氢气发生加成反应：＋H 2CH 3CH 2OH说明：①在有机化学反应中，常把有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应。

乙醛与氢气的加成反应就属于还原反应。

②从乙醛与氢气的加成反应也属于还原反应的实例可知，还原反应的概念的外延应当扩大了。

(2)乙醛的氧化反应在有机化学反应中，通常把有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应叫氧化反应。

乙醛易被氧化，如在一定温度和催化剂存在的条件下，乙醛能被空气中的氧气氧化成乙酸：2＋O 22CH 3COOH 注意 ①工业上就是利用这个反应制取乙酸。

②在点燃的条件下，乙醛能在空气或氧气中燃烧。

乙醛完全燃烧的化学方程式为：2CH 3CHO ＋5O 2 4CO 2＋4H 2O乙醛不仅能被O 2氧化，还能被弱氧化剂氧化。

(4)银镜反应：在洁净的试管里加入1 mL 2％的AgNO 3溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止(此时得到的溶液叫做银氨溶液)。

再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。

实验现象 不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。

实验结论 化合态的银被还原，乙醛被氧化。

①上述实验所涉及的主要化学反应为：+++↓=+423·NH AgOH O H NH Ag[]O H OH NH Ag O H NH AgOH 223232)(·2++=+-+[]O H NH Ag NH COO CH OH NH Ag CHO CH 2343233322)(2+↑+↓++→+++--+ 由于生成的银附着在试管壁上，形成银镜，所以这个反应又叫做银镜反应。

②银镜反应常用来检验醛基的存在，工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆。

③配制银氨溶液是向AgNO 3稀深液中逐滴加入稀氨水，直到最初生成沉演恰好溶解为止。

滴加溶液的顺序不能颠倒，否则最后得到的溶液不是银氨溶液。

银镜反应的实验条件是水浴加热，不能直接加热煮沸。

制备银镜时，玻璃要光滑洁净。

玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH 溶液洗，再用水洗净。

此外，另一种弱氧化剂即新制的Cu(OH)2也能使乙醛氧化。

(5)乙醛与新制的氢氧化铜：在试管里加入10%的NaOH 的溶液2mL ,滴入2%的CuSO 4溶液4～6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL 加热到沸腾，观察现象。

实验现象 试管内有红色沉淀产生。

实验结论 在加热的条件下，乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应。

①乙醛与新制氢氧化铜的反应实验中，涉及的主要化学反就是↓=+-+22)(2OH Cu OH CuO H O Cu COOH CH OH Cu CHO CH 223232)(2+↓+−→−+∆实验中看到的沉淀是氧化亚铜，由乙醛与氢氧化铜反应的化学方程式可知，乙醛被氢氧化铜氧化。

②实验中的2)(OH Cu 必须是新制的，制取氢氧化铜，是在NaOH 的溶液中滴入少量4CuSO 溶液，NaOH 是明显过量的。

③乙醛与新制氢氧化铜的反应，可用于在实验里的检验醛基的存在，在医疗上检测尿糖。

④乙醛能被银氨溶液、新制氢氧化铜这样的弱氧化剂氧化，由此可知乙醛的还原性是很强的，易被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化剂氧化，高锰酸钾、溴水因被还原而使溶液褪色。

6.酚醛树脂酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。

原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。

耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。

不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。

苯酚与甲醛缩聚而得。

实验室制取酚醛树脂原理：苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下，通过缩聚反应生成酚醛树脂。

在酸性催化剂作用下，苯酚过量时生成线型热塑性树脂；在碱性催化剂作用下，甲醛过量时生成体型热固性树脂。

操作：(1)在25×200mm 的试管中加入 4g 化学纯苯酚和2.5mL 化学纯甲醛溶液（密度约1.1g/cm3、浓度为36～38%），再加入1mL 化学纯的浓盐酸，振荡均匀后塞上带有直玻璃管（长300mm ）的橡皮塞。

把上述试管固定在铁架台上，放在80～90℃的水浴中加热（如左图）。

片刻后，试管中发生剧烈反应，反应后还要继续加热，直到生成粉红的固体树脂为止。

取出固体树脂（用铁丝钩出），用水冲洗后得到热塑性树脂。

(2)在25×200mm 的试管中加入2.5g 化学纯苯酚和3mL 化学纯甲醛溶液（浓度同前），再加入1mL 化学纯浓氨水（浓度为25～28%），振荡均匀后塞上带有直玻璃管（长300mm ）的橡皮塞。

把上述试管固定在铁架台上，用沸水浴加热，直到混合物分成两层。

当底层的树脂粘度增大时，取下试管用水冷却，等树脂固化后倒出，用水冲洗，得到黄色的热固性树脂。

说明：(1)苯酚和甲醛在碱性条件下反应，要比在酸性条件下反应慢。

要使生成的树脂冷却后呈固体，必须加热半小时以上。

(2)苯酚和甲醛在碱性条件下是逐渐生成体型树脂的。

开始生成的液态物是可溶于酒精、丙酮和碱性水溶液的树脂，叫做甲阶树脂。

继续加热后，生成粘稠状的液体，冷却后成为脆性固体，能部分溶于酒精、丙酮，但不溶于碱性水溶液。

它叫乙阶树脂（固体受热能软化）。

再继续加热，才生成不溶不熔的体型树脂，叫做丙阶树脂。

在课堂教学实验中制备，由于加热的时间不够，一般生成乙阶树脂。

(3)苯酚有毒，它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时要小心。

如沾到皮肤上，要立即用酒精擦洗干净。

(4)苯酚在常温下是无色晶体，不易从瓶中取出。

取用时先把装有苯酚的瓶子放在60～70℃的热水中，使晶体液化，再用长滴管吸出，滴入小烧杯中称量。

课外小阅读：酚醛树脂1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂，1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实现工业化生产，1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成高分子化合物的纪元。

由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂，它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。

主要用于生产压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。

1905～1909年L.H.贝克兰对酚醛树脂及其成型工艺进行了系统的研究，1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司，实现了工业生产。

1911年J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂，并制得了性能良好的塑料制品，获得了广泛的应用。

1969年，由美国金刚砂公司开发了以苯酚－甲醛树脂为原料制得的纤维，随后由日本基诺尔公司投入生产。

现在美国、苏联和中国也有生产。

酚醛树脂的生产至今不衰，1984年世界总产量约1946kt，居热固性树脂的首位。

中国自40年代开始生产，1984年产量为77.6kt。

生产方法常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。

生产过程包括缩聚和脱水两步。

按配方将原料投入反应器并混合均匀，加入催化剂，搅拌，加热至55～65℃，反应放热使物料自动升温至沸腾。

此后，继续加热保持微沸腾（96～98℃）至终点，经减压脱水后即可出料。

近年来，开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。

影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。

酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,缩聚时生成线型树脂;小于1时，生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。

反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定，易缩聚成线型树脂；大于7时,缩聚缓慢，有利于多羟甲基酚衍生物的生成。

生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5～1.5。

为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。

沸腾反应时间一般为3～6h。

脱水可在常压或减压下进行，最终脱水温度为140～160℃。

树脂分子量为500～900。

生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂，沸腾反应时间1～3h，脱水温度一般不超过90℃，树脂分子量为500～1000。

强碱催化剂有利于增大树脂的羟甲基含量和与水的相溶性。

氨催化剂能直接参加树脂化反应，相同配方制得的树脂分子量较高，水溶性差。