Акролеин

Акролеи́н (лат. acris — острый, едкий + oleum — масло) (пропеналь) — H2C=CH-CHO, альдегид акриловой кислоты, простейший ненасыщенный альдегид.

Акролеин
Общие
Систематическое
наименование
Проп-2-ен-1-аль
Традиционные названия Акролеин, пропеналь, акрилальдегид
Хим. формула C3H4O
Физические свойства
Молярная масса 56,0633 ± 0,003 г/моль
Плотность 0,843 г/см³
Энергия ионизации 974,7911 кДж/моль
Термические свойства
Температура
  плавления −87 °C
  кипения 52,7 °C
  вспышки -26 °C
  самовоспламенения 234 °C
Пределы взрываемости 2,8–31 % %
Критическая точка 232,85 °С
Давление пара 29 кПа (20 °С)
Химические свойства
Растворимость
  в воде 209 г/100 мл
Структура
Дипольный момент 2,552 ± 0,003 (цис-положение),
3,117 ± 0,004 (транс-положение)
Классификация
Рег. номер CAS 107-02-8
PubChem
Рег. номер EINECS 203-453-4
SMILES
InChI
RTECS AS1050000
ChEBI 15368
Номер ООН 1092
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация 0,03 мг/м3
ЛД50 46 мг/кг (белые крысы, перорально);
7 мг/кг (кролики, перорально);
28 мг/кг (мыши, перорально)
Токсичность высокотоксичен, особенно опасны его пары, сильный ирритант, лакриматор
Пиктограммы ECB
NFPA 704
3
3
2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

При обычных условиях легколетучая жидкость с резким запахом, пары вызывают слезоточение, сильный лакриматор.

Реакционная способность

Акролеин как непредельный альдегид, проявляет реакционную способность, свойственную как олефинам, так и альдегидам. Так, акролеин образует ацетали.

Альдегидная группа легко, даже при стоянии на воздухе окисляется до карбоксильной:

и восстанавливается до гидроксильной:

.

Карбонильная группа акролеина находится в сопряжении с двойной связью, что обуславливает его высокую реакционную способность по отношению к нуклеофилам, при этом присоединение идёт по β-атому углерода:

,
.

Присоединение азотистой кислоты () к акролеину используется как препаративный метод синтеза 3-нитропропаналя[1].

Галогены присоединяются к акролеину по двойной связи с образованием дигалогенпроизводного, которое далее отщепляет галогеноводород с образованием α-галогенакролеина:

;
.

Благодаря наличию электроноакцепторной альдегидной группы, сопряжённой с двойной связью, акролеин является диенофилом и реагирует с диенами с образованием продуктов циклоприсоединения (реакция Дильса-Альдера):

Синтез

В лаборатории акролеин получается дегидратацией глицерина в присутствии гидросульфата калия[2]:

В промышленности акролеин получают каталитическим окислением пропилена над оксидными висмут-молибденовыми катализаторами или оксидом меди. Ранее в промышленности был распространён процесс парофазной кротоновой конденсации ацетальдегида с формальдегидом (устаревший метод):

Токсичность, особенности обращения

Вследствие своей чрезвычайно высокой реакционной способности акролеин является токсичным, сильно раздражающим слизистые оболочки глаз и дыхательных путей соединением, сильный лакриматор. Максимально разовая предельно-допустимая концентрация в воздухе 0,03 мг/м³. Среднесуточная предельно-допустимая концентрация в воздухе 0,01 мг/м³ (Список ПДК ГН 2.1.6 1338-03). Вызывает мутагенез у микроорганизмов и дрожжей, проявляет мутагенные свойства на культуры клеток млекопитающих[3].

Класс опасности — 2 (вещества высокоопасные) согласно ГОСТ 12.1.007-76.

Акролеин является одним из продуктов термического разложения глицерина и жиров-триглицеридов, чем объясняются раздражающие слизистые оболочки свойства дыма горелого жира.

Аспекты охраны труда

ПДК в воздухе рабочей зоны[4] 0,2 мг/м3. По данным[5] люди могут не почувствовать запах при опасной концентрации. Порог восприятия запаха может быть 0,8 мг/м3[6] и свыше 4,1 мг/м3[7]. Можно ожидать, что использование широко распространённых фильтрующих СИЗОД в сочетании с «заменой фильтров по появлении запаха под маской» (как это почти всегда рекомендуется в РФ поставщиками СИЗОД) приведёт к чрезмерному воздействию акролеина на, по крайней мере, часть работников — из-за запоздалой замены противогазных фильтров. Для защиты от акролеина следует использовать значительно более эффективные изменение технологии и средства коллективной защиты.

Применение

Применяют для синтеза акрилонитрила, глицерина, пиридина, β-пиколина, аминокислот (метионина), этилвиниловых эфиров, глутарового альдегида, полиакролеина. Также используется в производстве лекарственных препаратов.

Во время Первой мировой войны использовался в качестве химического оружия.

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.

Примечания

  1. “3-NITROPROPANAL, 3-NITROPROPANOL, AND 3-NITROPROPANAL DIMETHYL ACETAL”. Organic Syntheses. 77: 236. 2000. DOI:10.15227/orgsyn.077.0236. eISSN 2333-3553. ISSN 0078-6209. Дата обращения 2020-09-23.
  2. “ACROLEIN”. Organic Syntheses. 6: 1. 1926. DOI:10.15227/orgsyn.006.0001. eISSN 2333-3553. ISSN 0078-6209. Дата обращения 2020-09-23.
  3. Acrolein MSDS (недоступная ссылка). Дата обращения: 26 марта 2012. Архивировано 14 февраля 2012 года.
  4. (Роспотребнадзор). № 1797. Проп-2-ен-1-аль (акрилальдегид; акролеин) // ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» / утверждены А. Ю. Поповой. — Москва, 2018. — С. 123. — 170 с. — (Санитарные правила).
  5. МКХБ Международная организация труда. МКХБ № 0090. Акролеин. Пропеналь. www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018). Дата обращения: 12 ноября 2019.
  6. Плотникова М. М. Материалы к гигиенической оценке акролеина как атмосферного загрязнения // Министерство здравоохранения СССР Гигиена и санитария. — Москва: Медицина, 1957. — Июнь (№ 6). С. 10—15. ISSN 0016-9900.
  7. Katz S. H. and E. J. Talbert. Table 3. Intensities of odors versus concentrations in parts per million // Intensities of Odors and Irritating Effects of Warning Agents for Inflammable and Poisonous Gases (англ.). — Washington, D.C.: U.S. Bureau of Mines, U.S. Dept. of Commerce, 1930. — P. 14. — 40 p. — (Technical Report no. 480).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.