WikiSort.ru - Не сортированное

Ацетальдегид
Общие
Систематическое наименование	этаналь
Традиционные названия	ацетальдегид, метилформальдегид
Хим. формула	СH3СHO
Рац. формула	С2H4O C 54,53 %, H 9,15 %, O 36,32 %
Физические свойства
Состояние	бесцветная жидкость, с резким запахом
Молярная масса	44,0526 ± 0,0022 г/моль
Плотность	0,784 г/см³
Динамическая вязкость	~0,215 при 20 °C
Энергия ионизации	10,22 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав.	−123,37 °C
Т. кип.	20,2 °C
Т. всп.	−36 ± 1 градус Фаренгейта[1]
Т. воспл.	234,15 K (−39 °C) °C
Т. свспл.	458,15 K (185 °C) °C
Пр. взрв.	4-60 %
Кр. точка	192,85
Энтальпия образования	-166 кДж/моль
Давление пара	2,7650; 4,8670; 10,0100 [2] атм
Химические свойства
pKa	13,57 (25 °C)
Растворимость в воде	С водой, этанолом смешивается во всех соотношениях.
Оптические свойства
Показатель преломления	1,3316
Структура
Дипольный момент	2,750 ± 0,006 Д
Классификация
Рег. номер CAS	75-07-0
PubChem	177
Рег. номер EINECS	200-836-8
SMILES	O=CC
InChI	1S/C2H4O/c1-2-3/h2H,1H3 IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N
Рег. номер EC	200-836-8
RTECS	AB1925000
ChEBI	15343
Номер ООН	1089
ChemSpider	172
Безопасность
ПДК	5 мг/м3
ЛД50	1232 мг/кг (мыши, внутрижелудочно), 900 мг/кг (мыши, перорально), 661 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность	токсичен, вызывает привыкание, ирритант, канцероген
NFPA 704	4 3 3
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Ацетальдеги́д (у́ксусный альдегид, этана́ль, метилформальдегид) — органическое соединение класса альдегидов с химической формулой CH₃-CHO, является альдегидом этанола и уксусной кислоты. Это один из наиболее важных альдегидов, широко встречающийся в природе и производится в больших количествах индустриально. Ацетальдегид встречается в кофе, в спелых фруктах, хлебе, и синтезируется растениями как результат их метаболизма. Также производится окислением этанола.

Физические свойства

Вещество представляет собой бесцветную ядовитую жидкость с резким запахом, похожим на запах прелых яблок, хорошо растворяется в воде, спирте, эфире. Из-за очень низкой температуры кипения (20,2 °C) хранят и перевозят ацетальдегид в виде тримера — паральдегида, из которого он может быть получен нагреванием с минеральными кислотами (обычно серной).

Получение

В 2003 глобальное производство было около миллиона тонн в год.

Основной способ получения — окисление этилена (процесс Вакера):

${\displaystyle {\mathsf {2CH_{2}{\text{=}}CH_{2}+O_{2}\rightarrow 2CH_{3}CHO}}}$

В качестве окислителя в процессе Вакера используется хлорид палладия, регенерирующийся окислением хлоридом меди в присутствии кислорода воздуха:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}{\text{=}}CH_{2}+PdCl_{2}+H_{2}O\rightarrow CH_{3}CHO+Pd+2HCl}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Pd+2CuCl_{2}\rightarrow PdCl_{2}+2CuCl}}}$

${\displaystyle {\mathsf {4CuCl+4HCl+O_{2}\rightarrow 4CuCl_{2}+2H_{2}O}}}$

Также получают уксусный альдегид гидратацией ацетилена в присутствии солей ртути (реакция Кучерова), с образованием енола, который изомеризуется в альдегид:

${\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{2}+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{Hg^{2+},H^{+}}}CH_{3}CHO}}}$

Другой метод доминировал до открытия процесса Вакера. Он состоял в окислении или дегидрировании этилового спирта, на медном или серебряном катализаторе.

${\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{5}OH{\xrightarrow[{}]{Ag,^{o}C}}CH_{3}CHO+H_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2C_{2}H_{5}OH+O_{2}{\xrightarrow[{}]{Ag,^{o}C}}2CH_{3}CHO+2H_{2}O}}}$

Реакционная способность

По своим химическим свойствам уксусный альдегид является типичным алифатическим альдегидом, и для него характерны реакции этого класса соединений. Его реакционная способность определяется двумя факторами: активностью карбонила альдегидной группы и подвижностью атомов водорода метильной группы, вследствие индуктивного эффекта карбонила.

Подобно другим карбонильным соединениям с атомами водорода у α-углеродного атома, ацетальдегид таутомеризируется, образуя енол — виниловый спирт, равновесие почти полностью смещено в сторону альдегидной формы (константа равновесия — только 6⋅10⁻⁵ при комнатной температуре^[3]):

Применение

Применяют уксусный альдегид для получения уксусной кислоты, бутадиена, некоторых органических веществ, альдегидных полимеров.

Традиционно ацетальдегид, в основном, использовался в качестве прекурсора к уксусной кислоте. Такое применение было отвергнуто ввиду того, что уксусная кислота более эффективно производится из метанола с помощью процессов Монсанто^[10] и Катива^[11]. В терминах реакции конденсации, ацетальдегид — важный прекурсор к пиридиновым производным, пентаэритролу и кротональдегиду. Мочевина и ацетальдегид конденсируются, образуя смолы. Уксусный ангидрид реагирует с ацетальдегидом, давая этилидендиацетат, из которого получают винилацетат — мономер поливинилацетата.

Биохимия

В печени имеется фермент алкогольдегидрогеназа, который окисляет этанол в ацетальдегид, который затем окисляется в безопасную уксусную кислоту посредством ацетальдегиддегидрогеназы. Эти две реакции окисления связаны с восстановлением NAD⁺ в NADH^[12]. В мозгу алкогольдегидрогеназа не играет особой роли в окислении этанола в ацетальдегид, это делает энзим каталаза. Конечные шаги алкогольной ферментации в бактериях, растениях и дрожжах включают конверсию пирувата в ацетальдегид под действием пируват декарбоксилазы, после чего — конверсию ацетальдегида в этанол. Последняя реакция снова катализируется алкогольдегидрогеназой, но уже в обратном направлении.

Примечания