Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не следует путать с пропанолом , ацилоином или пропаналом .
Акролеин
Акролеин-2D.png
Акролеин-3D-шары.png
Акролеин-3D-vdW.png
Имена
Название ИЮПАК
Проп-2-енал
Другие имена
Acraldehyde [1]
Акриловый альдегид [1]
аллил альдегиды [1]
Этилен альдегиды
Acrylaldehyde [1]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.003.141 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 203-453-4
КЕГГ
Номер RTECS
  • AS1050000
UNII
Номер ООН1092
Характеристики
С 3 Н 4 О
Молярная масса56,064  г · моль -1
ВнешностьОт бесцветной до желтой жидкости. Бесцветный газ в дыму.
ЗапахРаздражает
Плотность0,839 г / мл
Температура плавления -88 ° С (-126 ° F, 185 К)
Точка кипения 53 ° С (127 ° F, 326 К)
Заметно (> 10%)
Давление газа210 мм рт. Ст. [1]
Опасности [3]
Основные опасностиСильно ядовитый. Вызывает сильное раздражение открытых мембран. Чрезвычайно легковоспламеняющаяся жидкость и пар.
Паспорт безопасностиПаспорт безопасности данных JT Baker
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Формулировки опасности GHS
H225 , H300 , H311 , H314 , H330 , H400 , H410
Меры предосторожности GHS
Р210 , Р233 , Р240 , Р241 , P242 , P243 , P260 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P284 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P312 , P320 , P321 , P322 , P330
NFPA 704 (огненный алмаз)
Flammability code 3: Liquids and solids that can be ignited under almost all ambient temperature conditions. Flash point between 23 and 38 °C (73 and 100 °F). E.g. gasolineHealth code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g. VX gasReactivity code 3: Capable of detonation or explosive decomposition but requires a strong initiating source, must be heated under confinement before initiation, reacts explosively with water, or will detonate if severely shocked. E.g. hydrogen peroxideSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
3
4
3
точка возгорания -26 ° С (-15 ° F, 247 К)
самовоспламенения температуру
 278 ° С (532 ° F, 551 К)
Пределы взрываемости2,8–31% [1]
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
ЛК 50 ( средняя концентрация )
875 частей на миллион (мышь, 1 мин)
175 частей на миллион (мышь, 10 минут)
150 частей на миллион (собака, 30 минут)
8 частей на миллион (крыса, 4 часа)
375 частей на миллион (крыса, 10 минут)
25,4 частей на миллион (хомяк, 4 часа)
131 частей на миллион (крыса, 30 мин) [2]
LC Lo ( самый низкий опубликованный )
674 частей на миллион (кошка, 2 часа) [2]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 0,1 частей на миллион (0,25 мг / м 3 ) [1]
REL (рекомендуется)
TWA 0,1 ppm (0,25 мг / м 3 ) ST 0,3 ppm (0,8 мг / м 3 ) [1]
IDLH (Непосредственная опасность)
2 частей на миллион [1]
Родственные соединения
Родственные алкеналы
Кротоновый альдегид

цис- 3-гексенал
( E , E ) -2,4-декадиеналь

Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Акролеин (ə-krōʹ-lē-ĭn, систематическое название: пропенал ) - простейший ненасыщенный альдегид . Это бесцветная жидкость с резким резким запахом. Запах сгоревшего жира (например, когда кулинарное масло нагревается до точки дымообразования ) вызван глицерином, содержащимся в сжигаемом жире, который распадается на акролеин. Он производится промышленным способом из пропилена и в основном используется как биоцид и строительный блок для других химических соединений, таких как аминокислота метионин .

История [ править ]

Акролеин был впервые назван и охарактеризован как альдегид шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом в 1839 году. Он работал с ним как с продуктом термического разложения глицерина , материала, используемого при производстве мыла. Название представляет собой сокращение от «едкий» (имея в виду его резкий запах) и «олеум» (имея в виду его маслянистую консистенцию). В 20 веке акролеин стал важным промежуточным звеном в промышленном производстве акриловой кислоты и акриловых пластиков. [4]

Производство [ править ]

Акролеин получают промышленным способом путем окисления пропена . В процессе используется воздух в качестве источника кислорода и оксиды металлов в качестве гетерогенных катализаторов : [5]

CH 2 CHCH 3 + O 2 → CH 2 CHCHO + H 2 O

Таким способом ежегодно производится около 500 000 тонн акролеина в Северной Америке, Европе и Японии. Кроме того, вся акриловая кислота образуется в результате кратковременного образования акролеина. [6] [7] Фактически, основная проблема заключается в переокислении, которое конкурирует с этой кислотой. Пропан представляет собой многообещающее, но сложное сырье для синтеза акролеина (и акриловой кислоты).

Когда глицерин (также называемый глицерином) нагревается до 280 ° C, он разлагается на акролеин:

(CH 2 OH) 2 CHOH → CH 2 = CHCHO + 2 H 2 O

Этот способ является привлекательным, когда глицерин совместно образуется при производстве биодизеля из растительных масел или животных жиров. Было продемонстрировано обезвоживание глицерина, но оно не оказалось конкурентоспособным по сравнению с нефтехимическим путем . [8]

Нишевые или лабораторные методы [ править ]

Первоначальный промышленный способ получения акролеина, разработанный Degussa, включает конденсацию формальдегида и ацетальдегида :

HCHO + CH 3 CHO → CH 2 = CHCHO + H 2 O

Акролеин также может быть произведен в лабораторных масштабах реакцией бисульфата калия на глицерин (глицерин). [9]

Реакции [ править ]

Акролеин - относительно электрофильное и реактивное соединение, отсюда его высокая токсичность. Это хороший акцептор Михаэля , отсюда его полезная реакция с тиолами. Он легко образует ацетали , наиболее заметным из которых является спироцикл, полученный из пентаэритрита , диаллилиденпентаэритритола. Акролеин участвует во многих реакциях Дильса-Альдера , даже сам с собой. По реакциям Дильса-Альдера, он является предшественником некоторых коммерческих ароматизаторов, в том числе лираля , норборнен- 2-карбоксальдегида и миракальдегида . [5] Мономер3,4-эпоксициклогексилметил-3 ', 4'-эпоксициклогексанкарбоксилат также получают из акролеина через посредство тетрагидробензальдегида .

Использует [ редактировать ]

Биоцид [ править ]

Акролеин в основном используется в качестве контактного гербицида для борьбы с погруженными и плавающими сорняками, а также водорослями в ирригационных каналах. Он используется на уровне 10 ppm в оросительной и оборотной воде. В нефтегазовой промышленности он используется в качестве биоцида в буровых водах, а также как поглотитель сероводорода и меркаптанов . [5]

Химический прекурсор [ править ]

Ряд полезных соединений получают из акролеина, используя его бифункциональность. Аминокислота метионин образуется путем добавления метантиола с последующим синтезом Стрекера . Акролеин конденсируется с ацетальдегидом и аминами с образованием метилпиридинов . Он также считается промежуточным звеном в синтезе хинолинов по Скраупу, но редко используется как таковой из-за его нестабильности. [ необходима цитата ]

Акролеин полимеризуется в присутствии кислорода и в воде при концентрациях выше 22%. Цвет и текстура полимера зависят от условий. Со временем он полимеризуется сам с собой, образуя прозрачное твердое вещество желтого цвета. В воде он образует твердый пористый пластик. [ необходима цитата ]

Акролеин иногда используется в качестве фиксатора при подготовке биологических образцов для электронной микроскопии . [10]

Риски для здоровья [ править ]

Акролеин токсичен и сильно раздражает кожу, глаза и носовые ходы. [5] Основной путь метаболизма для акролеина является алкилирование из глутатиона . ВОЗ предлагает «переносимый пероральный прием акролеина» 7,5 мкг в день на кг массы тела. Хотя акролеин содержится в картофеле фри , его уровни составляют всего несколько мкг на кг. [11] В ответ на воздействие акролеина на рабочем месте Управление по безопасности и гигиене труда США установило допустимый предел воздействия на уровне 0,1 ppm (0,25 мг / м 3 ) при восьмичасовом средневзвешенном значении времени. [12]Акролеин действует иммунодепрессивным образом и может стимулировать регуляторные клетки [13], тем самым предотвращая возникновение аллергии, с одной стороны, но также увеличивая риск рака.

Акролеин был идентифицирован как одно из химических веществ, участвовавших в инциденте с токсическим загрязнением реки Ким Ким в 2019 году . [14]

Сигаретный дым [ править ]

Существует связь между газообразным акролеином в дыме от табачных сигарет и риском рака легких . [15] Что касается «коэффициента неканцерогенности для здоровья» компонентов сигаретного дыма, преобладает акролеин, вклад которого в 40 раз больше, чем у следующего компонента - цианистого водорода . [16] Содержание акролеина в сигаретном дыме зависит от типа сигареты и добавленного глицерина , что составляет до 220 мкг акролеина на сигарету. [17] [18]Важно отметить, что, хотя концентрацию компонентов в основном потоке дыма можно уменьшить с помощью фильтров, это не оказывает значительного влияния на состав побочного дыма, в котором обычно находится акролеин и который вдыхается при пассивном курении . [19] [20] При обычном использовании электронных сигарет вырабатывается лишь «незначительный» уровень акролеина (менее 10 мкг «на затяжку»). [21] [22]

Метаболит химиотерапии [ править ]

Обработка циклофосфамидом и ифосфамидом приводит к образованию акролеина. [23] Акролеин, вырабатываемый во время лечения циклофосфамидом, накапливается в мочевом пузыре и, если его не лечить, может вызвать геморрагический цистит.

Аналитические методы [ править ]

«Акролеиновый тест» предназначен для выявления глицерина или жиров . Образец нагревают бисульфатом калия , и в случае положительного результата теста выделяется акролеин. Когда жир сильно нагревается в присутствии дегидратирующего агента, такого как бисульфат калия ( KHSO
4), глицериновая часть молекулы дегидратируется с образованием ненасыщенного альдегида , акролеина (CH 2 = CH – CHO), который имеет запах, характерный для сгоревшего кулинарного жира. Существуют более современные методы. [11]

В США методы 603 и 624.1 Агентства по охране окружающей среды разработаны для измерения содержания акролеина в промышленных и городских сточных водах . [24] [25]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i Карманное руководство NIOSH по химическим опасностям. «# 0011» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ а б «Акролеин» . Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2015-04-02 . Проверено 26 марта 2015 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  4. ^ Ян Ф. Стивенс и Клаудия С. Майер, «Акролеин: источники, метаболизм и биомолекулярные взаимодействия, имеющие отношение к здоровью и болезням человека», Mol Nutr Food Res. 2008 Янв; 52 (1): 7–25.
  5. ^ a b c d Дитрих Арнц; Ахим Фишер; Матиас Хёпп; и другие. (2012). «Акролеин и метакролеин». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_149.pub2 .
  6. ^ Науманн д'Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Schuster, Manfred E .; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2014). «Реакционная сеть в окислении пропана над фазово-чистыми оксидными катализаторами MoVTeNb M1» (PDF) . Журнал катализа . 311 : 369–385. DOI : 10.1016 / j.jcat.2013.12.008 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5 . Архивировано из оригинального (PDF) 15 февраля 2016 года . Проверено 26 декабря 2017 .
  7. ^ Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Крёнерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В .; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2013). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе с селективным окислением пропана до акриловой кислоты» (PDF) . Журнал катализа . 285 : 48–60. DOI : 10.1016 / j.jcat.2011.09.012 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F . Архивировано из оригинального (PDF) 30 октября 2016 года . Проверено 26 декабря 2017 .
  8. ^ Мартин, Андреас; Армбрустер, Удо; Атия, Ханан (2012). «Последние разработки в дегидратации глицерина в сторону акролеина по сравнению с гетерополикислотами». Европейский журнал липидной науки и технологий . 114 (1): 10–23. DOI : 10.1002 / ejlt.201100047 .
  9. ^ Гомер Адкинс ; WH Hartung (1926). «Акролеин» . Органический синтез . 6 : 1. DOI : 10,15227 / orgsyn.006.0001 .; Сборник , 1 , стр. 15
  10. ^ MJ Dykstra, LE Рейсс (2003). Биологическая электронная микроскопия: теория, методы и устранение неисправностей . Springer. ISBN 0-306-47749-1.
  11. ^ а б Авраам, Клаус; Андрес, Сюзанна; Палавинскас, Ричард; Берг, Катарина; Appel, Klaus E .; Лампен, Альфонсо (2011). «Токсикология и оценка риска акролеина в продуктах питания». Мол. Nutr. Food Res . 55 : 1277–1290. DOI : 10.1002 / mnfr.201100481 .
  12. ^ CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности
  13. ^ Рот-Вальтер, Франциска; Бергмайр, Корнелия; Мейц, Сара; Бухлейтнер, Стефан; Стремницер, Кэролайн; Фазекас, Юдит; Московских, Анна; Мюллер, Марио А .; Рот, Георг А .; Манзано-Салаи, Кристина; Дворжак, Зденек; Нойнкирхнер, Алина; Дженсен-Яролим, Эрика (2017). «Акролеин с лицом Януса предотвращает аллергию, но ускоряет рост опухоли, стимулируя иммунорегуляторные клетки Foxp3 +: мышиная модель пассивного респираторного воздействия» . Научные отчеты . 7 : 45067. Bibcode : 2017NatSR ... 745067R . DOI : 10.1038 / srep45067 . PMC 5362909 . PMID 28332605 .  
  14. ^ Тара Тиагараян (15 марта 2019). «8 химических веществ были обнаружены в реке Ким Ким Пасир Гуданг, вот что они» . Мир Buzz .
  15. ^ Фэн, З; Ху В; Hu Y; Тан М. (октябрь 2006 г.). «Акролеин является основным агентом рака легких, связанным с сигаретами: преимущественное связывание в горячих точках мутации p53 и ингибирование репарации ДНК» . Труды Национальной академии наук . 103 (42): 15404–15409. Bibcode : 2006PNAS..10315404F . DOI : 10.1073 / pnas.0607031103 . PMC 1592536 . PMID 17030796 .  
  16. Перейти ↑ Haussmann, Hans-Juergen (2012). «Использование индексов опасности для теоретической оценки состава сигаретного дыма». Chem. Res. Toxicol . 25 : 794–810. DOI : 10.1021 / tx200536w .
  17. ^ Дахер, N; Салех, Р; Джаруди, Э; Sheheitli, H; Бадр, Т; Сепетджян, Э; Аль Рашиди, М; Saliba, N; Шихадех, А (январь 2010 г.). «Сравнение выбросов канцерогенов, окиси углерода и ультратонких частиц от кальяна наргиле и курения сигарет: измерения побочного дыма и оценка факторов выбросов вторичного дыма» . Atmos Environ . 44 (1): 8–14. Bibcode : 2010AtmEn..44 .... 8D . DOI : 10.1016 / j.atmosenv.2009.10.004 . PMC 2801144 . PMID 20161525 .  
  18. ^ Херрингтон, JS; Майерс, С. (2015). «Решения для электронных сигарет и полученные профили аэрозолей» . J Chromatogr . 1418 : 192–9. DOI : 10.1016 / j.chroma.2015.09.034 . PMID 26422308 . 
  19. ^ Блер, SL; Эпштейн, С.А.; Низкородов С.А.; Стаймер, Н. (2015). «Исследование выбросов ЛОС и твердых частиц в режиме реального времени с помощью быстродействующих трубок из электронных, потенциально вредных, обычных и эталонных сигарет» . Аэрозоль Sci Technol . 49 (9): 816–827. Bibcode : 2015AerST..49..816B . DOI : 10.1080 / 02786826.2015.1076156 . PMC 4696598 . PMID 26726281 .  
  20. ^ Sopori, M (май 2002). «Влияние сигаретного дыма на иммунную систему». Nat. Rev. Immunol . 2 (5): 372–7. DOI : 10.1038 / nri803 . PMID 12033743 . 
  21. Перейти ↑ McNeill, A, SC (2015). «Электронные сигареты: обновленные данные. Отчет по заказу Министерства здравоохранения Англии» (PDF) . www.gov.uk . Великобритания: Общественное здравоохранение Англии. п. 76–78 . Проверено 20 августа 2015 года .
  22. ^ Sleiman, М (2016). «Выбросы электронных сигарет: основные параметры, влияющие на выброс вредных химических веществ» . Экологические науки и технологии . 50 (17): 9644–9651. Bibcode : 2016EnST ... 50.9644S . DOI : 10.1021 / acs.est.6b01741 . PMID 27461870 . 
  23. ^ Пачи, А; Rieutord, A; Guillaume, D; и другие. (Март 2000 г.). «Количественное определение акролеина в плазме с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии после дериватизации с люминарином 3». Журнал хроматографии B . 739 (2): 239–246. DOI : 10.1016 / S0378-4347 (99) 00485-5 . PMID 10755368 . 
  24. ^ Приложение A к части 136 «Методы органического химического анализа городских и промышленных сточных вод, метод 603 - акролеин и акрилонитрил»>
  25. ^ Метод 624.1 - Очистка методом ГХ-МС>