Aldehydhydrate

Aldehydhydrate (geminale Diole) sind meist instabile Produkte der Anlagerung von Wasser (Hydratisierung) an einen Aldehyd.

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Eigenschaften und Beispiele

Methanal (Formaldehyd) liegt in wäßriger Lösung zu 100 % als Aldehydhydrat vor, Ethanal (Acetaldehyd) zu 58 %. Beim Entfernen des Wassers (z. B. durch Erhitzen) zersetzen sich die Aldehydhydrate unter Abspaltung des Wassermoleküls.

Chloralhydrat ist ein Beispiel eines stabilen Aldehydhydrats. Hier stabilisiert der starke elektronenanziehende −I-Effekt der Chloratome das Hydratmolekül.

Da in Aldehydhydraten zwei Hydroxylgruppen an ein Kohlenstoffatom gebunden sind, stellt diese Stoffgruppe eine Ausnahme von der Erlenmeyer-Regel dar.

Auch Ketone können Hydrate bilden, allerdings liegt das Gleichgewicht bei Ketonen meist weit auf der Seite der Carbonylverbindung. Stark akzeptorsubstituierte Ketone wie Hexafluoraceton oder Ninhydrin liegen jedoch als Hydrat vor.

Bildungsreaktion

Das Wassermolekül greift als Nucleophil mit einem freien Elektronenpaar am Sauerstoff den elektrophilen Carbonylkohlenstoff an. Dabei entsteht ein Zwitterion, das sich durch Deprotonierung der (OH₂)⁺-Gruppe und Protonierung des Sauerstoffanions zu jeweils einer Hydroxylgrupe stabilisiert.

Die Reaktion ist eine Gleichgewichtsreaktion, das Gleichgewicht liegt nur in Sonderfällen wie Formaldehyd und Chloral komplett auf der rechten Seite.

Quellen und Weblinks

• Compuchem.de