Окисление бензальдегида кислородом воздуха.

Бензальдегид довольно легко окисляется кислородом воздуха до бензойной кислоты. Это один из характерных примеров автоокисления ароматических альдегидов.

Общее уравнение процесса можно записать так:

То есть бензальдегид $C_6H_5CHO$ при стоянии на воздухе постепенно превращается в бензойную кислоту $C_6H_5COOH$.

Бензальдегид содержит альдегидную группу $-CHO$. Альдегиды вообще легко окисляются, потому что атом углерода карбонильной группы уже находится в достаточно высокой степени окисления, но всё ещё имеет связь с водородом. При окислении этот водород фактически заменяется на гидроксильную группу, и образуется карбоксильная кислота:

В случае бензальдегида продуктом является бензойная кислота:

На практике это можно заметить даже без специальных окислителей: если бензальдегид долго хранить в неплотно закрытой склянке, особенно на свету, он частично окисляется кислородом воздуха. В результате в жидкости или на стенках сосуда могут появляться кристаллы бензойной кислоты. Из-за этого старый бензальдегид часто содержит примесь бензойной кислоты.

Процесс относится к радикальному автоокислению. Упрощённо его можно представить так: кислород воздуха взаимодействует с бензальдегидом с образованием промежуточных пероксидных частиц, которые затем приводят к образованию бензойной кислоты. Поэтому реакция может ускоряться на свету, при нагревании, при наличии следов перекисей или других инициаторов радикальных процессов.

Схематически:

где $[O]$ условно обозначает кислород как окислитель.

Особенность бензальдегида в том, что бензольное кольцо при мягком окислении кислородом воздуха обычно не затрагивается. Окисляется именно альдегидная группа. Поэтому из бензальдегида получается не разрушение ароматического ядра, а простое превращение боковой альдегидной группы в карбоксильную.

Итог: при действии кислорода воздуха бензальдегид медленно окисляется до бензойной кислоты:

Это объясняет, почему бензальдегид при хранении на воздухе постепенно портится и приобретает примесь бензойной кислоты.