乙醛
乙醛（英语：Acetaldehyde），又称醋醛，是一种有机化合物，分子式为CH3CHO或MeCHO。由于在大自然当中存在广泛以及工业上的大规模生产，乙醛认为是醛类当中最重要的化合物之一。乙醛可存在于咖啡、面包、成熟的水果中，它还可以通过植物作为代谢产物而生成。乙醇被氧化后所生成的乙醛被认为是宿醉的成因[5]。
| 乙醛 | |||
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| IUPAC名 EAcetaldehyde | |||
| 系统名 Ethanal | |||
| 别名 | 醋醛 乙基醛[1] | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 75-07-0 
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| PubChem | 177 | ||
| ChemSpider | 172 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYAB | ||
| EINECS | 200-836-8 | ||
| RTECS | AB1925000 | ||
| KEGG | C00084 | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | C2H4O | ||
| 摩尔质量 | 44.05 g·mol−1 | ||
| 外观 | 无色液体 辛辣，水果气味 | ||
| 密度 | 0.788 g cm−3 | ||
| 熔点 | −123.5 °C（150 K） | ||
| 沸点 | 20.2 °C（293 K） | ||
| 溶解性（水） | 任何比例互溶 | ||
| pKa | 13.57 (25 °C, H2O)[2] | ||
| 黏度 | ~0.215于20℃ | ||
| 结构 | |||
| 分子构型 | C1三角平面（sp²） C2正四面体（sp³） | ||
| 偶极矩 | 2.7 D | ||
| 危险性 | |||
| 警示术语 | R：R12-R36/37-R40 | ||
| 安全术语 | S：S2-S16-S33-S36/37 | ||
| 欧盟分类 | 非常易燃（F+） 有害（Xn） Carc. Cat. 3 | ||
| 主要危害 | 潜在职业致癌物[3] | ||
| NFPA 704 |
 4
2
2
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| 闪点 | 234,15 K（-39℃） | ||
| 自燃温度 | 458,15 K（185℃） | ||
| 爆炸极限 | 4.0–60% | ||
| PEL | 200 ppm (360 mg/m3)[4] | ||
| 致死量或浓度： | |||
LD50（中位剂量）
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1930 mg/kg (大鼠，口服) | ||
LC50（中位浓度）
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13,000 ppm (大鼠)， 17,000 ppm (仓鼠)， 20,000 ppm (大鼠)[3] | ||
| 相关物质 | |||
| 相关醛类 | 甲醛 丙醛 | ||
| 相关化学品 | 环氧乙烷 | ||
| 附加数据页 | |||
| 结构和属性 | 折射率、介电系数等 | ||
| 热力学数据 | 相变数据、固、液、气性质 | ||
| 光谱数据 | UV-Vis、IR、NMR、MS等 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
乙醛常温下为液态，无色、可燃，有刺鼻的气味。其熔点为-123.5℃，沸点为20.2℃。可以被还原为乙醇，也可以被氧化成乙酸。
相关反应
编辑两分子乙醛在碱或阴离子交换树脂催化下液相羟醛缩合产生丁醇醛，后者在稀酸中加热脱水，得到巴豆醛。
乙醛三聚和四聚分别生成环状的三聚乙醛和四聚乙醛，环都由交替的C-O原子组成。乙醛与乙醇反应生成缩醛 。[6]
乙醛与乙烯醇为互变异构体，但乙烯醇在平衡中的含量很少，平衡常数 。[7]
制法
编辑通过控制乙醇的氧化可以获得乙醛。目前最重要的乙醛合成法是Wacker法。利用氯化钯（PdCl2）、氯化铜（CuCl2）作催化剂，使空气和乙烯与水反应生成乙醛。还有一种方法，就是在汞盐（例如硫酸汞（HgSO4）的催化下，乙炔和水化合，生成乙醛。这种方法生产的乙醛纯度高，但操作人员容易发生汞中毒。现在科学家们正在研究用非汞催化剂，并已取得初步成效。
制备
编辑2003年的全球乙醛产量约1百万吨，[8]而主要的生产方法为Wacker过程，即通过氧化乙烯制备：
- 2 CH2=CH2 + O2 → 2 CH3CHO
除此法之外，还可以通过在汞盐的催化下水解乙炔形成烯醇异构化得到乙醛。在Wacker过程发明之前，该合成方法也作为主要的生产工艺[9] 乙醛还可小规模的通过乙醇的脱氢反应和氧化反应进行制备。有些乙醛还可通过一氧化碳的氢化加成得到，但是该法无法用于商用生产。[8]
用途
编辑有机合成中，乙醛是二碳试剂、亲电试剂，看作CH3C+H(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。[10] 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。[11] 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。[12]
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。
相关
编辑
参考资料
编辑- ^ SciFinderScholar（accessed Nov 4, 2009）. Acetaldehyde (75-07-0) Substance Detail.
- ^ Haynes, William M. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th. CRC Press. 2016: 5–88. ISBN 9781498754293.
- ^ 3.0 3.1 Acetaldehyde. NIOSH. 2014-12-04 [2015-02-12]. （原始内容存档于2020-07-24）.
- ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0001. NIOSH.
- ^ Biology of a Hangover: Acetaldehyde. HowStuffWork. [2013-08-18]. （原始内容存档于2010-04-15）.
- ^ Adkins, H.; Nissen, B. H. (1941). "Acetal". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 1.
- ^ March, J. “Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structures” J. Wiley, New York: 1992. ISBN 0-471-58148-8.
- ^ 8.0 8.1 Marc Eckert, Gerald Fleischmann, Reinhard Jira, Hermann M. Bolt, Klaus Golka“Acetaldehyde”in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a01_031.pub2.
- ^ Dmitry A. Ponomarev and Sergey M. Shevchenko. Hydration of Acetylene: A 125th Anniversary (PDF). J. Chem. Ed. 2007, 84 (10): 1725 [2011-04-21]. doi:10.1021/ed084p1725. （原始内容存档 (PDF)于2011-06-11）.
- ^ Schurink, H. B. J. (1941). "Pentaerythritol". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 425.
- ^ Kendall, E. C. McKenzie, B. F. (1941). "dl-Alanine". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 21.
- ^ Frank, R. L.; Pilgrim, F. J.; Riener, E. F. (1963). "5-Ethyl-2-Methylpyridine". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 451.