Ethanal

Ethanal
Immagine illustrativa dell'articolo Ethanal
Formula semi-sviluppata di etanale
Identificazione
Nome IUPAC etanale
Sinonimi

acetaldeide aldeide
acetica
aldeide etilica

N o CAS 75-07-0
N o ECHA 100.000.761
N o CE 200-836-8
FEMA 2003
SORRISI CC = O
PubChem , vista 3D
InChI InChI: vista 3D
InChI = 1 / C2H4O / c1-2-3 / h2H, 1H3
Aspetto gas incolore o liquido con un odore pungente.
Proprietà chimiche
Formula bruta C 2 H 4 O   [Isomeri]
Massa molare 44,0526 ± 0,0022  g / mol
C 54,53%, H 9,15%, O 36,32%,
Momento dipolare 2,750  ± 0,006  D
Proprietà fisiche
T ° fusione −123,37  ° C
T ° bollitura 20,1  ° C
Parametro di solubilità δ 21,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Miscibilità in acqua: miscibile
Massa volumica 0,7834  g · cm da -3 a 18  ° C

equazione:
Densità del liquido in kmol · m -3 e temperatura in Kelvin, da 150,15 a 466 K.
Valori calcolati:
0,77438 g · cm -3 a 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

Grafico P = f (T)

Temperatura di autoaccensione 185  ° C
punto d'infiammabilità −38 ° C ( vaso  chiuso),
−50  ° C (vaso aperto)
Limiti di esplosività in aria in% volume in aria: 4 - 60
Pressione del vapore saturo a 20  ° C  : 101  kPa

equazione:
Pressione in pascal e temperatura in Kelvin, da 150,15 a 466 K.
Valori calcolati:
116 643,03 Pa a 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 1.734.154,3
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)
Viscosità dinamica ~ 0,215 a 20  ° C
Punto critico 192,85  ° C , 5,55  MPa , 0,154  l · mol -1
Termochimica
C p

equazione:
Capacità termica del liquido in J kmol -1 K -1 e temperatura in Kelvin, da 150,15 a 294 K.
Valori calcolati:

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 2.430
289 15.85 108 980 2.474
294 20.85 110 970 2.519

P = f (T)

equazione:
Capacità termica del gas in J · mol -1 · K -1 e temperatura in Kelvin, da 100 a 1500 K.
Valori calcolati:
55,984 J · mol -1 · K -1 a 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 2.440
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 1.039,85 124.392 2.824
1360 1.086,85 125.703 2 853
1.406 1132.85 127.029 2 884
1.453 1.179.85 128.485 2 917
1.500 1 226.85 130 109 2 953
PC 1166,9  kJ · mol -1 ( 25  ° C , liquido)
Proprietà elettroniche
1 re energia di ionizzazione 10.229  ±  0.0007 eV (gas)
Proprietà ottiche
Indice di rifrazione  1.3316
Precauzioni
SGH
SGH02: infiammabileSGH07: Tossico, irritante, sensibilizzante, narcoticoSGH08: sensibilizzante, mutageno, cancerogeno, tossico per la riproduzione
Pericolo H224, H319, H335, H351, H224  : Liquido e vapori estremamente infiammabili
H319  : Provoca grave irritazione oculare
H335  : Può irritare le vie respiratorie
H351  : Sospettato di provocare il cancro (indicare la via di esposizione se è dimostrato in modo conclusivo che nessun'altra via di esposizione porta allo stesso pericolo)
WHMIS
B2: liquido infiammabileD2A: Materiale molto tossico che causa altri effetti tossici
B2, D2A, B2  : punto di infiammabilità del liquido infiammabile
= −38 ° C vaso  chiuso (metodo non riportato)
D2A  : materiale molto tossico che causa altri effetti tossici
Cancerogenicità: IARC gruppo 2B

Divulgazione allo 0,1% secondo i criteri di classificazione
NFPA 704

Simbolo NFPA 704

4 3 2
Trasporto
33
   1089   
Codice Kemler:
33  : liquido altamente infiammabile (punto di infiammabilità inferiore a 21  ° C )
Numero UN  :
1089  : ACETALDEIDE
Classe:
3
Etichetta: 3  : Liquidi infiammabili Imballaggio: Gruppo di imballaggio I  : sostanze molto pericolose;
Pittogramma ADR 3



Classificazione IARC
Gruppo 2B: Possibilmente cancerogeno per l'uomo
Ecotossicologia
LogP 0.63
Soglia di odore basso: 0,0028  ppm
alto: 1000  ppm
Unità di SI e STP se non diversamente specificato.

Il etanale ( nomenclatura IUPAC ), noto anche come acetaldeide , aldeide acetica , aldeide etile o oxoethane , è un composto chimico , un aldeide di formula chimica C H 3 C H O .

Prodotto naturalmente dalle piante, è una componente volatile che si trova a basse dosi nei fiori e nelle foglie del cotone , nelle foglie di quercia e tabacco , nella frutta matura, nel caffè e nel pane fresco. Contribuisce al profumo di rosmarino , narcisi , arancia amara , canfora , finocchio , senape e menta . Un tempo era utilizzato come materia prima di base per la sintesi di acido acetico e anidride acetica . È usato come agente aromatizzante in alcune margarine .

In quanto metabolita endogeno derivato dall'alcol nel nostro corpo, è un prodotto tossico e un sospetto cancerogeno . Danneggia le cellule staminali ematopoietiche (responsabili del costante rinnovamento del sangue ); da un lato è fonte di rotture di DNA a doppio filamento in queste cellule (che ne favorisce il declino e crea riarrangiamenti cromosomici ), e dall'altro impedisce la corretta riparazione ( p53 ) di questo danno, che causa neoplasie.

Proprietà chimiche

L'etanale è un liquido incolore e volatile miscibile con acqua e quasi tutti i solventi organici .

L'olfatto umano lo percepisce a dose molto bassa ( 0,05  ppm è sufficiente) come un odore fruttato ( mela verde) e diventa soffocante e pungente ad alti livelli.

È molto reattivo e infiammabile (punto di ebollizione: 20,2  ° C ). Può reagire fortemente, ad esempio, con ossidanti , alogeni , ammoniaca e ammine , alcoli , chetoni , fenoli , anidridi acide , idrogeno solforato , cianuri . A contatto con il rame o le leghe che lo contengono ( bronzo , ottone , ecc.) Può formare composti esplosivi. Divora la gomma .

Come tutte le aldeidi, è un agente riducente. L'ossidazione, molto facile in quanto può avvenire anche a contatto con l'aria, dando l' acido acetico , l' anidride acetica e l' acido peracetico instabili possono esplodere spontaneamente.

L'idrogenazione dell'etanale dà l' etanolo .

Tre molecole di acetaldeide possono formare una paraldeide ciclica. Quattro molecole di acetaldeide possono formare un tetramero acetaldeide ciclico, metaldeide .

Produzione e sintesi

Si ottiene per ossidazione catalitica diretta dell'etilene secondo il processo Wacker in presenza  di palladio (II) cloruro come  catalizzatore . 2 CH 2 = CH 2 + O 2 → 2 CH 3 CHO

Un altro processo consiste nell'idratazione in presenza di solfato di mercurio , HgSO 4 , dall'acetilene : C 2 H 2 + H 2 O → CH 3 CHO

Legami alcolici

Nel fegato

Negli epatociti del fegato , l'enzima alcol deidrogenasi (ADH, EC 1.1.1.1) converte l' etanolo in etanale che viene poi convertito in acido acetico innocuo dall'acetaldeide deidrogenasi (EC 1.2.1.10). L'etanale è più tossico dell'etanolo e potrebbe essere responsabile di molti sintomi di sbornia , sebbene non sia presente nel sangue durante i sintomi. Alcuni autori ritengono che sia responsabile della sindrome alcolica fetale .

Parte della popolazione umana (in particolare i gruppi presenti in Asia e in Estremo Oriente) non avrebbe geni che codificano l'enzima in grado di degradare l'etanale in acido acetico, il che provocherebbe in essi sintomi gravi e immediati e peggiorerebbe gli effetti deleteri dell'alcol che avrebbe bere.

Durante la fermentazione alcolica

Le fasi finali della fermentazione alcolica di batteri , piante e lieviti comportano la conversione del piruvato in acetaldeide da parte dell'enzima piruvato decarbossilasi (EC 4.1.1.1), seguita dalla conversione dell'acetaldeide in etanolo. L'ultima reazione viene nuovamente catalizzata dall'alcol deidrogenasi, che corre nella direzione opposta. L'etanale sembra giocare un ruolo importante nell'evoluzione del colore dei vini rossi durante la loro conservazione.

Tossicità, cancerogenicità

L'acetaldeide è un noto cancerogeno per gli animali.

È un sospetto cancerogeno per l'uomo a causa degli effetti mutageni , embriotossici e teratogeni dimostrati negli animali. Il
fumo di sigaretta ne contiene quantità significative (dell'ordine di un milligrammo per sigaretta).
Si ritiene che spieghi il fatto che tutti gli alcoli (birra, vino, alcoli forti) sono fattori di rischio aumentato per il cancro, in particolare il cancro al seno nelle donne (attraverso la scomposizione dell'alcol in acetaldeide da parte dell'organizzazione).

Impatto ambientale

Atmosfera

L'acetaldeide non contribuisce alla distruzione dello strato di ozono stratosferico , né è un importante contributo al cambiamento climatico. A causa della sua foto e delle sue moderate concentrazioni nell'aria urbana, svolge un ruolo nella sintesi fotochimica dell'ozono a livello del suolo . L'acetaldeide può anche partecipare a processi minori tra cui la fotolisi diretta, la reazione con i radicali nitrati (NO 3 ) e idroperossilici (HO 2 ) e la reazione con l'ozono (O 3 ).

Valori limite (indicativi) per l'aria sono stati stabiliti in alcuni paesi, ad esempio 100  ppm (o 180  mg · m -3 (VME) in Francia, 25  ppm negli Stati Uniti (ACGIH) e 50  ppm o 91  mg · m -3 in Germania.

acqua

Nell'acqua si trovano solo quantità molto piccole. Quando l'acetaldeide viene rilasciata nell'acqua, si degrada completamente e non inquina gli altri ambienti. In acqua, l'acetaldeide può reagire con i radicali idrossilici.

Riferimenti

  1. ACETALDEIDE , sicurezza sheet (s) del programma internazionale sulla sicurezza delle sostanze chimiche , consultato il 9 maggio 2009
  2. (a) David R. Lide, Manuale di chimica e fisica , Boca Raton, CRC,16 giugno 2008, 89 °  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  9-50
  3. massa molecolare calcolata dal peso atomico degli elementi 2007  " su www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (en) W. M Haynes, CRC Handbook della chimica e della fisica , Boca Raton, CRC Press / Taylor and Francis,2011, 91 °  ed. , 2610  p. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , p.  3-4
  5. (in) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 °  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 e 0-387-69002-6 , leggi online ) , p.  294
  6. (en) Robert H. Perry e Donald W. verde , di Perry Chemical Engineers' Handbook , Stati Uniti d'America, McGraw-Hill,1997, 7 °  ed. , 2400  p. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , p.  2-50
  7. (pdf) foglio tossicologiche N ° 120 da INRS, consultato il 24 giugno, 2017
  8. (in) Claudio A. Faúndez e José O. Valderrama , "  Activity Coefficient Models to Describe Vapor-Liquid Equilibrium in Ternary Hydro-Alcoholic Solutions  " , Chinese Journal of Chemical Engineering , Vol.  17, n o  2aprile 2009, p.  259-267 ( DOI  10.1016 / S1004-9541 ​​(08) 60203-7 )
  9. (in) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams: Organic Compounds C8 to C28 , vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-857-8 )
  10. (a) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18 giugno 2002, 83 °  ed. , 2664  p. ( ISBN  0849304830 , presentazione online ) , p.  5-89
  11. (a) David R. Lide, Manuale di chimica e fisica , Boca Raton, CRC,2008, 89 °  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  10-205
  12. (a) JG Speight e Norbert Adolph Lange , Manuale di chimica di Lange , McGraw-Hill,2005, 16 °  ed. , 1623  p. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , p.  2.289
  13. "acetaldehyde" , su ESIS , accesso 15 febbraio 2009
  14. Gruppo di lavoro IARC sulla valutazione dei rischi cancerogeni per l'uomo, "  Evaluations Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 2B: Possibly cancerogenic to human  " , su monographs.iarc.fr , IARC,16 gennaio 2009(visitato il 22 agosto 2009 )
  15. Numero indice 605-003-00-6 nella tabella 3.1 dell'appendice VI del regolamento CE n. 1272/2008 (16 dicembre 2008)
  16. Acetaldeide  " nel database dei prodotti chimici Reptox del CSST (organizzazione del Quebec responsabile per la sicurezza e la salute sul lavoro), accesso 23 aprile 2009
  17. "  acetaldeide  " a hazmap.nlm.nih.gov (accessibile 14 Novembre 2009 )
  18. (in) Ketan J. Patel , Michael R. Stratton , Serena Nik-Zainal e Sophie Roerink , "  L'alcol e le aldeidi endogene danneggiano i cromosomi e mutano le cellule staminali  " , Nature , vol.  553, n o  7687,gennaio 2018, p.  171–177 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / nature25154 , letto online , accesso 29 aprile 2019 )
  19. Robert Swift (MD, Ph.D.) e Dena Davidson (Ph.D), Science: Aches, pains and dishydration: the science of a hangover  " , NIAAA, 1998(visitato il 5 febbraio 2008 )
  20. (in) "  Determinazione del teratogeno prossimo della sindrome alcolica fetale di topo: 2. Farmacocinetica del trasferimento placentare di etanolo e acetaldeide  " su www.sciencedirect.com , Toxicology and Applied Pharmacology ,Febbraio 1984(visitato il 29 aprile 2019 ) , p.  364-371 - Volume 72, Edizione 2
  21. Garnier R, Chataignier D, Efthymiou ML, Aldeidi , In: enciclopedia medico-chirurgica, intossicazioni, patologia del lavoro, 16048 A 50, 9-1990, 13 p
  22. Woutersen RA et al. Tossicità per inalazione dell'acetaldeide nei ratti II. Studio di cancerogenicità: risultati ad interim dopo 15 mesi , Toxicologgy, 1984, 31, pp 123-133
  23. Woutersen RA et al. Tossicità per inalazione dell'acetaldeide nei ratti III. Studio di cancerogenicità. Toxicologgy, 1986, 41, pagg. 213-231
  24. Feron VJ, Kruysse A, Woutersen RA, Tumori del tratto respiratorio in criceti esposti al vapore di acetaldeide da solo o contemporaneamente a benzolo [a] pirene o dietilnitrosamina . European Journal of Cancer and Clinical Oncology, 1982, 18, pagine da 13 a 31

Vedi anche

link esterno