Penambahan nukleofil karbon
Berbagai jenis nukleofil karbon menambah aldehid, dan reaksi sedemikian sangat penting dalam kimia organik sintetik kerana produk tersebut adalah gabungan dua rangka karbon. Ahli kimia organik dapat mengumpulkan hampir semua kerangka karbon, tidak kira betapa rumitnya, dengan penggunaan tindak balas yang bijak ini. Salah satu yang tertua dan paling penting adalah penambahan reagen Grignard (RMgX, di mana X adalah atom halogen). Ahli kimia Perancis, Victor Grignard memenangi Hadiah Nobel dalam kimia pada tahun 1912 kerana penemuan reagen ini dan reaksi mereka.
Penambahan reagen Grignard ke aldehid diikuti dengan pengasidan dalam asid berair memberikan alkohol. Penambahan formaldehid memberikan alkohol utama. Penambahan aldehid selain formaldehid memberikan alkohol sekunder.
Nukleofil karbon lain adalah ion sianida, CN -, yang bertindak balas dengan aldehid untuk memberikan, selepas pengasidan, sianohidrin, sebatian yang mengandungi kumpulan OH dan CN pada atom karbon yang sama.
Benzaldehyde cyanohydrin (mandelonitrile) memberikan contoh menarik mengenai mekanisme pertahanan kimia dalam dunia biologi. Bahan ini disintesis oleh millipedes (Apheloria corrugata) dan disimpan dalam kelenjar khas. Apabila millipede terancam, sianohidrin dirembeskan dari kelenjar simpanannya dan menjalani pemisahan pemangkin enzim untuk menghasilkan hidrogen sianida (HCN). Millipede kemudian melepaskan gas HCN ke persekitarannya untuk menangkis pemangsa. Kuantiti HCN yang dikeluarkan oleh satu millipede cukup untuk membunuh seekor tikus kecil. Mandelonitrile juga terdapat dalam kacang almond pahit dan peach. Fungsinya di sana tidak diketahui.
Reaksi penting lain dalam kategori ini termasuk reaksi Knoevenagel, di mana nukleofil karbon adalah ester dengan sekurang-kurangnya satu α-hidrogen. Dengan adanya pangkalan yang kuat, ester kehilangan α-hidrogen untuk memberikan karbon bercas negatif yang kemudian menambah karbonil karbon aldehid. Pengasidan diikuti dengan kehilangan molekul air memberikan ester α, β-tak jenuh.
Reaksi penambahan lain yang melibatkan nukleofil karbon adalah tindak balas Wittig, di mana aldehid bertindak balas dengan fosforana (juga disebut fosforus ylida), untuk memberikan sebatian yang mengandungi ikatan berganda karbon-karbon. Hasil tindak balas Wittig adalah penggantian oksigen karbonil aldehid oleh kumpulan karbon yang terikat dengan fosfor. Ahli kimia Jerman, Georg Wittig berkongsi Hadiah Nobel dalam kimia tahun 1979 untuk penemuan reaksi ini dan perkembangan penggunaannya dalam kimia organik sintetik.
Sebatian yang mengandungi kumpulan trimethylsilyl (-SiMe 3, di mana saya adalah kumpulan metil, -CH 3) dan atom litium (Li) pada atom karbon yang sama bertindak balas dengan aldehid dalam tindak balas yang dipanggil Peterson untuk memberikan produk yang sama yang akan diperoleh dengan tindak balas Wittig yang sesuai.
Perpindahan pada α-karbon
α-Halogenasi
Α-hidrogen aldehid boleh digantikan oleh atom klorin (Cl), bromin (Br), atau yodium (I) apabila sebatian tersebut dirawat masing-masing dengan Cl 2, Br 2, atau I 2, sama ada tanpa pemangkin atau dengan adanya pemangkin berasid.
Tindak balas dapat dihentikan dengan mudah setelah hanya satu atom halogen ditambahkan. α-Halogenasi sebenarnya berlaku pada bentuk enol (lihat di atas Properties of aldehydes: Tautomerism) aldehyde daripada pada aldehid itu sendiri. Reaksi yang sama berlaku jika basa ditambahkan, tetapi kemudian tidak dapat dihentikan sehingga semua α-halogen yang melekat pada karbon yang sama digantikan oleh atom halogen. Jika terdapat tiga α-hidrogen pada karbon yang sama, tindak balas pergi satu langkah ke hadapan, menyebabkan belahan X 3 C - ion (di mana X adalah halogen a) dan pembentukan garam asid karboksilik.
Tindak balas ini dikenali sebagai tindak balas haloform, kerana X 3 C - ion bertindak balas dengan air atau yang lain hadir asid dalam sistem untuk sebatian hasil dalam bentuk X 3 CH, yang dipanggil haloforms (contohnya, CHCl 3 dipanggil kloroform).
