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Benzaldeide

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Benzaldeide
formula di struttura
formula di struttura
Nome IUPAC
benzaldeide
Abbreviazioni
Ph-CHO
Nomi alternativi
aldeide benzoica
benzencarbaldeide
fenilmetanale
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC7H6O
Massa molecolare (u)106,13
Aspettoliquido incolore
Numero CAS100-52-7
Numero EINECS202-860-4
PubChem240
SMILES
C1=CC=C(C=C1)C=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,0415
Solubilità in acqua6 g/L (20 °C)
Temperatura di fusione−26 °C (247 K)
Temperatura di ebollizione178 °C (451 K) (1013 hPa)
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma64 °C (337 K)
Limiti di esplosione1,4 - 8,5 Vol%
Temperatura di autoignizione190 °C (463 K)
Simboli di rischio chimico
irritante
attenzione
Frasi H302 - 332 - 319 - 335
Consigli P280 - 301+330 [1]
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La benzaldeide o aldeide benzoica[2] è un'aldeide aromatica avente formula molecolare C6H5−CHO, o anche Ph−CHO.[3] La sua molecola può essere considerata come derivante formalmente dal benzene per sostituzione di uno degli atomi di idrogeno da un formile, il gruppo caratterizzante delle aldeidi.[4] La benzaldeide è la più semplice delle aldeidi aromatiche,[5] dove il carbonile aldeidico è coniugato con l'anello benzenico. Tra queste ultime, è quella più sfruttata a livello industriale.[6]

In natura si trova un suo precursore, l'amigdalina, un glucoside che per idrolisi dà, oltre alla benzaldeide, acido cianidrico, glucosio o altri zuccheri e che è presente nelle mandorle amare (es: nell'olio di mandorle) o in particolari semi[5][7] tra cui quelli dell'albicocca e delle pesche.[7][8] Oggigiorno la maggior parte della benzaldeide viene ottenuta industrialmente per via sintetica per ossidazione del toluene.

Benché la benzaldeide si trovi in fonti naturali, si preferisce produrla in laboratorio.[5]

A temperatura ambiente la benzaldeide si presenta come un liquido incolore volatile, o giallo pallido se impura,[7] con un piacevole e caratteristico odore fruttato di mandorle amare:[7] la benzaldeide è infatti un importante componente dell'aroma di mandorla.[9]

Poco solubile in acqua (0,345 g / 100 g), essa è invece completamente miscibile con alcool, etere e solfolano; è inoltre molto solubile in etere di petrolio, benzene e acetone, ma anche in ammoniaca liquida e in acido fluoridrico anidro.[10]

Il carbonile della benzaldeide, come per le aldeidi aromatiche in genere, essendo coniugato con l'anello benzenico, entra in risonanza con esso generando tre altre forme limite; in esse si ha un carica negativa sull'ossigeno e una carica positiva sull'anello che si alterna sulle tre posizioni orto/para. Come conseguenza, il carbonile risulta meno elettrofilo di quello di un'aldeide alifatica, e così pure la benzaldeide stessa, che si dimostra un po' meno reattiva verso l'addizione nucleofila al carbonile,[11][12] mentre al tempo stesso l'anello benzenico risulta parzialmente depauperato di densità elettronica ed è quindi disattivato verso le reazioni di sostituzione elettrofila aromatica (SEAr).[13]

La benzaldeide è un'aldeide aromatica e come tale ha il suo gruppo funzionale, il formile −CHO, sull'anello benzenico e manca, perciò, di atomi di idrogeno in posizione alfa e perciò è un'aldeide non enolizzabile.[14] Questo fatto limita il ventaglio di reazioni alle quali essa è soggetta rispetto a quello delle aldeidi in generale.

Come le altre aldeidi, la benzaldeide è soggetta a facile ossidazione, che avviene (seppur lentamente) anche per semplice esposizione all'aria, dando luogo alla formazione di acido benzoico:[15]

2 PhCHO + O2   →   2 PhCOOH

Inoltre, la sua ossidabilità si manifesta anche in quanto riduce facilmente una soluzione ammoniacale di nitrato d'argento (AgI) ad argento metallico (Ag0).[16]

Reagisce con il cloro molecolare per dare il cloruro di benzoile:[17]

PhCHO + Cl2   →   PhCOCl + HCl ↑

D'altro canto, è possibile ridurre la benzaldeide tramite idrogenazione in presenza di catalizzatori e ottenere così l'alcol benzilico:[18]

PhCHO + H2   →   PhCH2OH

Può essere ridotta ad alcol benzilico anche tramite addizione di idruro al carbonile aldeidico con sodio boroidruro (NaBH4).[19] Il carbonile della benzaldeide può anche essere ridotto a metilene (CH2) con la riduzione di Clemmensen per trattamento con amalgama di zinco in soluzione di acido cloridrico concentrato, per dare il toluene:[20]

PhCHO + Zn + 2 HCl   →   PhCH2OH + ZnCl2

Condensazioni

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Facendo reagire la benzaldeide con anidride acetica (AcOAc) in presenza di acetato di sodio anidro (AcONa), che ha la funzione di catalizzatore basico, avviene una particolare condensazione (reazione di Perkin),[21] dalla quale si ottiene in questo caso l'acido cinnamico,[22] la sostanza responsabile dell'aroma della cannella:[23]

PhCHO + AcOAc + AcONa)   →   PhCH=CH−COOH + AcOH

Un'altra condensazione si ha riscaldando a riflusso la benzaldeide disciolta in una soluzione alcolica di cianuro di potassio; questo fornisce lo ione cianuro che agisce prima come nucleofilo e poi come gruppo uscente fungendo in definitiva da catalizzatore per la reazione;[24] in tal modo avviene la reazione nota come condensazione benzoinica, dalla quale si ottiene, appunto, il benzoino (2-idrossi-2-fenilacetofenone):[25]

2 PhCHO (+ KCN / EtOH / calore)   →   PhCHOH−COPh

Reazione di Cannizzaro

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In presenza di una soluzione alcolica e di una base forte come l'idrossido di potassio la benzaldeide dà la reazione di Cannizzaro,[26] grazie alla quale si ha riduzione di una molecola dell'aldeide a dare un alcol (alcol benzilico) e simultaneamente ossidazione di un'altra, con formazione di benzoato di potassio, il sale dell'acido benzoico:[27]

2 PhCHO + KOH (EtOH / calore)   →   PhCH2OH + PhCOOK

Nel passaggio chiave del meccanismo di reazione si ha il trasferimento di uno ione idruro (H−) dal dianione di una molecola di aldeide ad un'altra molecola di aldeide.[28] Più in generale, per le aldeidi aromatiche la velocità di questa reazione è strettamente legata al tipo di sostituenti presenti sull'anello aromatico.

La benzaldeide può essere preparata ricorrendo a diversi processi chimici. Attualmente i metodi più utilizzati prevedono la clorurazione oppure l'ossidazione del toluene in fase liquida. Esistono tuttavia altre vie sintetiche per lo più abbandonate a livello industriale, ma utili in laboratorio, fra cui: l'ossidazione parziale dell'alcol benzilico (Ph−CH2OH), il trattamento con basi (es: NaOH) del cloruro di benzale (Ph−CHCl2), oppure la reazione fra benzene e monossido di carbonio.

Sebbene la benzaldeide possa essere impiegata come solvente, il suo principale utilizzo è quello di precursore per la sintesi di diversi composti organici, dai farmaci agli additivi per le plastiche.[29] È anche un importante intermedio per la preparazione di profumi[7][29] e fragranze come anche nella sintesi di coloranti anilinici.[29]

  1. ↑ scheda della benzaldeide su IFA-GESTIS (archiviato dall'url originale il 16 ottobre 2020).
  2. ↑ Aldeide benzoica - Significato ed etimologia - Ricerca, su Treccani. URL consultato il 22 luglio 2025.
  3. ↑ Daniel R. Bloch, Organic Chemistry Demystified, McGraw-Hill, 2006, p. 359, ISBN 0-07-148710-7.
  4. ↑ Paula Yurkanis Bruice, Organic chemistry, Seventh edition, Pearson, 2014, p. 791, ISBN 978-0-321-80322-1.
  5. 1 2 3 Definizione su sapere.it, su sapere.it. URL consultato il 17 giugno 2011 (archiviato il 5 febbraio 2011).
  6. ↑ (EN) Jarl L. Opgrande, C. J. Dobratz e Edward Brown, Benzaldehyde, John Wiley & Sons, Ltd, 2000, DOI:10.1002/0471238961.0205142615160718.a01, ISBN 978-0-471-23896-6. URL consultato il 22 luglio 2025.
  7. 1 2 3 4 5 definizione sull'enciclopedia Treccani online, su treccani.it. URL consultato il 17 giugno 2011 (archiviato il 15 dicembre 2012).
  8. ↑ T. B. Adams, S. M. Cohen e J. Doull, The FEMA GRAS assessment of benzyl derivatives used as flavor ingredients, in Food and Chemical Toxicology, vol. 43, n. 8, 1º agosto 2005, pp. 1207–1240, DOI:10.1016/j.fct.2004.11.014. URL consultato il 22 luglio 2025.
  9. ↑ ALDEIDE BENZOICA, su Ateneo dell'Olfatto. URL consultato il 22 luglio 2025.
  10. ↑ benzaldehyde, su chemister.ru. URL consultato il 2 maggio 2025.
  11. ↑ (EN) 19.4: Nucleophilic Addition Reactions of Aldehydes and Ketones, su Chemistry LibreTexts, 23 luglio 2023. URL consultato il 22 luglio 2025.
  12. ↑ (EN) R. K. Roy, K. Choho e F. De Proft, Reactivity and stability of aromatic carbonyl compounds using density functional theory-based local and global reactivity descriptors, in Journal of Physical Organic Chemistry, vol. 12, n. 6, 1999, pp. 503–509, DOI:10.1002/(SICI)1099-1395(199906)12:6<503::AID-POC149>3.0.CO;2-2. URL consultato il 22 luglio 2025.
  13. ↑ Francis A. Carey e Richard J. Sundberg, 9.2.1. Substituent Effects on Reactivity, in Advanced organic chemistry, 5ª ed., Springer, 2007, p. 779, ISBN 978-0-387-44897-8.
  14. ↑ (EN) Non-Enolizable Aldehyde, su Chemistry LibreTexts, 30 novembre 2015. URL consultato il 22 luglio 2025.
  15. ↑ (EN) Meenakshisundaram Sankar, Ewa Nowicka e Emma Carter, The benzaldehyde oxidation paradox explained by the interception of peroxy radical by benzyl alcohol, in Nature Communications, vol. 5, n. 1, 25 febbraio 2014, pp. 3332, DOI:10.1038/ncomms4332. URL consultato il 22 luglio 2025.
  16. ↑ I. L. Finar, ORGANIC CHEMISTRY The fundamental principles, Fourth Edition, Longmans, 1963, p. 648.
  17. ↑ I. L. Finar, ORGANIC CHEMISTRY The fundamental principles, Fourth Edition, Longmans, 1963, p. 650.
  18. ↑ Noémie Perret, Fernando Cárdenas-Lizana e Mark A. Keane, Selective hydrogenation of benzaldehyde to benzyl alcohol over Au/Al2O3, in Catalysis Communications, vol. 16, n. 1, 30 novembre 2011, pp. 159–164, DOI:10.1016/j.catcom.2011.09.017. URL consultato il 22 luglio 2025.
  19. ↑ (EN) Luca Banfi, Enrica Narisano e Renata Riva, Sodium Borohydride, John Wiley & Sons, Ltd, 2014, pp. 1–13, DOI:10.1002/047084289x.rs052.pub3, ISBN 978-0-470-84289-8. URL consultato il 22 luglio 2025.
  20. ↑ Michael Smith e Jerry March, March's advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure, 8ª ed., John Wiley & Sons, Inc, 2020, p. 1577, ISBN 978-1-119-37180-9.
  21. ↑ Barry Martin Trost e Ian Fleming, Comprehensive organic synthesis: selectivity, strategy, and efficiency in modern organic chemistry, 1st ed, Pergamon Press, 1991, ISBN 978-0-08-052349-1.
  22. ↑ I. L. Finar, ORGANIC CHEMISTRY The fundamental principles, Fourth Edition, Longmans, 1963, p. 690.
  23. ↑ cinnamic acid 140-10-3, su www.flavornet.org. URL consultato il 22 luglio 2025.
  24. ↑ I. L. Finar, ORGANIC CHEMISTRY The fundamental principles, Fourth Edition, Longmans, 1963, p. 706.
  25. ↑ BENZOIN, in Organic Syntheses, vol. 1, 1921, pp. 33, DOI:10.15227/orgsyn.001.0033. URL consultato il 22 luglio 2025.
  26. ↑ (EN) T. A. Geissman, The Cannizzaro Reaction, John Wiley & Sons, Ltd, 2011, pp. 94–113, DOI:10.1002/0471264180.or002.03, ISBN 978-0-471-26418-7. URL consultato il 22 luglio 2025.
  27. ↑ László Kürti e Barbara Czakó, Strategic applications of named reactions in organic synthesis: background and detailed mechanisms ; 250 named reactions, Nachdr., Elsevier Acad. Press, 2009, p. 74, ISBN 978-0-12-429785-2.
  28. ↑ Michael Smith e Jerry March, March's advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure, Eighth edition, John Wiley & Sons, Inc, 2020, pp. 1600-1602, ISBN 978-1-119-37180-9.
  29. 1 2 3 Definizione su un'enciclopedia online del Corriere della Sera, su dizionari.corriere.it. URL consultato il 17 giugno 2011 (archiviato il 18 febbraio 2011).

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