Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Глиоксаль
Скелетная формула глиоксаля
Модель глиокса, заполняющая пространство
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Ethanedial
Другие имена
Глиоксаль
Оксальдегид
Оксалальдегид
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.003.160 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C2H2O2 / c3-1-2-4 / h1-2H проверитьY
    Ключ: LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C2H2O2 / c3-1-2-4 / h1-2H
    Ключ: LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYAX
  • O = CC = O
Характеристики
С 2 Н 2 О 2
Молярная масса58,036  г · моль -1
Плотность1,27 г / см 3
Температура плавления 15 ° С (59 ° F, 288 К)
Точка кипения 51 ° С (124 ° F, 324 К)
Термохимия
1,044 Дж / (К · г)
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания -4 ° С (25 ° F, 269 К)
285 ° С (545 ° F, 558 К)
Родственные соединения
Родственные альдегиды
ацетальдегид
гликолевый альдегид
пропандиальный
метилглиоксаль
Родственные соединения
глиоксиловая кислота и
гликолевая кислота ,
щавелевая кислота ,
пировиноградная кислота ,
диацетил
ацетилацетон
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

Глиоксаль - это органическое соединение с химической формулой OCHCHO. Это наименьший диальдегид (соединение с двумя альдегидными группами). Это кристаллическое твердое вещество, белое при низких температурах и желтое при температуре плавления (15 ° C). Жидкость желтого цвета, а пары зеленого цвета. [1]

Чистый глиоксаль обычно не встречается, поскольку он образует гидраты , которые олигомеризуются . Для многих целей эти гидратированные олигомеры ведут себя аналогично глиоксалю. Он производится в промышленных масштабах как предшественник многих продуктов. [2]

Производство [ править ]

Глиоксаль был впервые получен и назван немецко-британским химиком Генрихом Дебусом (1824–1915) путем взаимодействия этанола с азотной кислотой . [3] [4]

Коммерческий глиоксаль получают либо путем газофазного окисления из этиленгликоля в присутствии серебра или меди катализатора (процесс Лапорта) или путем жидкофазного окисления ацетальдегида с азотной кислотой . [2]

Первый коммерческий источник глиоксаля был открыт в 1960 году в Ламотте , Франция. Самым крупным коммерческим источником является BASF в Людвигсхафене , Германия , с производительностью около 60 000 тонн в год. Другие производственные площадки существуют также в США и Китае. Коммерческий массовый глиоксаль производится и описывается как раствор в воде с концентрацией 40%. [2]

Лабораторные методы [ править ]

Глиоксальте может быть синтезированы в лаборатории путем окисления ацетальдегида с селенистой кислотой . [5]

Безводный глиоксаль получают путем нагревания твердого гидрата (ов) глиоксаля с пятиокисью фосфора и конденсации паров в холодной ловушке . [6]

Свойства [ править ]

Экспериментально определенная константа закона Генри для глиоксаля равна:

[7]

Биохимия [ править ]

Гликирование часто влечет за собой модификацию гуанидиновой группы остатков аргинина глиоксалем (R = H), метилглиоксалем (R = Me) и 3-дезоксиглюкозоном , которые возникают в результате метаболизма продуктов с высоким содержанием углеводов. Измененные таким образом эти белки способствуют развитию осложнений диабета.

Конечные продукты улучшенного гликирования (AGE) - это белки или липиды, которые становятся гликированными в результате диеты с высоким содержанием сахара. [8] Они представляют собой биомаркеры, влияющие на старение и развитие или ухудшение многих дегенеративных заболеваний , таких как диабет , атеросклероз , хроническое заболевание почек и болезнь Альцгеймера . [9]

Приложения [ править ]

В мелованной бумаге и текстильных материалах используется большое количество глиоксаля в качестве сшивающего агента для составов на основе крахмала . Он конденсируется с мочевиной с образованием 4,5-дигидрокси-2-имидазолидинона, который далее реагирует с формальдегидом, давая бис (гидроксиметил) производное диметилолэтиленмочевины , которое используется для химической обработки одежды, устойчивой к появлению морщин, то есть постоянной печати. [2]

Глиоксаль используется в качестве солюбилизатора и сшивающего агента в химии полимеров .

Глиоксаль является ценным строительным блоком в органическом синтезе , особенно в синтезе гетероциклов, таких как имидазолы . [10] Удобной формой реагента для использования в лаборатории является его бис (полуацеталь) с этиленгликолем , 1,4-диоксан-2,3-диол. Это соединение коммерчески доступно.

Растворы глиоксаля также можно использовать в качестве фиксатора для гистологии , то есть как метод сохранения клеток для изучения их под микроскопом.

Видообразование в растворе [ править ]

Гидратированный глиоксаль (вверху) и производные олигомеры, называемые димерами и тримерами. Средние и нижние виды существуют в виде смесей изомеров.

Глиоксаль обычно поставляется в виде 40% -ного водного раствора. [2] Как и другие небольшие альдегиды , глиоксаль образует гидраты. Кроме того, гидраты конденсируются с образованием ряда олигомеров, структура некоторых из которых остается неопределенной. Для большинства приложений точная природа частиц в растворе не имеет значения. По крайней мере, один гидрат глиоксаля продается на рынке, дигидрат тримера глиоксаля: [(CHO) 2 ] 3 (H 2 O) 2 (CAS 4405-13-4). Доступны и другие эквиваленты глиоксаля, такие как полуацеталь этиленгликоля 1,4-диоксан- транс -2,3 -диол ( CAS  4845-50-5, температура плавления 91-95 ° C).

Подсчитано, что при концентрациях менее 1  М глиоксаль существует преимущественно в виде мономера или его гидратов, т.е. ОСННО, ОСНСН (ОН) 2 или (НО) 2 СНСН (ОН) 2 . При концентрациях выше 1 М преобладают димеры. Эти димеры, вероятно, являются диоксоланами с формулой [(HO) CH] 2 O 2 CHCHO. Димеры и тримеры осаждаются в виде твердых веществ из холодных растворов. [11]

Другие случаи [ править ]

Глиоксаль был обнаружен как следовой газ в атмосфере, например как продукт окисления углеводородов. [12] Тропосферные концентрации 0-200  п.п. по объему сообщалось, в загрязненных районах до 1 частей на миллиард по объему. [13]

Безопасность [ править ]

ЛД50 (перорально, крысы) 3300 мг / кг, [2] , когда ЛД50 поваренной соли составляет 3000 мг / кг. [14]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ O'Neil, MJ (2001): The Merck Index , 13th Edition, page 803.
  2. ^ a b c d e f Маттиода, Жорж; Блан, Ален. «Глиоксаль». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a12_491.pub2 .
  3. ^ См .:
    • Х. Дебус (1857) «О действии азотной кислоты на спирт при обычных температурах», Philosophical Magazine , 4-я серия, 13 : 39–49. С п. 40: «Этот остаток почти полностью состоял из альдегида глиоксиловой кислоты; я предложил назвать его глиоксалем , C 2 H 4 O 3 ».
    • Х. Дебус (1857) «О глиоксале», Philosophical Magazine , 4-я серия, 13 : 66.
  4. ^ Генри Энфилд Роско и Карл Шорлеммер, Трактат по химии , том. 3 (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Д. Эпплтон и Ко, 1890), стр. 101-102.
  5. ^ Ронцио, АР; Во, Т. Д. (1944). «Глиоксаль бисульфит». Органический синтез . 24 : 61. DOI : 10,15227 / orgsyn.024.0061 .
  6. ^ Harries, C .; Темме, Ф. (1907). "Убер мономолекуларес унд тримолекуларес глиоксаль" [О мономолекулярном и тримоэкулярном глиоксале]. Берихте . 40 (1): 165–172. DOI : 10.1002 / cber.19070400124 . Man erhitzt nun das Glyoxal-Phosphorpentoxyd-Gemisch mit freier Flamme und beobachtet bald, dass sich unter Schwarzfärbung des Kolbeninhalte ein flüchtiges grünes Gas bildet, welches sich in der gekühltenöövööröööös. [Нагревают смесь (сырого) глиоксаля и P 4 O 10 с открытым пламенем и вскоре после почернения содержимого наблюдает подвижный зеленый газ, который конденсируется в охлажденной колбе в виде красивых желтых кристаллов.]
  7. ^ Ip, HS; Хуанг, XH; Ю., JZ (2009). «Эффективные константы закона Генри глиоксаля, глиоксиловой кислоты и гликолевой кислоты» (PDF) . Geophys. Res. Lett . 36 (1): L01802. Bibcode : 2009GeoRL..36.1802I . DOI : 10.1029 / 2008GL036212 .
  8. ^ Голдин, Элисон; Бекман, Джошуа А .; Шмидт, Энн Мари; Крегер, Марк А. (2006). «Американская кардиологическая ассоциация» . Тираж . 114 (6): 597–605. DOI : 10.1161 / CIRCULATIONAHA.106.621854 . PMID 16894049 . 
  9. ^ Вистоли, G; Де Маддис, доктор философии; Ципак, А; Жаркович, Н; Карини, М; Aldini, G (август 2013 г.). «Конечные продукты продвинутого гликоксидации и липоксидации (AGE и ALE): обзор механизмов их образования» (PDF) . Свободный Радич. Res . 47 : Suppl 1: 3–27. DOI : 10.3109 / 10715762.2013.815348 . PMID 23767955 . S2CID 207517855 .   
  10. ^ Снайдер, HR; Хэндрик, Р.Г.; Брукс, Л.А. (1942). «Имидазол» . Органический синтез . 22 : 65.; Сборник , 3 , с. 471
  11. Перейти ↑ Whipple, EB (1970). «Структура глиоксаля в воде». Варенье. Chem. Soc. 92 (24): 7183–7186. DOI : 10.1021 / ja00727a027 .
  12. ^ Vrekoussis, M .; Wittrock, F .; Richter, A .; Берроуз, JP (2009). «Временная и пространственная изменчивость глиоксаля из космоса» . Атмос. Chem. Phys . 9 (13): 4485–4504. DOI : 10,5194 / ACP-9-4485-2009 .
  13. ^ Volkamer, Райнер; и другие. (2007). «Недостающий сток для газофазного глиоксаля в Мехико: образование вторичного органического аэрозоля». Geophys. Res. Lett . 34 (19): 19. Bibcode : 2007GeoRL..3419807V . DOI : 10.1029 / 2007gl030752 .
  14. ^ «Данные по безопасности (MSDS) для хлорида натрия» . ox.ac.uk . Архивировано из оригинала на 2011-06-07.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Промышленное применение глиоксаля» . BASF .