Asetaldehydi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 27.5.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 24 muokkausta .
Asetaldehydi
Kenraali
Systemaattinen
nimi		 Ethanal
Perinteiset nimet Asetaldehydi, metyyliformaldehydi, asetaldehydi, "aldosyytti"
Chem. kaava C 2 H 4 O
Rotta. kaava CH3CHO _ _
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio Nestemäinen
Moolimassa 44,0526 ± 0,0022 g/ mol
Tiheys 0,784 g/cm³
Dynaaminen viskositeetti ~0,215 20 °C:ssa
Ionisaatioenergia 10,22 ± 0,01 eV [1]
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 •  sulaminen -123,37 °C
 •  kiehuva 20,2 °C
 •  vilkkuu −36±1℉ [1]
 •  sytytys 234,15 K (−39 °C) °C
 •  itsestään syttyminen 458,15 K (185 °C) °C
Räjähdysrajat 4-60 %
Kriittinen piste 192,85
Entalpia
 •  koulutus -166 kJ/mol
Höyryn paine 2,7650 ; _ 4,8670 ; _ 10,0 100 [2] atm
Kemiallisia ominaisuuksia
Hapon dissosiaatiovakio 13,57 (25 °C)
Liukoisuus
 • vedessä Se sekoittuu veteen ja etanoliin kaikissa suhteissa.
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin 1,3316
Rakenne
Dipoli momentti 2,750 ± 0,006  D
Luokitus
Reg. CAS-numero 75-07-0
PubChem 177
Reg. EINECS-numero 200-836-8
Hymyilee   O = CC
InChI   InChI = 1S/C2H4O/c1-2-3/h2H, 1H3IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N
RTECS AB1925000
CHEBI 15343
YK-numero 1089
ChemSpider 172
Turvallisuus
Rajoita keskittymistä 5 mg/ m3
LD 50 1232 mg/kg (hiiret, GI),
900 mg/kg (hiiret, suun kautta),
661 mg/kg (rotta, suun kautta)
Myrkyllisyys kohtalaisen myrkyllinen, ärsyttävä , ympäristölle vaarallinen
EKP:n kuvakkeet
NFPA 704 NFPA 704 nelivärinen timantti neljä 3 3
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Asetaldehydi ( etikkaaldehydi , etanoli , puhekielessä - aldosyytti , kemiallinen kaava - C 2 H 4 O tai CH 3 CHO ) on aldehydien luokkaan kuuluva orgaaninen yhdiste . Se on etanolin ja etikkahapon aldehydi .

Normaaliolosuhteissa asetaldehydi on väritön neste, jolla on pistävä haju . Kohtalaisen myrkyllinen , ärsyttävä ja ympäristölle vaarallinen.

Luonnossa oleminen

Asetaldehydiä löytyy laajalti luonnosta, esimerkiksi kahvista , kypsistä hedelmistä, leivästä ja kasvit syntetisoivat sitä aineenvaihdunnan aikana. [lähde?]

Fysikaaliset ominaisuudet

Aine on väritön myrkyllinen neste normaaleissa olosuhteissa (0°C), väritön kaasu, jolla on pistävä haju, joka muistuttaa mädäntyneiden omenoiden hajua huoneenlämpötilassa (25°C), liukenee veteen , alkoholiin , eetteriin . Erittäin alhaisen kiehumispisteen (20,2 °C) vuoksi asetaldehydi varastoidaan ja kuljetetaan trimeeri- paraldehydin muodossa , josta sitä voidaan saada kuumentamalla mineraalihapoilla (yleensä rikkihapolla ).

Kemialliset ominaisuudet

Asetaldehydi on kemiallisten ominaisuuksiensa mukaan tyypillinen alifaattinen aldehydi, ja sille on ominaista tämän yhdisteluokan reaktiot. Sen reaktiivisuuden määrää kaksi tekijää: aldehydiryhmän karbonyylin aktiivisuus ja metyyliryhmän vetyatomien liikkuvuus karbonyylin induktiivisen vaikutuksen vuoksi.

Kuten muutkin karbonyyliyhdisteet, joiden α-hiiliatomissa on vetyatomeja, asetaldehydi tautomeroituu muodostaen enoli-vinyylialkoholin, tasapaino siirtyy lähes kokonaan aldehydimuotoa kohti ( tasapainovakio  on vain 6⋅10 -5 huoneenlämpötilassa [3 ] ):

Kondensaatioreaktio

Pienen molekyylikoon ja saatavuuden ansiosta vedettömänä monomeerinä (toisin kuin formaldehydi ) asetaldehydi on laajalle levinnyt elektrofiilinen aine orgaanisessa synteesissä [4] . Kondensaatioreaktioiden kannalta aldehydi on prokiraalinen . Sitä käytetään pääasiassa "CH 3 C + H(OH)" -syntonin lähteenä aldolissa ja siihen liittyvissä kondensaatioreaktioissa . Grignardin reagenssi ja organolitiumyhdisteet reagoivat MeCHO:n kanssa muodostaen hydroksietyylijohdannaisia . Yhdessä kondensaatioreaktiossa lisätään kolme ekvivalenttia formaldehydiä ja yksi pelkistetään tuloksena oleva aldehydi muodostaen pentaerytritolia MeCHO :sta (C (CH 2 OH) 4 .)

Strecker-reaktiossa [5] asetaldehydi kondensoituu syanidin ja ammoniakin kanssa muodostaen hydrolyysin jälkeen aminohapon alaniinin [6] . Asetaldehydi pystyy kondensoitumaan amiinien kanssa muodostaen imiinejä, koska sykloheksyyliamiinin kondensaatiosta tulee N-etylideenisykloheksyyliamiini. Näitä imiinejä voidaan käyttää suorissa myöhemmissä reaktioissa, kuten aldolikondensaatiossa [ 7] .

Asetaldehydi on myös tärkeä rakennuspalikka heterosyklisten yhdisteiden synteesissä. Erinomainen esimerkki on muuntaminen ammoniakin vaikutuksesta 5-etyyli-2-metyylipyridiiniksi ("aldehydikollidiini") [8]

Aldolin kondensaatioreaktio johtuu vedyn liikkuvuudesta alfa-asemassa radikaalissa ja se suoritetaan laimeiden alkalien läsnä ollessa. Sitä voidaan pitää yhden aldehydimolekyylin nukleofiilisen lisäyksen reaktiona toiseen:

Asetaalijohdannaiset

Kolme asetaldehydimolekyyliä kondensoituu muodostaen "paraldehydin" - syklisen trimeerin, joka sisältää yksittäisiä C-O-sidoksia. Neljän molekyylin kondensaatio tuottaa syklisen yhdisteen, jota kutsutaan metaldehydiksi .

Asetaldehydi muodostaa stabiileja asetaaleja reagoidessaan etanolin kanssa dehydraatio-olosuhteissa. Tuotetta CH3CH ( OCH2CH3 ) 2 kutsutaan "asetaaliksi" [ 9 ] , vaikka termiä käytetään kuvaamaan laajempaa ryhmää yhdisteitä, joilla on yleinen kaava RCH(OR') 2 .

Haetaan

Vuonna 2003 asetaldehydin maailmanlaajuinen tuotanto oli noin miljoona tonnia vuodessa.

Asetaldehydiä valmistetaan seuraavilla tavoilla:

1) Eteenin hapetus ( Wacker-prosessi ):

Palladiumkloridia käytetään hapettavana aineena Wacker-prosessissa , joka regeneroidaan hapettamalla kuparikloridilla ilmakehän hapen läsnä ollessa :

2) Asetyleenin hydraatio elohopeasuolojen läsnä ollessa ( Kucherovin reaktio ), jolloin muodostuu enolia , joka isomeroituu aldehydiksi:

3) Etyylialkoholin hapetus tai dehydraus kupari- tai hopeakatalyytillä (tämä valmistusmenetelmä vallitsi ennen Wacker-prosessin löytämistä):

Sovellus

Asetaldehydiä käytetään etikkahapon , butadieenin , joidenkin orgaanisten aineiden ja aldehydipolymeerien valmistukseen.

Aikaisemmin asetaldehydiä käytettiin pääasiassa etikkahapon esiasteena . Tämä hakemus hylättiin, koska etikkahappoa tuotettiin tehokkaammin metanolista käyttämällä Monsanton [10] ja Kativa [11] prosesseja . Kondensaatioreaktion kannalta asetaldehydi on tärkeä prekursori pyridiinijohdannaisille pentaerytrolille ja krotonaldehydille. Urea ja asetaldehydi tiivistyvät muodostaen hartseja. Etikkahappoanhydridi reagoi asetaldehydin kanssa, jolloin saadaan etylideenidiasetaattia, josta saadaan vinyyliasetaattia, polyvinyyliasetaatin monomeeriä .

Biokemia

Maksassa on entsyymi alkoholidehydrogenaasi , joka hapettaa etanolin asetaldehydiksi, joka sitten hapetetaan vaarattomaksi etikkahapoksi asetaldehydidehydrogenaasin vaikutuksesta . Nämä kaksi hapetusreaktiota liittyvät NAD + :n pelkistymiseen NADH:ksi [12] . Aivoissa alkoholidehydrogenaasilla ei ole erityistä roolia etanolin hapettumisessa asetaldehydiksi, vaan katalaasientsyymi. Alkoholikäymisen viimeiset vaiheet bakteereissa, kasveissa ja hiivoissa sisältävät pyruvaatin muuttamisen asetaldehydiksi pyruvaattidekarboksylaasin vaikutuksesta, mitä seuraa asetaldehydin muuntaminen etanoliksi. Viimeistä reaktiota katalysoi jälleen alkoholidehydrogenaasi, mutta päinvastaiseen suuntaan.

Tupakkariippuvuus

Asetaldehydi on merkittävä osa tupakansavua. Synergistisen suhteen nikotiinin on osoitettu lisäävän riippuvuuden esiintymistä erityisesti nuorilla. [13] [14]

Alzheimerin tauti

Henkilöillä, joilla ei ole geneettistä tekijää asetaldehydin muuntamiseksi etikkahapoksi, voi olla suuri alttius Alzheimerin taudille . "Nämä tulokset osoittavat, että ALDH2:n puuttuminen on riskitekijä myöhään alkavalle Alzheimerin taudille." [viisitoista]

Alkoholiongelma

Nautitusta etanolista saatu asetaldehydi sitoo entsyymejä muodostaen addukteja , jotka liittyvät elinsairauksiin. [16] Lääke disulfiraami (Antabuse) estää asetaldehydin hapettumisen etikkahapoksi. Tämä aiheuttaa epämiellyttävän tunteen alkoholia käytettäessä. Antabusea käytetään, kun alkoholisti haluaa parantua.

karsinogeeninen

Asetaldehydi on ensimmäisen ryhmän syöpää aiheuttava aine. [17] [18] "Eläinkokeissa on riittävästi näyttöä asetaldehydin (etanolin pääaineenvaihduntatuotteen) karsinogeenisuudesta", lisäksi asetaldehydi vahingoittaa DNA:ta [19] ja aiheuttaa lihaskehitystä suhteettomasti koko kehon painoon nähden, mikä liittyy kehon proteiinitasapainon rikkominen. [20] Tutkimuksessa, johon osallistui 818 alkoholistia, tutkijat päättelivät, että niillä potilailla, jotka olivat enemmän altistuneet asetaldehydille, oli vika alkoholidehydrogenaasientsyymin geenissä. Siksi näillä potilailla on suurempi riski saada ylemmän ruoansulatuskanavan ja maksan syöpä. [21]

Turvallisuus

Asetaldehydi [22] myrkyllinen iholle, ärsyttävä , syöpää aiheuttava . Asetaldehydin myrkyllisyys on kuitenkin paljon pienempi kuin formaldehydin , esimerkiksi koska asetaldehydi hapettuu elimistössä nopeasti vaarattomaksi etikkahapoksi. Se on myös ilman epäpuhtaus palamisesta, savusta ja ajoneuvojen pakokaasuista. Lisäksi etanolia muodostuu polymeerien ja muovien lämpökäsittelyssä . [23]

Pitkäaikainen kosketus ilman kanssa voi muodostaa peroksideja ja aiheuttaa räjähdyksen, joka voi tuhota säiliön [24]

Terveys- ja hygieniasuositukset [24]
  • Iho: Käytä asianmukaista suojavaatetusta ihokosketuksen estämiseksi.
  • Silmät: Käytä asianmukaisia ​​henkilökohtaisia ​​suojavarusteita (PPE) silmiä varten
  • Vaatteiden vaihto: märkänä (palovaaran vuoksi)
  • Suositukset: Asenna silmienhuuhtelulähteet, varusta paikat nopeaa vaatteidenvaihtoa varten


[25] mukaan asetaldehydin MPC työskentelyalueen ilmassa on 5 mg/m 3 , ilmakehän ilmassa 0,01 mg/m 3 [26] Samaan aikaan [27] mukaan hajun havainto. tämän aineen kynnys voi olla esimerkiksi 1800 mg/m 3 .

Synnynnäinen intoleranssi alkoholille

Yksi synnynnäisen alkoholi-intoleranssin mekanismeista on asetaldehydin kerääntyminen.

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0001.html
  2. ↑ Chemical Encyclopedia / Toimituslautakunta: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1. - 623 s.
  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" julkaisussa Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Toim.: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi : 10.1002/047084289
  5. ↑ fi:Strecker-aminohapposynteesi
  6. ↑ Kendall, E. C. McKenzie, B. F. (1941), "dl-Alanine", Org. syntetisaattori; Coll. Voi. 1:21
  7. ↑ Wittig, G.; Hesse, A. (1988), "Directed Aldol Condensations: β-Phenylcinnamaldehyde", Org. syntetisaattori; Coll. Voi. 6:901
  8. ↑ Frank, R.L.; Pilgrim, FJ; Riener, E. F. (1963), "5-etyyli-2-metyylipyridiini", Org. syntetisaattori; Coll. Voi. 4:451
  9. ↑ Adkins, H .; Nissen, BH (1941), "Acetal", Org. syntetisaattori; Coll. Voi. yksitoista
  10. ↑ fi:Monsanto-prosessi
  11. ↑ fi:Cativa-prosessi
  12. ↑ NAD+ NADH:lle Hipolito, L.; Sanchez, MJ; Polache, A.; Granero, L. Etanolin ja alkoholismin aivojen aineenvaihdunta: päivitys. Curr. huumeiden metab. 2007, 8, 716-727
  13. ↑ Tutkimuspisteet asetaldehydi-nikotiiniyhdistelmästä nuorten riippuvuudessa (linkki ei saatavilla) . Haettu 10. huhtikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 25. elokuuta 2009. 
  14. ↑ Nikotiinin riippuvuutta aiheuttava pito lisääntyy yhdistettynä muihin tupakansavukemikaaleihin, UCI:n tutkimuksen mukaan Arkistoitu 2011-02-09 .
  15. ↑ "Mitokondrioiden ALDH2-puutos oksidatiivisena stressinä". Annals of the New York Academy of Sciences 1011: 36-44. huhtikuu 2004. doi:10.1196/annals.1293.004. PMID 15126281 . Haettu 13.8.2009.
  16. ↑ Nakamura, K.; Iwahashi, K.; Furukawa, A.; Ameno, K.; Kinoshita, H.; Ijiri, I.; Sekine, Y.; Suzuki, K.; Iwata, Y.; Minabe, Y.; Mori, N. Asetaldehydiadduktit alkoholistien aivoissa. Kaari. Toxicol. 2003, 77, 591.
  17. ↑ IARC: IARC VAHVISTAA LÖYDÖKSIÄ USEISTA Syöpää aiheuttavista HENKILÖKOHTAISISTA TOTEUKSISTA JA KOTITALOUDEN ALTISTUKSESTA (Lehdistötiedote). Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC). – 2. marraskuuta 2009 – IARC on päivittänyt syöpää koskevat arviot useista henkilökohtaisista tavoista ja kotitalouksien altistumisesta, jotka aiheuttavat syöpää, mukaan lukien tupakka, arekapähkinä, alkoholi ja kotitalouksien hiilisavu. Päivitys tehtiin 30 tiedemieheltä 10 maasta, jotka tapasivat IARC:ssä lokakuussa 2009. [...] Työryhmä päätteli, että alkoholin käyttöön liittyvä asetaldehydi on syöpää aiheuttava ihmisille (ryhmä 1), ja vahvisti luokituksen ryhmään. 1 alkoholinkulutuksesta ja etanolista alkoholijuomissa. Haettu 1. elokuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2018.
  18. ↑ Kemiallinen yhteenveto asetaldehydistä, Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto
  19. ↑ Asetaldehydin aiheuttama DNA- ja kromosomivaurio ihmisen lymfosyyteissä in vitro . Haettu 10. huhtikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2011.
  20. ↑ ^ Nicholas S. Aberle, II, Larry Burd, Bonnie H. Zhao ja Jun Ren (2004). "Asetaldehydin aiheuttamaa sydämen supistumishäiriötä voidaan lievittää B1-vitamiinilla, mutta ei B6- tai B12-vitamiinilla". 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-alleeli on alkoholiin liittyvän syövän geneettinen merkkiaine runsaiden juojien käyttäjille International Journal of Cancer Volume 118, Issue 8, sivut 1998-2002
  22. ↑ Klimov A.N., Ioffe D.V., Budkovskaya N.G. Etikkaaldehydi  // Suuri lääketieteellinen tietosanakirja  : 30 osana  / ch. toim. B.V. Petrovski . - 3. painos - Moskova: Neuvostoliiton Encyclopedia , 1985. - T. 26. Hiilivesi - Kloori . - 560 s. - 150 000 kappaletta.
  23. ↑ Tupakointi. (2006). Encyclopædia Britannica. Käytetty 27. lokakuuta 2006.
  24. ↑ 1 2 NIOSH Taskuopas kemiallisiin vaaroihin / Michael E. Barsan (tekninen toimittaja). — NIOSH. - Cincinnati, Ohio, 2007. - P. 2. - 454 s. — (DHHS (NIOSH) julkaisu nro 2005-149).
  25. ↑ (Rospotrebnadzor) . Nro 206. Asetaldehydi // GN 2.2.5.3532-18 "Haitallisten aineiden suurimmat sallitut pitoisuudet (MPC) työalueen ilmassa" / hyväksynyt A.Yu. Popova . - Moskova, 2018. - S. 18. - 170 s. - (hygieniasäännöt). Arkistoitu 12. kesäkuuta 2020 Wayback Machinessa
  26. ↑ SanPiN 1.2.3685-21 "Hygieniastandardit ja -vaatimukset ympäristötekijöiden turvallisuuden ja (tai) vaarattomuuden takaamiseksi ihmisille"
  27. ↑ Pliska V. ja G. Janicek. Die Veranderungen der Wahrnehmungsschwellen - Konzentration der Riechstoffe in Einiger Homologischen Serien  (saksa)  // Heymans Institute of Pharmacology Archives internationales de pharmacodynamie et de thérapie. - Gent (Belgia), 1960. - Voi. 156. - S. 211-216. — ISSN 0003-9780 .
 Aldehydit
Raja
Rajoittamaton
aromaattinen
Heterosyklinen
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat