Γαλακταλδεΰδη

Η γαλακταλδεΰδη ή 2-υδροξυπροπανάλη ή 2-υδροξυπροπιοναλδεΰδη ή γαλακτική αλδεΰδη) (αγγλικά: lactaldehyde) είναι οργανική χημική ένωση, που βρίσκεται σε δυο οπτικά ισομερή και περιέχει άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C3H6O2, αν και συχνά γράφεται πιο αναλυτικά ως CH3CH(OH)CHO. Η μεθυλογλυοξάλη μετατρέπεται σε D-γαλακταλδεΰδη από τη δεϋδρογονάση της γλυκερόλης (gldA). Μετά η γαλακταλδεΰδη μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ από τη δεϋδρογονάση των αλδεϋδώνHuang PC, Miller ON (1958). "The metabolism of lactaldehyde, page 205" (PDF). J. Biol. Chem. 231 (1): 201–5. PMID 13538961..

Η γαλακταλδεΰδη υπάρχει σε αρκετές μορφές: Στη μορφή ανοικτής αλυσίδας, ως κυκλική ημιακετάλη, σε διαλύματα, σε κρυσταλλικές μορφές, ως μονομερές και ως διμερές. Στην κρυσταλλική μορφή υπάρχουν τρία (3) συνμορφομερή ως ημιακεταλικά διμερή με σκελετό δακτυλίου 1,4-διοξάνιου:
κέντρο|μικρογραφία|440x440px|Η γαλακταλδεΰδη στις τέσσερις ταυτομερείς μορφές της.
κέντρο|μικρογραφία|Ο διμερισμός της γαλακταλδεΰδης οδηγεί σε ένα μίγμα στερεοϊσομερών 2,3,5,6-τετραμεθυλο-1,4-διοξανών.

Στη χημική ισορροπία διαλύματος υπάρχει αμελητέα ποσότητα του μονομερούς και τουλάχιστον ένα διμερές με πενταμελή δακτύλιο.

 Παραγωγή 

 Με έμμεση μερική αναγωγή γαλακτικού οξέος 

1. Αρχικά το γαλακτικό οξύ μετατρέπεται σε 2-υδροξυπροπανοϋλοχλωρίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.3.:

2. Το 2-υδροξυπροπανοϋλοχλωρίδιο ανάγεται καταλυτικά άμεσα προς γαλακταλδεΰδη:

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 
Η γαλακταλδεΰδη συνδυάζει τις ιδιότητες αλδεΰδης και αλκοόλης.

 Ιδιότητες αλδεΰδης 

 Αναγωγή προς 1,2-προπανοδιόλη 
1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):

2. Με καταλυτική υδρογόνωση:

 Αναγωγή προς 2-προπανόλη 
Η γαλακταλδεΰδη μπορεί να αναχθεί προς 2-προπανόλη με την μεθόδο Wolff-KishnerΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.3α.

 Οξείδωση προς πυροσταφυλικό οξύ 

Η γαλακταλδεΰδη μπορεί να οξειδωθεί προς πυροσταφυλικό οξύ, με αραιό υπερμαγγανικό κάλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.1,2.;

 Μερική οξείδωση προς γαλακτικό οξύ 

Η γαλακταλδεΰδη μπορεί να οξειδωθεί προς γαλακτικό οξύ;

1. Με τριοξείδιο του χρωμίου:

2. Με οξυγόνο:

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

4. Με αντιδραστήρια Fehling:

 Οι αντιδράσεις 3-4 παρουσιάζονται απλοποιημένες και χρησιμοποιούνται γενικά για την ανίχνευση αλδεϋδομάδας (-CHO).

 Προσθήκη ύδατος 

Με προσθήκη ύδατος σε γαλακταλδεΰδη παράγεται, σε χημική ισορροπία, η μη απομονώσιμη ασταθής 1,1,2-προπανοτριόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.5α.:

 Αντιδράσεις με αζωτούχες ενώσεις 
Η γαλακταλδεΰδη αντιδρά με αρκετά είδη αζωτούχων ενώσεων του γενικού τύπου NH2A, όπου το A μπορεί να είναι υδρογόνο, αλκύλιο, υδροξύλιο, αμινοξάδα και διάφορα άλλα. Με βάση το γενικό τύπο η γενική αντίδραση είναι η ακόλουθηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218-219, §9.5.6.:

 Μερικά σχετικά παραδείγματα αμέσως παρακάτω:
1. Με αμμωνία παράγεται 1-ιμιν-2-προπανόλη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = H:
2. Με πρωτοταγείς αμίνες (RNH2) παράγεται Ν-αλκυλο-1-ιμιν-2-προπανόλη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = R:

3. Με υδροξυλαμίνη παράγεται 1-(υδροξυλιμιν)-2-προπανόλη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = OH:

4. Με υδραζίνη παράγεται αρχικά 1-υδραζο-2-προπανόλη και με περίσσεια μεθανάλης δι(1-υδροξυλ-2-προπυλιδεν)αζίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NH2:

5. Με φαινυλυδραζίνη παράγεται (1-φαινυλυδραζ)-2-προπανόλη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NHPh:

6. Με υδραζινομεθαναμίδιο παράγεται [(2-υδροξυλπροπυλιδεν)υδραζο]μεθαναμίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NHCONH2:

 Συμπύκνωση με δευτεροταγείς αμίνες 

Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (RNHR') σε γαλακταλδεΰδη παράγεται 2-(αλκυλιμινο)-2-προπανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.7.:

 Αλδολική συμπύκνωση 

Με επίδραση βάσης σε γαλακταλδεΰδη έχουμε τη λεγόμενη αλδολική συμπύκνωση, η οποία όταν γίνεται με τον εαυτό της, παράγεται 2-μεθυλο-2,3,4-τριυδροξυπεντανάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.8.:

 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), σε γαλακταλδεΰδη έχουμε την αντίδραση KnoevenagelΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.9.:

 Επίδραση φωσφοροϋλιδίων 

Με επίδραση φωσφοροϋλιδίων [Ph3P+C-(R)R'] έχουμε τη λεγόμενη αντίδραση Wittig, με την οποία παράγεται 4,4-διαλκυλο-3-βουτεν-2-όληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.11.:

 Προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων 

Είναι δυνατή η προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων στο διπλό δεσμό C=Ο που περιέχει η γαλακταλδεΰδη. Π.χ.:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.12.:

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

2. Με προσθήκη όξινου θειικού νατρίου παράγεται 1,2-διυδροξυαιθανοσουλφονικό οξύ:

3. Με προσθήκη αλκυλομαγνησιοαλογονιδίου (RMgX) παράγεται 2-αλκυλο-1,2-προπανοδιόλη:

4. Με προσθήκη στο καρβονύλιο και υποκατάσταση του υδροξυλίου σε γαλακταλδεΰδη από πενταχλωριούχου φωσφόρου παράγεται 1,1,2-τριχλωροπροπάνιο:

 Επίδραση υδραζωτικού οξέος 

Με επίδραση υδραζωτικού οξέος σε γαλακταλδεΰδη παράγεται 2-υδροξυπροπανονιτρίλιο και 2-υδροξυπροπαναμίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.15.:

 Προσθήκη αλκοολών 

Με προσθήκη αλκοόλης (ROH) σε γαλακταλδεΰδη παράγεται αρχικά 1-αλκοξυ-1,2-προπανοδιόλη και έπειτα, με περίσσεια αλκοόλης 2,2-διαλκοξυ-2-προπανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.3.:

 Αντίδραση Stracker 

Με επίδραση υδροκυανίου (HCN) και αμμωνίας (NH3) σε γαλακταλδεΰδη παράγεται αρχικά 2-αμινο-3-υδροξυβουτονιτρίλιο και στη συνέχεια, με υδρόλυση, θρεονίνη«Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.2.:

 Φωτοχημική προσθήκη σε αλκένια 

Με επίδραση μεθανάλης σε αιθένιο σχηματίζεται φωτοχημικά 2-(1-υδροξυαιθυλ)οξετάνιο (Αντίδραση Paterno–Büchi):
 2-(1-υδροξυαιθυλ)οξετάνιο

 Ιδιότητες αλκοόλης 

 Αλκοολικά άλατα 

1. Αντίδραση με αλκαλιμέταλλαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4α.:

2. Αντίδραση με αμίδια μετάλλωνΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4β.::

 Διαμοριακή αφυδάτωση 

Με διαμοριακή αφυδάτωση παράγεται 2-(μεθυλοφορμυλομεθυλο)προπανάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.5β.:

 Ενδομοριακή αφυδάτωση 

Με ενδομοριακή αφυδάτωση παράγεται (κυρίως) προπενάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.:

 Καρβοξυλικοί εστέρες 

Αντίδραση με ακυλιωτικά μέσα:
1. Εστεροποίηση με καρβοξυλικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4α.:

 Πρόκειται για μέθοδο «προστασίας» της υδροξυλομάδας.
2. Εστεροποίηση με ανυδρίτη καρβοξυλικού οξέοςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4β.:

3. Εστεροποίηση με ακυλαλογονίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4γ.:

 Επίδραση καρβενίων 

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου σε γαλακταλδεΰδη παράγονται 2-υδροξυβουτανάλη, 2-μεθυλο-2-υδροξυπροπανάλη, 2-μεθοξυπροπανάλη, 3-υδροξυβουτανόνη και 1-υδροξυαιθυλοξιράνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.:
1-υδροξυαιθυλοξιράνιο

 Πηγές 

 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.

 Αναφορές και σημειώσεις 

Κατηγορία:Αλδεΰδες
Κατηγορία:C3
Κατηγορία:Χειρομορφία (χημεία)