Ethanal

Ethanal
Przykładowe zdjęcie artykułu Ethanal
Na wpół rozwinięta formuła etanalu
Identyfikacja
Nazwa IUPAC etanal
Synonimy

aldehyd
octowy aldehyd octowy
aldehyd etylowy

N O CAS 75-07-0
N O ECHA 100 000 761
N O WE 200-836-8
FEMA 2003
UŚMIECHY CC = O
PubChem , widok 3D
InChI InChI: widok 3D
InChI = 1 / C2H4O / c1-2-3 / h2H, 1H3
Wygląd bezbarwny gaz lub ciecz o ostrym zapachu.
Właściwości chemiczne
Brute formula C 2 H 4 O   [Izomery]
Masa cząsteczkowa 44,0526 ± 0,0022  g / mol
C 54,53%, H 9,15%, O 36,32%,
Moment dwubiegunowy 2,750  ± 0,006  D.
Właściwości fizyczne
T ° fuzja -123,37  ° C
* Temperatura wrzenia 20,1  ° C
Parametr rozpuszczalności δ 21,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Mieszalność w wodzie: mieszalny
Masa objętościowa 0,7834  g · cm -3 do 18  ° C

równanie:
Gęstość cieczy w kmol · m -3 i temperatura w kelwinach od 150,15 do 466 K.
Obliczone wartości:
0,77438 g · cm -3 przy 25 ° C.

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
150,15 −123 21,499 0.9471
171,21 −101,94 20,99323 0.92481
181,74 −91,42 20,73527 0.91345
192,26 -80,89 20.47375 0,90193
202,79 -70,36 20.20844 0.89024
213,32 -59,83 19,93908 0.87838
223,85 −49,3 19,6654 0.86632
234,38 -38,77 19,38708 0,85406
244,91 −28,25 19,10378 0,84158
255,43 -17,72 18,81511 0,82886
265,96 −7,19 18.52062 0,81589
276,49 3.34 18.2198 0,80264
287.02 13,87 17,91208 0,78908
297,55 24.4 17.59679 0,77519
308.08 34,93 17.27313 0,76093
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
318,6 45.45 16.94019 0,74627
329,13 55.98 16,59686 0,73114
339,66 66,51 16.24182 0,7155
350,19 77.04 15.87345 0.69927
360,72 87,57 15.48972 0,68237
371,25 98.1 15.08806 0.66467
381,77 108,62 14,66513 0,64604
392,3 119,15 14.21642 0.62628
402,83 129,68 13,73566 0,6051
413,36 140,21 13.21366 0,5821
423,89 150,74 12,63599 0,55665
434,42 161,27 11.97766 0,52765
444,94 171,79 11.18813 0,49287
455,47 182,32 10.12906 0,44622
466 192,85 6.494 0,28608

Wykres P = f (T)

Temperatura samozapłonu 185  ° C
Temperatura zapłonu −38  ° C (tygiel zamknięty),
−50  ° C (tygiel otwarty)
Granice wybuchowości w powietrzu w% objętości w powietrzu: 4 - 60
Nasycenie prężności par przy 20  ° C  : 101  kPa

równanie:
Ciśnienie w paskalach i temperatura w Kelwinach, od 150,15 do 466 K.
Obliczone wartości:
116 643,03 Pa przy 25 ° C.

T (K) T (° C) P (Pa)
150,15 −123 0.323
171,21 −101,94 12.2
181,74 −91,42 50.41
192,26 -80,89 170,74
202,79 -70,36 491,42
213,32 -59,83 1236,3
223,85 −49,3 2.780,58
234,38 -38,77 5.693,57
244,91 −28,25 10,771,95
255,43 -17,72 19 060,33
265,96 −7,19 31.859,95
276,49 3.34 50 729,33
287.02 13,87 77 482,51
297,55 24.4 114,190,64
308.08 34,93 163,192,13
T (K) T (° C) P (Pa)
318,6 45.45 227,115,27
329,13 55.98 308 916,19
339,66 66,51 411 934,1
350,19 77.04 539 965,53
360,72 87,57 697,359,02
371,25 98.1 889,132,47
381,77 108,62 1.121.115,75
392,3 119,15 1,400,122,23
402,83 129,68 1734154,3
413,36 140,21 2.132.649,03
423,89 150,74 2 606 772,18
434,42 161,27 3.169.770,58
444,94 171,79 3 837 395,43
455,47 182,32 4,628,411,95
466 192,85 5.565.200
P = f (T)
Lepkość dynamiczna ~ 0,215 przy 20  ° C
Punkt krytyczny 192,85  ° C , 5,55  MPa , 0,154  l · mol -1
Termochemia
C p

równanie:
Pojemność cieplna cieczy w J kmol -1 K -1 i temperatura w Kelwinach od 150,15 do 294 K.
Obliczone wartości:

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
150,15 −123 82 210, 1,866
159 -114,15 82,278 1,868
164 −109,15 82,415 1,871
169 −104,15 82 622, 1,876
174 -99,15 82,901 1,882
178 -95,15 83,176 1,888
183 -90,15 83,583 1,897
188 -85,15 84,061 1,908
193 -80,15 84,611 1,921
198 -75,15 85 232, 1,935
202 −71,15 85,780 1,947
207 -66,15 86,529 1,964
212 -61,15 87 349, 1 983,
217 −56,15 88,241 2,003
222 -51,15 89 204, 2,025
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
226 −47,15 90,025 2,044
231 -42,15 91 116, 2,068
236 -37,15 92,279 2,095
241 -32,15 93,512 2 123,
246 −27,15 94 817, 2,152
250 -23,15 95 913, 2 177,
255 −18,15 97,346 2 210,
260 −13,15 98,850 2 244,
265 −8,15 100 426, 2.280
270 −3,15 102,073 2 317,
274 0.85 103,441 2,348
279 5.85 105,216 2388
284 10,85 107,063 2430
289 15.85 108 980, 2,474
294 20,85 110 970, 2,519

P = f (T)

równanie:
Pojemność cieplna gazu w J · mol -1 · K -1 i temperatura w Kelwinach od 100 do 1500 K.
Obliczone wartości:
55,984 J · mol -1 · K -1 przy 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
100 -173,15 39,546 898
193 -80,15 46,571 1,057
240 -33,15 50 633, 1,149
286 12,85 54,843 1,245
333 59,85 59 312, 1,346
380 106,85 63 885, 1,450
426 152,85 68,403 1,553
473 199,85 73,010 1,657
520 246,85 77,556 1,761
566 292,85 81,906 1,859
613 339,85 86 211, 1,957
660 386,85 90 341, 2,051
706 432,85 94 189, 2 138
753 479,85 97,898 2 222,
800 526,85 101,368 2 301,
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
846 572,85 104,521 2,373
893 619,85 107,489 2440
940 666,85 110,200 2 502,
986 712,85 112,611 2,556
1,033 759,85 114,836 2 607,
1,080 806,85 116,837 2,652
1,126 852,85 118,600 2,692
1,173 899,85 120 229, 2,729
1,220 946,85 121 715, 2,763
1,266 992,85 123,068 2,794
1313 1039,85 124,392 2,824
1360 1086,85 125,703 2 853,
1,406 1132,85 127,029 2 884,
1,453 1 179,85 128,485 2 917,
1500 1 226,85 130 109, 2 953,
SZT 1 166,9  kJ · mol -1 ( 25  ° C , ciecz)
Właściwości elektroniczne
1 energia re jonizacji 10,229  ± 0,0007  eV (gaz)
Właściwości optyczne
Współczynnik załamania światła  1.3316
Środki ostrożności
SGH
SGH02: Produkt łatwopalnySGH07: Toksyczny, drażniący, uczulający, narkotycznySGH08: Uczulający, mutagenny, rakotwórczy, działający szkodliwie na rozrodczość
Niebezpieczeństwo H224, H319, H335, H351, H224  : Skrajnie łatwopalna ciecz i pary
H319  : Działa drażniąco na oczy
H335  : Może podrażniać drogi oddechowe
H351  : Podejrzewa się, że powoduje raka (podać drogę narażenia, jeżeli definitywnie udowodniono, że żadna inna droga narażenia nie prowadzi do takiego samego zagrożenia)
WHMIS
B2: Ciecz łatwopalnaD2A: Bardzo toksyczny materiał powodujący inne efekty toksyczne
B2, D2A, B2  :
Temperatura zapłonu cieczy łatwopalnej = −38  ° C zamknięty tygiel (metoda nie została podana)
D2A  : Bardzo toksyczny materiał powodujący inne efekty toksyczne
Rakotwórczość: IARC grupa 2B

Ujawnienie przy 0,1% zgodnie z kryteriami klasyfikacji
NFPA 704

Symbol NFPA 704

4 3 2
Transport
33
   1089   
Kod Kemlera:
33  : ciecz wysoce łatwopalna (temperatura zapłonu poniżej 21  ° C )
Numer UN  :
1089  : DEHYD ACETALOWY
Klasa:
3
Etykieta: 3  : Ciecze łatwopalne Pakowanie: Grupa pakowania I  : substancje bardzo niebezpieczne;
Piktogram ADR 3



Klasyfikacja IARC
Grupa 2B: prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi
Ekotoksykologia
LogP 0.63
Próg zapachu niska: 0,0028  ppm
wysoka: 1000  ppm
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

Etanalu ( IUPAC ), znany też jako aldehyd octowy , aldehyd octowy , aldehyd etylu lub oksoetan , jest związkiem chemicznym , aldehyd o wzorze chemicznym C H 3 C H O .

Naturalnie wytwarzany przez rośliny, jest lotnym składnikiem występującym w małych dawkach w kwiatach i liściach bawełny , w liściach dębu i tytoniu , w dojrzałych owocach, kawie i świeżym pieczywie . Wspiera zapach rozmarynu , żonkili , gorzkiej pomarańczy , kamfory , kopru włoskiego , musztardy i mięty . Niegdyś był używany jako podstawowy surowiec do syntezy kwasu octowego i bezwodnika octowego . Jest stosowany jako środek aromatyzujący w niektórych margarynach .

Jako endogenny metabolit pochodzący z alkoholu w naszym organizmie jest produktem toksycznym i podejrzewanym o działanie rakotwórcze . Uszkadza hematopoetyczne komórki macierzyste (odpowiedzialne za ciągłą odnowę krwi ); z jednej strony jest źródłem pęknięć dwuniciowego DNA w tych komórkach (co sprzyja ich zanikowi i powoduje rearanżacje chromosomów ), z drugiej zaś uniemożliwia prawidłową naprawę ( p53 ) tego uszkodzenia, które powoduje zmiany nowotworowe.

Właściwości chemiczne

Etanal jest bezbarwną, lotną cieczą mieszalną z wodą i prawie wszystkimi rozpuszczalnikami organicznymi .

Węch człowieka odbiera go w bardzo małej dawce ( wystarczy 0,05  ppm ) jako zapach owocowy ( zielone jabłko ), a na wysokich poziomach staje się duszący i ostry.

Jest bardzo reaktywny i łatwopalny (temperatura wrzenia: 20,2  ° C ). Może silnie reagować np. Z utleniaczami , halogenami , amoniakiem i aminami , alkoholami , ketonami , fenolami , bezwodnikami kwasowymi , siarkowodorem , cyjankami . W kontakcie z miedzią lub zawierającymi ją stopami ( brąz , mosiądz itp.) Może tworzyć związki wybuchowe. Zjada gumę .

Podobnie jak wszystkie aldehydy, jest środkiem redukującym. Utleniania, bardzo proste, ponieważ może wystąpić nawet po zetknięciu się z powietrzem, co daje kwas octowy , ten bezwodnik octowy i tym Kwas nadoctowy niestabilny może eksplodować spontanicznie.

Uwodornienie etanalu daje etanol .

Trzy cząsteczki aldehydu octowego mogą tworzyć cykliczny paraldehyd . Cztery cząsteczki aldehydu octowego mogą tworzyć cykliczny tetramer aldehydu octowego, metaldehyd .

Produkcja i synteza

Uzyskuje się go przez bezpośrednie katalityczne utlenianie etylenu zgodnie z procesem Wackera w obecności  chlorku palladu (II) jako  katalizatora . 2 CH 2 = CH 2 + O 2 → 2 CH 3 CHO

Inny proces polega na uwodnieniu w obecności siarczanu rtęci , HgSO 4 , z acetylenu : C 2 H 2 + H 2 O → CH 3 CHO

Linki do alkoholu

W wątrobie

W hepatocytach, w wątrobie , enzymu, dehydrogenazy alkoholowej (ADH, EC 1.1.1.1) przekształca etanol do etanalu, który jest następnie przekształcany do nieszkodliwego kwasu octowego przez aldehyd dehydrogenazy (EC 1.2.1.10). Etanal jest bardziej toksyczny niż etanol i może być odpowiedzialny za wiele objawów kaca , chociaż nie jest obecny we krwi podczas objawów. Niektórzy autorzy uważają, że jest odpowiedzialny za zespół alkoholowy płodu .

Część populacji ludzkiej (zwłaszcza grupy obecne w Azji i na Dalekim Wschodzie) nie miałaby genów kodujących enzym zdolny do degradacji etanalu do kwasu octowego, co powodowałoby u nich poważne i natychmiastowe objawy i nasilałby szkodliwe działanie alkoholu. drink.

Podczas fermentacji alkoholowej

Końcowe etapy fermentacji alkoholowej z bakterii , roślin i drożdży obejmują konwersję pirogronianu do acetaldehydu za pomocą enzymu pirogronian dekarboksylazy (EC 4.1.1.1), a następnie przez przekształcenie aldehydu octowego do etanolu. Ostatnia reakcja jest ponownie katalizowana przez dehydrogenazę alkoholową, przebiegającą w przeciwnym kierunku. Wydaje się, że Ethanal odgrywa ważną rolę w ewolucji koloru win czerwonych podczas ich konserwacji.

Toksyczność, rakotwórczość

Aldehyd octowy jest uznanym czynnikiem rakotwórczym dla zwierząt.

Podejrzewa się, że jest rakotwórczy dla ludzi ze względu na działanie mutagenne , embriotoksyczne i teratogenne wykazane u zwierząt. Dym
papierosowy zawiera znaczne ilości (rzędu miligrama na papierosa). Uważa się, że tłumaczy to fakt, że wszystkie alkohole (piwo, wino, alkohole mocne) są czynnikami zwiększonego ryzyka raka, zwłaszcza raka piersi u kobiet (poprzez rozkład alkoholu na aldehyd octowy przez organizację).

Wpływ środowiska

Atmosfera

Aldehyd octowy nie przyczynia się do niszczenia stratosferycznej warstwy ozonowej ani nie jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do zmiany klimatu. Ze względu na swoje zdjęcie i umiarkowane stężenie w powietrzu miejskim odgrywa rolę w fotochemicznej syntezie ozonu w warstwie przyziemnej . Aldehyd octowy może również uczestniczyć w mniejszych procesach, takich jak bezpośrednia fotoliza, reakcja z rodnikami azotanowymi (NO 3 ) i hydroperoksylowymi (HO 2 ) oraz z ozonem (O 3 ).

W niektórych krajach ustalono wartości graniczne (orientacyjne) dla powietrza, na przykład 100  ppm (lub 180  mg · m -3 (VME) we Francji, 25  ppm w USA (ACGIH) i 50  ppm lub 91  mg · m) -3 w Niemczech.

woda

W wodzie znajdują się tylko bardzo małe ilości. Kiedy aldehyd octowy jest uwalniany do wody, ulega całkowitej degradacji i nie zanieczyszcza innych środowisk. W wodzie aldehyd octowy może reagować z rodnikami hydroksylowymi.

Bibliografia

  1. ACETALDEHYD , karta (y) bezpieczeństwa Międzynarodowego Programu Bezpieczeństwa Substancji Chemicznych , konsultacja 9 maja 2009
  2. (w) David R. Lide, Podręcznik chemii i fizyki , Boca Raton, CRC,16 czerwca 2008, 89 th  ed. , 2736  str. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , str.  9-50
  3. obliczona masa cząsteczkowa od „  atomowych jednostek masy elementów 2007  ” na www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (en) W.M Haynes, Podręcznik chemii i fizyki CRC, Boca Raton, CRC Press / Taylor i Francis,2011, 91 th  ed. , 2610  s. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , str.  3-4
  5. (w) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 II  wyd. , 1076,  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 i 0-387-69002-6 , czytaj online ) , str.  294
  6. (en) Robert H. Perry i Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , str.  2-50
  7. (pdf) Karta toksykologiczna nr 120 z INRS, zapoznana 24 czerwca 2017 r
  8. (w) Claudio A. Faúndez i José O. Valderrama , „  Modele współczynników aktywności opisujące równowagę parowo-cieczową w trójskładnikowych roztworach wodno-alkoholowych  ” , Chinese Journal of Chemical Engineering , tom.  17 N O  2kwiecień 2009, s.  259-267 ( DOI  10.1016 / S1004-9541 ​​(08) 60203-7 )
  9. (w) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams: Organie Compounds C8 do C28 , vol.  1, Huston, Teksas, Gulf Pub. Współ.,1996, 396,  str. ( ISBN  0-88415-857-8 )
  10. (w) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18 czerwca 2002, 83 th  ed. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , prezentacja online ) , str.  5-89
  11. (w) David R. Lide, Podręcznik chemii i fizyki , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  str. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , str.  10-205
  12. (w) JG Speight i Norbert Adolph Lange , Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 th  ed. , 1623  s. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , str.  2,289
  13. „acetaldehyde” , w ESIS , dostęp 15 lutego 2009
  14. Grupa robocza IARC ds. Oceny ryzyka rakotwórczego dla ludzi, „  Evaluations Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 2B: potencjalnie rakotwórcze dla ludzi  ” , on monographs.iarc.fr , IARC,16 stycznia 2009(dostęp 22 sierpnia 2009 )
  15. Numer indeksu 605-003-00-6 w tabeli 3.1 załącznika VI do rozporządzenia WE nr 1272/2008 (16 grudnia 2008)
  16. „  Acetaldehyde  ” w bazie danych produktów chemicznych Reptox of the CSST (organizacja Quebec odpowiedzialna za bezpieczeństwo i higienę pracy), dostęp 23 kwietnia 2009
  17. "  Aldehyd octowy  " w hazmap.nlm.nih.gov (dostęp 14 listopada 2009 )
  18. (w) Ketan J. Patel , Michael R. Stratton , Serena Nik-Zainal i Sophie Roerink , „  Alkohol i endogenne aldehydy uszkadzają chromosomy i mutują komórki macierzyste  ” , Nature , vol.  553 n O  7687,styczeń 2018, s.  171-177 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / nature25154 , czytać online , dostęp 29 kwietnia 2019 )
  19. Robert Swift (MD, Ph.D.) i Dena Davidson (Ph.D), „  Nauka: bóle, bóle i odwodnienie: nauka o kacu  ” , NIAAA, 1998(dostęp 5 lutego 2008 )
  20. (in) „  Determination of the proximate teratogen of the mouse fetal alcohol syndrome: 2. Pharmacokinetics of the łożyskowego przenoszenia etanolu i acetaldehydu  ” na www.sciencedirect.com , Toxicology and Applied Pharmacology ,Luty 1984(dostęp 29.04.2019 ) , s.  364-371 - tom 72, wydanie 2
  21. Garnier R, Chataignier D, Efthymiou ML, Aldehydes , In: Encyklopedia medyczno-chirurgiczna, Intoxications, work pathology, 16048 A 50, 9-1990, 13 p
  22. Woutersen RA i in. Toksyczność inhalacyjna aldehydu octowego u szczurów II. Badanie rakotwórczości: wyniki pośrednie po 15 miesiącach , Toxicologgy, 1984, 31, str. 123-133
  23. Woutersen RA i in. Toksyczność inhalacyjna aldehydu octowego u szczurów III. Badanie rakotwórczości. Toxicologgy, 1986, 41, strony 213-231
  24. Feron VJ, Kruysse A, Woutersen RA, Guzy dróg oddechowych u chomików narażonych na działanie oparów aldehydu octowego samego lub jednocześnie z benzol [a] pirenem lub dietylonitrozoaminą . European Journal of Cancer and Clinical Oncology, 1982, 18, strony 13–31

Zobacz też

Linki zewnętrzne