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乙醛,acetaldehyde,醋醛,C2H4O

2015-11-24 11:51:23      点击:
乙醛(acetaldehyde)是一种醛,又名醋醛,无色易流动液体,有刺激性气味。熔点-121℃,沸点20.8℃,相对密度小于1。可与水和乙醇等一些有机物质互溶。易燃易挥发,蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限4.0%~57.0%(体积)。


简介
分子式为C2H4O,相对分子质量为44.05,无色液体,溶于水和乙醇等有机溶剂,沸点21℃,相对密度0.804~0.811,折射率1.3316。天然存在于圆柚、梨子、苹果、覆盆子、草莓、菠萝、干酪、咖啡、橙汁、朗姆酒中。具有辛辣、醚样气味,稀释后具有果香、咖啡香、酒香、青香。
分子结构
甲基C原子以sp3杂化轨道成键、醛基C原子以sp2杂化轨道成键(-CHO)、分子为极性分子。
分子结构数据
1、摩尔折射率:11.50
2、摩尔体积(m3/mol):58.8
3、等张比容(90.2K):120.6
4、表面张力(dyne/cm):17.6
5、极化率(10-24cm3):4.55[1] 
理化特性
主要成分:纯品
外观与性状:无色液体,有强烈的刺激臭味,易挥发。
所含官能团:醛基(-CHO)
熔点(℃): -121
沸点(℃): 20.8
相对密度(水=1): 0.78
相对蒸气密度(空气=1): 1.52
饱和蒸气压(kPa):98.64(20℃)
燃烧热(kJ/mol): 279.0 kcal/mol
临界温度(℃): 188
临界压力(MPa): 无资料
辛醇/水分配系数的对数值: 0.63
闪点(℃): -39
引燃温度(℃): 140
爆炸上限%(V/V): 57.0
爆炸下限%(V/V): 4.0
溶解性:能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。
化学性质:易燃烧
市场上出售的大都是40%乙醛水溶液,要想得到纯度高的乙醛,可往三聚乙醛中加入1%-5%的98%的浓硫酸,蒸馏制得。冷凝水要用冰水,盛接瓶放在冰水中,小心操作。得到的乙醛密封放到冰箱中。
重要反应
工业制乙醛方程式: 2CH₃CH₂OH+O₂→ 2CH₃CHO+2H₂O(加热,催化剂Cu/Ag)
乙炔水化法:C₂H₂+H₂O→CH₃CHO(催化剂,加热)(是加成反应,也是还原反应)[2] 
乙烯氧化法:2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO(催化剂,加热,加压)
乙醛催化氧化:2CH₃CHO+O₂ →2CH₃COOH(催化剂,加热)[3] 
乙醛燃烧:2CH₃CHO+5O₂→4H₂O+4CO₂
银镜反应:CH₃CHO+2Ag(NH₃)₂OH→CH₃COONH₄+2Ag↓ +3NH₃+H₂O(加热)[4] 
乙醛与新制的氢氧化铜:CH₃CHO+2Cu(OH)₂→ CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O(加热)(生成砖红色Cu₂O沉淀)
乙醛和氢气反应生成乙醇,是加成反应:CH₃CHO+H₂→CH₃CH₂OH
合成方法
乙烯直接氧化法


乙烯和氧气通过含有氯化钯、氯化铜、盐酸及水的催化剂,一步直接氧化合成粗乙醛,然后经蒸馏得成品。[5] 
乙醇氧化法


乙醇蒸气在300-480℃下,以银、铜或银-铜合金的网或粒作催化剂,由空气氧化脱氢制得乙醛。[6] 
乙炔直接水合法


乙炔和水在汞催化剂或非汞催化剂作用下,直接水合得到乙醛。因有汞害问题,已逐渐为他法取代。[7] 
乙醇脱氢法


在添加钴、铬、锌或其他化合物的铜催化剂作用下,乙醇脱氢生产乙醛。[8] 
主要用途
有机合成中,乙醛是二碳试剂、亲电试剂,看作CH3CH(OH)的合成子,具原手性。它与三份的甲醛缩合,生成季戊四醇C(CH2OH)4。[9]  与格氏试剂和有机锂试剂反应生成醇。
Strecker氨基酸合成中,乙醛与氰离子和氨缩合水解后,可合成丙氨酸。[10]  乙醛也可构建杂环环系,如三聚乙醛与氨反应生成吡啶衍生物。[11] 
此外,乙醛可以用来制造乙酸、乙醇、乙酸乙酯。农药DDT就是以乙醛作原料合成的。乙醛经氯化得三氯乙醛。三氯乙醛的水合物是一种安眠药。
应用和建议用量
可用于调配橘子、橙子、苹果、杏子、草莓等水果香精,也可用于葡萄酒、朗姆酒、威士忌等酒用香精。在最终加香食品中浓度约为3.9~270mg/kg[12]  。
毒理学资料
急性毒性:LD501930mg/kg(大鼠经口);LC5037000mg/m3,1/2小时(大鼠吸入),[13]  此浓度使动物出现明显的兴奋症状;15min后即出现麻醉;存活者迅速恢复。动物尸检主要发现为肺水肿。猫接触2g/m3时则出现严重刺激症状,20g/m3浓度时,经1—2h,因呼吸麻痹而死亡。
亚急性和慢性毒性:类似酒精中毒。表现有体重减轻、贫血、谵妄、视听幻觉、智力丧失和精神障碍。
代谢:乙醛主要经呼吸道和胃肠道进人机体。吸入的乙醛蒸气约40%~70%留在呼吸道,进入血液的乙醛在红细胞中的浓度约为血浆的10倍。体内乙醛主要经肝脏NAD依赖性醛脱氢酶氧化代谢成乙酸,进一步生成CO2和水排出体外。乙醛也是体内糖代谢的中间产物,乙醛是乙醇经肝脏NAD依赖性醇脱氢酶氧化代谢形成的。
中毒机理:乙醛为乙醇在体内代谢的一种产物,可引起脸潮红、心悸及血压下降等不适症状。这些作用可由于同时接触二硫代秋兰姆(又称“Antabuse”,可作戒酒剂及橡胶抗氧化剂)、氰酰胺和二甲酰甲酰胺而加剧,乙醛为香烟雾中的成分之一,具有纤毛毒性,可减少肺巨噬细胞数。
刺激性:家兔经眼:40mg,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验:500mg,轻度刺激。
致畸性:高等动物致畸性实验结果阴性,但可引起植物及低等动物染色体畸变。
生殖毒性:小鼠静脉最低中毒剂量(TDL0):120mg/kg(孕后7~9天用药),胚泡植入后死亡率增高,对胎鼠有毒性。
环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。
燃爆危险:本品极度易燃,具刺激性,具致敏性。
防护处理
防护


1.远离火源。
2.采取措施,预防静电发生。
3.穿戴适当的防护服和手套。
乙醛要用耐压玻璃瓶或金属桶盛装。容器须存放在有冷气设备,
乙醛
乙醛
通风良好,用不燃材料结构的库房内,要远离火种和热源,防止阳光直射。应与氧化剂、强碱、氨、胺类、卤素、醇+酮、酚等物质,以及遇水燃烧的物质分隔存放。包装必须坚固密封,不宜久存。搬运要轻放轻卸。
灭火可用雾状水、干粉、抗醇泡沫、二氧化碳、干砂。
泄漏出物料时。首先要切断火源,进行通风,用水冲洗。经稀释的洗水放入废水系统。
应急处置


皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:饮足量温水,催吐。就医。
乙醛
乙醛
泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:遇到大火,消防人员须在有防爆掩蔽处操作。抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。
应急医疗


主要用途及接触机会:用于制造醋酸、醋酐和合成树脂。
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
人体危害:低浓度引起眼、鼻及上呼吸道刺激症状及支气管炎。高浓度吸入尚有麻醉作用。表现有头痛、嗜睡、神志不清及支气管炎、肺水肿、腹泻、蛋白尿肝和心肌脂肪性变。可致死。误服出现胃肠道刺激症状、麻醉作用及心、肝、肾损害。对皮肤有致敏性。反复接触蒸气引起皮炎、结膜炎。
诊断要点:
(1)吸入中毒 轻者表现为眼、鼻上呼吸道刺激症状及支气管炎,重者出现肺水肿、头痛、嗜睡、意识障碍。
(2)口服中毒 表现为恶心、呕吐、腹泻、意识障碍,并可出现肝、肾和心肌损害。
(3)皮肤接触可发生刺激性接触性皮炎,有时可引起变应性接触性皮炎。
处理原则:
(1)吸入中毒者应迅速脱离现场。必要时吸氧,雾化吸入,2%碳酸氢钠、地塞米松等。给予止咳、解痉药。早期给地塞米松10mg静脉推注。出现肺炎或肺水肿时应及早对症处理。
(2)误服后尽快以清水洗胃,洗胃后可给予3%碳酸铵或15%醋酸铵100ml,并口服牛奶或豆浆,以保护胃黏膜。
(3)皮肤和黏膜接触后,先用大量清水冲洗,再用肥皂水或2%碳酸氢钠液冲洗,更换被污染衣服。
(4)过敏者可给予抗过敏药。

预防措施:密闭系统,防止产生烟雾。防火防爆。



注:可以用可可燃气体报警器/可燃气体检测仪检测。


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