同學 你可能曾經聽過媒體報導 剛裝潢好的房子 常常因為裝潢使用的黏著劑 而飄出「新家的味道」 但這個氣味中 其實包含了致癌的「甲醛」氣體 你知道什麼是「醛」嗎? 「醛」是一種有機化合物 在這部影片中 我們將會介紹醛的結構、命名 並介紹基本性質和常見醛類化合物的應用 不同類型的有機化合物 各有不同的官能基 首先我們要先認識畫面中的官能基 它是碳原子和氧原子間以雙鍵連結 兩端再各自接上取代基或氫原子的結構 此種官能基稱為「羰基」 若羰基的兩端 有一端接的是氫原子 則稱為「醛基」 具有醛基結構的有機化合物稱為「醛」 同學曾經學過 烷類化合物的分子式通式為 CₙH₂ₙ₊₂ 氫原子數量為碳原子數量的兩倍再加2 依照八隅體規則 氧原子能夠形成兩個共價鍵 所以氧原子的存在 不會造成氫原子個數的增減 但結構中的雙鍵 會使得整個分子可鍵結的氫原子個數減少2 所以醛類化合物的分子式通式為CₙH₂ₙO 最簡單的醛是「甲醛」 結構中唯一的碳原子即為醛基的碳原子 分子式為CH₂O 示性式為HCHO 同學們請觀察畫面中的化合物 哪些包含醛基呢? 、包含醛基 而 包含醚基 則包含羧基 因此答案是、 你答對了嗎? 認識了醛基之後 再來我們要向各位同學介紹 醛類化合物的IUPAC系統命名 因為氫原子只能形成一個共價鍵 所以醛基必定出現在碳鏈的末端 在命名醛類化合物時 醛基的碳編號為1 以畫面中的醛類為例 其IUPAC系統命名方式如下: 步驟一 找出包含醛基的最長碳鏈 共包含4個碳 所以是丁醛 步驟二 將碳鏈中的碳原子編號 從醛基的碳開始依序編號1、2、3、4 步驟三 寫出取代基及其位置 有一個甲基接在3號碳上 因為醛基的碳必為1號碳 所以不需要特地寫出官能基的位置編號喔 步驟四 加上標點符號 得到此化合物的名稱3-甲基丁醛 接著請同學們試著寫出畫面中化合物的 IUPAC系統命名吧! 包含醛基的最長碳鏈有5個碳 所以是戊醛 由於醛基的碳編號為1 兩個甲基的位置分別在2號及3號碳 故化合物的名稱為 2,3-二甲基戊醛 你答對了嗎? 相信現在各位同學 已經認識醛的官能基與IUPAC系統命名方式 那麼醛類化合物具有哪些特性呢? 我們可以觀察醛基結構式 發現氫原子是接在碳原子上 所以醛類分子間不會形成氫鍵 在分子量相近時 其熔沸點低於具有分子間氫鍵的醇類 再來看到羰基的部分 也就是碳-氧雙鍵的結構 由於氧的電負度大 造成電荷分布的不平均 所以醛類分子具有極性 在分子量相近時 其熔沸點高於極性較弱的醚類、烴類 除了極性之外 羰基上的氧原子可以與水分子形成氫鍵 因此低碳數的醛類分子易溶於水 影片開頭提到裝潢黏著劑會釋出甲醛氣體 而甲醛氣體溶於水後 可形成重量百分濃度約為百分之37的水溶液 稱為「福馬林」 具有防腐功能 常用於保存標本 至於乙醛則能夠被用來製造香精 以及其他有機化合物 例如:乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 苯甲醛是最簡單的芳香醛 在室溫下是無色液體 常用於合成醫藥品 塑膠添加劑 香料等 最後讓我們複習一下今天學到的觀念 首先是羰基與醛基的結構 羰基的結構是碳原子和氧原子間以雙鍵連結 兩端再各自接上取代基或氫原子 若羰基的兩端 有一端接的是氫原子 則稱為醛基 接著是醛類化合物的IUPAC系統命名方式: 找出包含醛基的最長碳鏈 將碳鏈中的碳原子編號 從醛基的碳開始依序編號 寫出取代基及其位置 不需要特別寫出醛基的位置編號 加上標點符號 再來是醛類的熔沸點在分子量相近時 由於無分子間氫鍵但有極性的緣故 會低於醇類 高於醚類與烴類 最後是由於醛類 可與水形成分子間氫鍵的緣故 低碳數的醛類分子易溶於水 看完影片的介紹 同學們是不是學會了呢? 想想看 我們曾經學過有機化合物的異構物結構畫法 請同學試著將分子式為 C₅H₁₀O的所有醛類異構物畫出 總共有多少種呢? 命名分別為何呢? 歡迎在影片下方留言區告訴我們你的答案 我們下次見