Acetaldehid

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. május 27-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 24 szerkesztést igényelnek .
Acetaldehid
Tábornok
Szisztematikus
név		 Ethanal
Hagyományos nevek Acetaldehid, metilformaldehid, acetaldehid, "aldocita"
Chem. képlet C 2 H 4 O
Patkány. képlet CH 3 CHO
Fizikai tulajdonságok
Állapot Folyékony
Moláris tömeg 44,0526 ± 0,0022 g/ mol
Sűrűség 0,784 g/cm³
Dinamikus viszkozitás ~0,215 20 °C-on
Ionizációs energia 10,22 ± 0,01 eV [1]
Termikus tulajdonságok
Hőfok
 •  olvadás -123,37 °C
 •  forralás 20,2 °C
 •  villog −36±1℉ [1]
 •  gyújtás 234,15 K (−39 °C) °C
 •  spontán gyulladás 458,15 K (185 °C) °C
Robbanási határok 4-60%
Kritikus pont 192,85
Entalpia
 •  oktatás -166 kJ/mol
Gőznyomás 2,7650 ; _ 4,8670 ; _ 10,0 100 [2] atm
Kémiai tulajdonságok
Sav disszociációs állandó 13,57 (25°C)
Oldhatóság
 • vízben Vízzel és etanollal minden arányban elegyedik .
Optikai tulajdonságok
Törésmutató 1.3316
Szerkezet
Dipólmomentum 2,750 ± 0,006  D
Osztályozás
Reg. CAS szám 75-07-0
PubChem 177
Reg. EINECS szám 200-836-8
MOSOLYOK   O=CC
InChI   InChI = 1S/C2H4O/c1-2-3/h2H, 1H3IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N
RTECS AB1925000
CHEBI 15343
ENSZ szám 1089
ChemSpider 172
Biztonság
Korlátozza a koncentrációt 5 mg/m3
LD 50 1232 mg/kg (egerek, GI),
900 mg/kg (egerek, szájon át),
661 mg/kg (patkány, orális)
Toxicitás mérsékelten mérgező, irritáló , veszélyes a környezetre
EKB ikonok
NFPA 704 NFPA 704 négyszínű gyémánt négy 3 3
Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve.
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Az acetaldehid ( ecetsav-aldehid , etanol , köznyelvben aldocita , kémiai képlete -C 2 H 4 O vagy CH 3 CHO ) az aldehidek osztályába tartozó szerves vegyület . Az etanol és az ecetsav aldehidje .

Normál körülmények között az acetaldehid színtelen, szúrós szagú folyadék. Mérsékelten mérgező , irritáló és környezetre veszélyes.

A természetben lenni

Az acetaldehid széles körben megtalálható a természetben, például megtalálható a kávéban , az érett gyümölcsökben, a kenyérben, és a növények anyagcseréjük során szintetizálják. [forrás?]

Fizikai tulajdonságok

Az anyag normál körülmények között (0°C) színtelen mérgező folyadék, színtelen gáz, amelynek szúrós szagú, szobahőmérsékleten (25°C) a rothadt alma szagához hasonló, vízben , alkoholban , éterben oldódik . A nagyon alacsony forráspont (20,2 °C) miatt az acetaldehidet trimer- paraldehid formájában tárolják és szállítják, amelyből ásványi savakkal (általában kénsavval ) történő melegítéssel nyerhetők .

Kémiai tulajdonságok

Kémiai tulajdonságai szerint az acetaldehid egy tipikus alifás aldehid, és ennek a vegyületcsoportnak a reakciói jellemzik. Reaktivitását két tényező határozza meg: az aldehidcsoport karbonilcsoportjának aktivitása és a metilcsoport hidrogénatomjainak mobilitása, a karbonilcsoport induktív hatása miatt.

Az α-szénatomon hidrogénatomot tartalmazó karbonilvegyületekhez hasonlóan az acetaldehid tautomerizálódik , enol-vinil-alkoholt képezve, az egyensúly szinte teljesen eltolódik az aldehid forma felé ( az egyensúlyi állandó szobahőmérsékleten  csak 6⋅10 -5 [3] ] ):

Kondenzációs reakció

Kis molekulaméretének és vízmentes monomerként való hozzáférhetőségének köszönhetően (a formaldehidtől eltérően ) az acetaldehid a szerves szintézisben elterjedt elektrofil szer [4] . A kondenzációs reakciók szempontjából az aldehid prokirális . Főleg a "CH 3 C + H(OH)" szinton forrásaként használják az aldolban és a kapcsolódó kondenzációs reakciókban . A Grignard- reagens és a szerves lítiumvegyületek reakcióba lépnek a MeCHO-val, és hidroxi-etil-származékokat képeznek . Az egyik kondenzációs reakcióban három ekvivalens formaldehidet adnak hozzá, és egy redukálják a keletkező aldehidet, pentaeritrit képezve a MeCHO-ból (C (CH 2 OH) 4 .)

A Strecker-reakcióban [5] az acetaldehid cianiddal és ammóniával kondenzálódik, és hidrolízis után alanin aminosav keletkezik [6] . Az acetaldehid aminokkal kondenzálva imineket képez, mivel a ciklohexil-amin kondenzációja N-etilidén-ciklohexil-amint eredményez. Ezek az iminek felhasználhatók közvetlen további reakciókhoz, például aldol- kondenzációhoz [7] .

Az acetaldehid a heterociklusos vegyületek szintézisének is fontos építőköve. Kiváló példa az ammónia hatására 5-etil-2-metil-piridinné ("aldehid-kollidin") való átalakítás [8]

Az aldolkondenzáció reakciója a gyökben lévő alfa-helyzetben lévő hidrogén mobilitásának köszönhető, és híg lúgok jelenlétében megy végbe. Ezt úgy tekinthetjük, mint az egyik aldehidmolekula másikhoz való nukleofil addíciójának reakcióját:

Acetál származékok

Három acetaldehidmolekula kondenzálva "paraldehidet" képez - egy ciklikus trimert, amely egyszeri C-O kötéseket tartalmaz. Négy molekula kondenzációja egy metaldehid nevű ciklikus vegyületet eredményez .

Az acetaldehid stabil acetálokat képez, ha dehidratálási körülmények között etanollal reagál. A CH 3 CH(OCH 2 CH 3 ) 2 terméket "acetálnak" [9] nevezik, bár ezt a kifejezést az RCH(OR') 2 általános képletű vegyületek szélesebb csoportjának leírására használják .

Getting

2003-ban az acetaldehid globális termelése körülbelül egymillió tonna volt évente.

Az acetaldehidet a következő módokon állítják elő:

1) Etilén oxidáció ( Wacker-eljárás ):

A palládium-kloridot oxidálószerként használják a Wacker-eljárásban , amelyet légköri oxigén jelenlétében réz-kloriddal történő oxidációval regenerálnak :

2) Acetilén hidratálása higanysók jelenlétében ( Kucherov - reakció ), enol képződésével , amely aldehiddé izomerizálódik:

3) Etil-alkohol oxidációja vagy dehidrogénezése réz- vagy ezüstkatalizátoron (ez a gyártási módszer dominált a Wacker-eljárás felfedezése előtt):

Alkalmazás

Az acetaldehidet ecetsav , butadién , egyes szerves anyagok és aldehid polimerek előállítására használják.

A múltban az acetaldehidet főleg az ecetsav prekurzoraként használták. Ezt a kérelmet azért utasították el, mert a Monsanto [10] és a Kativa [11] eljárásokkal hatékonyabban állítottak elő ecetsavat metanolból . A kondenzációs reakció szempontjából az acetaldehid a pentaeritrol és krotonaldehid piridinszármazékok fontos prekurzora. A karbamid és az acetaldehid kondenzálva gyantákká alakulnak. Az ecetsavanhidrid acetaldehiddel reagálva etilidén-diacetátot kap, amelyből vinil-acetátot, a polivinil -acetát monomerét kapják .

Biokémia

A májban van egy alkohol-dehidrogenáz enzim, amely az etanolt acetaldehiddé oxidálja, amit aztán az acetaldehid-dehidrogenáz ártalmatlan ecetsavvá oxidál . Ez a két oxidációs reakció a NAD + NADH-vá redukálásával függ össze [12] . Az agyban az alkohol-dehidrogenáz nem játszik különösebb szerepet az etanol acetaldehiddé történő oxidációjában, a kataláz enzim igen. Az alkoholos fermentáció utolsó lépései baktériumokban, növényekben és élesztőgombákban a piruvát acetaldehiddé történő átalakulását jelentik piruvát-dekarboxiláz segítségével, majd az acetaldehidet etanollá alakítják. Az utolsó reakciót ismét az alkohol-dehidrogenáz katalizálja, de az ellenkező irányba.

Dohányfüggőség

Az acetaldehid a dohányfüst jelentős része. Kimutatták , hogy a nikotinnal való szinergikus kapcsolat fokozza a függőség előfordulását, különösen a fiatalok körében. [13] [14]

Alzheimer-kór

Azoknál az egyéneknél, akiknél hiányzik az acetaldehid ecetsavvá történő átalakításához szükséges genetikai faktor, nagy az Alzheimer-kórra való hajlam kockázata . "Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az ALDH2 hiánya a késői Alzheimer-kór kockázati tényezője." [tizenöt]

Az alkoholprobléma

Az elfogyasztott etanolból származó acetaldehid megköti az enzimeket, szervi betegségekhez kapcsolódó adduktokat képezve. [16] A diszulfiram (Antabuse) gyógyszer megakadályozza az acetaldehid ecetsavvá történő oxidációját. Ez kellemetlen érzést kelt az alkoholfogyasztás során. Az Antabuse-t akkor használják, ha az alkoholista meg akar gyógyulni.

rákkeltő

Az acetaldehid az első csoport karcinogénje. [17] [18] "Elegendő bizonyíték van az acetaldehid (az etanol fő metabolitja) rákkeltő hatására állatkísérletek során", emellett az acetaldehid károsítja a DNS-t [19] és a teljes testtömeghez képest aránytalan izomfejlődést okoz. a szervezet fehérje egyensúlyának megsértése. [20] Egy 818 alkoholistán végzett vizsgálat során a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy azoknál a betegeknél, akik nagyobb mértékben voltak kitéve acetaldehidnek, az alkohol-dehidrogenáz enzim génje hibás. Ezért ezeknél a betegeknél nagyobb a kockázata a felső GI-traktus és a májrák kialakulásának. [21]

Biztonság

Acetaldehid [22] mérgező a bőrre, irritáló , rákkeltő . Az acetaldehid toxicitása azonban sokkal alacsonyabb, mint a formaldehidé , például azért, mert az acetaldehid gyorsan oxidálódik a szervezetben ártalmatlan ecetsavvá. Ezenkívül az égésből, a dohányzásból és a járművek kipufogógázaiból származó levegőszennyező. Ezenkívül a polimerek és műanyagok hőkezelése során etanol képződik . [23]

A levegővel való hosszan tartó érintkezés peroxidokat képezhet, és robbanást okozhat, amely tönkreteheti a tartályt [24]

Egészségügyi és higiéniai ajánlások [24]
  • Bőr: Megfelelő védőruházat használata a bőrrel való érintkezés elkerülése érdekében.
  • Szem: Megfelelő személyi védőfelszerelés (PPE) használata a szem számára
  • Ruhaváltás: nedves állapotban (tűzveszély miatt)
  • Javaslatok: Szereljen fel szemmosó szökőkutakat, biztosítson helyet a gyors ruhaváltáshoz


A [25] szerint az acetaldehid MPC-je a munkaterület levegőjében 5 mg/m 3 , a légköri levegőben 0,01 mg/m 3 [26] Ugyanakkor a [27] szerint a szagérzékelés ennek az anyagnak a küszöbértéke elérheti például az 1800 mg/m 3 -t .

Veleszületett alkoholintolerancia

A veleszületett alkoholintolerancia egyik mechanizmusa az acetaldehid felhalmozódása.

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0001.html
  2. ↑ Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Enciklopédia, 1988. - T. 1. - 623 p.
  3. ↑ March, J. "Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Structures" J. Wiley, New York: 1992. ISBN 0-471-58148-8 .
  4. ↑ Sowin, TJ; Melcher, L. M. "Acetaldehyde" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (szerk.: L. Paquette), 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi : 10.1002/047084289
  5. ↑ hu:Strecker aminosav szintézis
  6. ↑ Kendall, E. C. McKenzie, B. F. (1941), "dl-Alanine", Org. szintetizátor; Coll. Vol. 1:21
  7. ↑ Wittig, G.; Hesse, A. (1988), "Directed Aldol Condensations: β-Phenylcinnamaldehyde", Org. szintetizátor; Coll. Vol. 6:901
  8. ↑ Frank, R.L.; Zarándok, FJ; Riener, E. F. (1963), "5-Etil-2-metil-piridin", Org. szintetizátor; Coll. Vol. 4:451
  9. ↑ Adkins, H .; Nissen, BH (1941), "Acetal", Org. szintetizátor; Coll. Vol. tizenegy
  10. ↑ hu:Monsanto folyamat
  11. ↑ hu:Cativa folyamat
  12. ↑ NAD+ - NADH Hipolito, L.; Sanchez, MJ; Polache, A.; Granero, L. Az etanol és az alkoholizmus agyi anyagcseréje: Frissítés. Curr. gyógyszer metab. 2007, 8, 716-727
  13. ↑ Tanulmányozza az acetaldehid-nikotin kombinációt serdülőkori függőségben (a link nem érhető el) . Letöltve: 2010. április 10. Az eredetiből archiválva : 2009. augusztus 25.. 
  14. ↑ A nikotin függőséget okoz, ha más dohányfüst-kemikáliákkal kombinálják, az UCI tanulmánya szerint Archivált 2011-02-09 .
  15. ↑ "A mitokondriális ALDH2 hiány, mint oxidatív stressz". Annals of the New York Academy of Sciences 1011: 36-44. 2004. április doi:10.1196/annals.1293.004. PMID 15126281 . Letöltve: 2009-08-13.
  16. ↑ Nakamura, K.; Iwahashi, K.; Furukawa, A.; Ameno, K.; Kinoshita, H.; Ijiri, I.; Sekine, Y.; Suzuki, K.; Iwata, Y.; Minabe, Y.; Mori, N. Acetaldehid adduktumok az alkoholisták agyában. Boltív. Toxicol. 2003, 77, 591.
  17. ↑ IARC: AZ IARC MEGERŐSÍTI MEGÁLLAPÍTÁSÁT TÖBB RÁKKELŐ SZOKÁSRA ÉS HÁZTARTÁSI EXPOZÍCIÓRA VONATKOZÓAN (Sajtóközlemény). Nemzetközi Rákkutató Ügynökség (IARC). – 2009. november 2. – Az IARC frissítette a rákos megbetegedések felmérését számos olyan személyes szokásról és háztartási expozícióról, amelyek rákot okoznak, beleértve a dohányt, a dióféléket, az alkoholt és a háztartási szénfüstöt. A frissítést 10 ország 30 tudósának tanácsai alapján végezték el, akik 2009 októberében találkoztak az IARC-n. [...] A munkacsoport arra a következtetésre jutott, hogy az alkoholfogyasztással összefüggő acetaldehid rákkeltő az emberre (1. csoport), és megerősítette a csoportba való besorolást. 1 alkoholfogyasztás és az alkoholtartalmú italokban lévő etanol. Letöltve: 2014. augusztus 1. Az eredetiből archiválva : 2018. május 16.
  18. ↑ Kémiai összefoglaló az acetaldehidről, az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége
  19. ↑ Acetaldehid által kiváltott DNS és kromoszóma károsodás humán limfocitákban in vitro . Letöltve: 2010. április 10. Az eredetiből archiválva : 2011. július 23..
  20. ↑ ^ Nicholas S. Aberle, II, Larry Burd, Bonnie H. Zhao és Jun Ren (2004). "Az acetaldehid által kiváltott szívösszehúzódási diszfunkciót a B1-vitamin enyhítheti, de a B6- vagy B12-vitamin nem." Alcohol & Alcoholism 39(5): 450-454. doi:10.1093/alcalc/agh085.
  21. ↑ Nils Homann, Felix Stickel, Inke R. König, Arne Jacobs, Klaus Junghanns, Monika Benesova, Detlef Schuppan, Susanne Himsel, Ina Zuber-Jerger, Claus Hellerbrand, Dieter Ludwig, Wolfgang H. Caselmann, Helmut K. Seitz AlcoholC *1 allél az alkohollal összefüggő rák genetikai markere nagyivóknál International Journal of Cancer 118. kötet, 8. szám, 1998-2002.
  22. ↑ Klimov A.N., Ioffe D.V., Budkovskaya N.G. Ecetsav-aldehid  // Nagy orvosi enciklopédia  : 30 kötetben  / ch. szerk. B.V. Petrovszkij . - 3. kiadás - Moszkva: Szovjet Enciklopédia , 1985. - T. 26. Szénsav víz - Klór . — 560 p. — 150.000 példány.
  23. ↑ Dohányzás. (2006). Encyclopædia Britannica. Hozzáférés: 2006. október 27.
  24. ↑ 1 2 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards / Michael E. Barsan (műszaki szerkesztő). — NIOSH. - Cincinnati, Ohio, 2007. - P. 2. - 454 p. — (DHHS (NIOSH) 2005-149. sz. kiadvány).
  25. ↑ (Rospotrebnadzor) . No. 206. Acetaldehid // GN 2.2.5.3532-18 "A káros anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a munkaterület levegőjében" / jóváhagyta: A.Yu. Popova . - Moszkva, 2018. - S. 18. - 170 p. - (egészségügyi szabályok). Archiválva : 2020. június 12. a Wayback Machine -nél
  26. ↑ SanPiN 1.2.3685-21 "Higiéniai szabványok és követelmények a környezeti tényezők biztonságának és (vagy) ártalmatlanságának biztosítására az emberek számára"
  27. ↑ Pliska V. és G. Janicek. Die Veranderungen der Wahrnehmungsschwellen – Konzentration der Riechstoffe in Einiger Homologischen Serien  (német)  // Heymans Institute of Pharmacology Archives internationales de pharmacodynamie et de thérapie. - Gent (Belgium), 1960. - 1. köt. 156. - S. 211-216. — ISSN 0003-9780 .
 Aldehidek
Határ
Korlátlan
aromás
Heterociklikus
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák