Ιωδαιθανάλη

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

 Με ιωδίωση ένυδρου βινυλιωδίδιου, παράγεται τελικά ιωδαιθανάλη: Το ένυδρο βρώμιο αντιστοιχεί σε υποιωδιώδες οξύ, που με προσθήκη στο ιωδαιθένιο δίνει αρχικά την ασταθή 1,2-διιωδαιθανόλη, που αφυδροιωδιώνεται, σχηματίζοντας τελικά τη ιωδαιθανάλη. Με καταλυτική οξείδωση (2-ιωδαιθυλο)βενζόλιου (PhCH2CH2I) παράγεται φαινόλη (PhOH) και ιωδαιθανάλη: Με μερική οξείδωση 2-ιωδαιθανόλης, με σχετικά ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως το τριοξείδιο του χρωμίου: Με οζονόλυση 1,4-διιωδο-2-βουτενίου παράγεται τελικά ιωδαιθανάλη: Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 1,4-διιωδο-2,3-βουτανοδιόλη παράγεται ιωδαιθανάλη: Με επίδραση ιωδίου σε φορμυλοαιθανικό άργυρο παράγεται ιωδαιθανάλη - Αντίδραση Hunsdiecker: Με επίδραση ιωδιούχο νάτριο (NaI) σε χλωραιθανάλη σχηματίζεται ιωδαιθανάλη: 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. Ταυτομέρεια με 2-ιωδαιθενόλη 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: 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 Με καταλυτική υδρογόνωση, μπορεί να αναχθεί η 2-ιωδαιθανάλη προς 2-ιωδαιθανόλη: Οξείδωση προς ιωδαιθανικό οξύ Μπορεί να οξειδωθεί προς ιωδαιθανικό οξύ; 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 Με προσθήκη ύδατος σε ιωδαιθανάλη παράγεται, σε χημική ισορροπία, η μη απομονώσιμη ασταθής 2-ιωδο-1,1-αιθανοδιόλη: Προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης παράγεται 2-ιωδομεθυλο-1,3-διοξολάνιο: Προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης παράγεται 2-ιωδομεθυλο-1,3-διθειολάνιο: Το 2-ιωδομεθυλο-1,3-διθειολάνιο μπορεί να υποστεί αποθείωση Raney με νικέλιο και υδρογόνο, σχηματίζοντας μίγμα από ιωδαιθάνιο και αιθάνιο: Συμπύκνωση με «ενεργές» μεθυλενομάδες 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: Επίδραση φωσφοροϋλιδίων Με επίδραση φωσφοροϋλιδίων [Ph3P+C-(R)R'] έχουμε τη λεγόμενη αντίδραση Wittig, με την οποία παράγεται 3-ιωδο-1,2-διαλκυλο-1-προπένιο: Αλογόνωση 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: Επίδραση υδραζωτικού οξέος Με επίδραση υδραζωτικού οξέος παράγεται ιωδαιθανονιτρίλιο και ιωδομεθυλαμινομεθανάλη: Προσθήκη αλκοολών Με προσθήκη αλκοόλης (ROH) παράγεται αρχικά 1-αλκοξυ-2-ιωδαιθανόλη και έπειτα, με περίσσεια αλκοόλης 1,1-διαλκοξυ-2-ιωδαιθάνιο: Τριμερισμός Με επίδραση οξέος μπορεί να υποστεί τριμερισμό προς 2,4,6-τρι(ιωδομεθυλο)-1,3,5-τριοξάνιο: Φωτοχημική προσθήκη σε αλκένια Με επίδραση φθοραιθανάλης σε αιθένιο σχηματίζεται φωτοχημικά 2-ιωδομεθυλοξετάνιο (Αντίδραση Paterno–Büchi): Οι αντιδράσεις είναι πιο γρήγορες σε σύγκριση με τις αντίστοιχες αλαιθανάλες των άλλων αλογόνων, πλην του ιωδίου. Υποκατάσταση από υδροξύλιο Κατά την υδρόλυσή του με εναιώρημα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) σχηματίζεται υδροξυαιθανάλη : Υποκατάσταση από αλκοξύλιο Με αλκοολικά άλατα (RONa) σχηματίζει αλκοξυαιθανάλη: Υποκατάσταση από αλκινύλιο Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) σχηματίζει αλκινυλαιθανάλη. Π.χ.: Υποκατάσταση από ακύλιο Με καρβονικά άλατα (RCOONa) σχηματίζει φορμυλομεθυλεστέρα (RCOOCH2CH3): Υποκατάσταση από κυάνιο Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) σχηματίζει φορμυλαιθανονιτρίλιο: Υποκατάσταση από αλκύλιο Με αλκυλολίθιο (RLi) σχηματίζει αλδεΰδη: Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) σχηματίζει υδροθειαιθανάλη: Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο Με θειολικό νάτριο (RSNa) σχηματίζει αλκυλοθειαιθανάλη: Υποκατάσταση από φθόριο Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε ιωδαιθανάλη, παράγεται φθοραιθανάλη: Υποκατάσταση από νιτροομάδα Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) σχηματίζει νιτραιθανάλη: Υποκατάσταση από φαινύλιο Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται φαινυλαιθανάλη: 1. Με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται αιθανόλη: 2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται αιθανόλη: 3. Με υδροϊώδιο (HI): 4. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται αιθανάλη: 5. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.: Με απόσπαση υδροιωδίου (HI) από ιωδαιθανάλη παράγεται αιθενόνη: Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 3-ιωδοπροπανάλη, ιωδοπροπανόνη και ιωδομεθυλοξιράνιο: 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.