Ethanal

Ethanal
Imagen ilustrativa del artículo Ethanal
Fórmula semi-desarrollada de etanal
Identificación
Nombre IUPAC ethanal
Sinónimos

acetaldehído aldehído
acético
etil aldehído

N o CAS 75-07-0
N o ECHA 100.000.761
N o CE 200-836-8
FEMA 2003
Sonrisas CC = O
PubChem , vista 3D
InChI InChI: vista 3D
InChI = 1 / C2H4O / c1-2-3 / h2H, 1H3
Apariencia Gas o líquido incoloro con olor acre.
Propiedades químicas
Fórmula bruta C 2 H 4 O   [isómeros]
Masa molar 44.0526 ± 0.0022  g / mol
C 54.53%, H 9.15%, O 36.32%,
Momento dipolar 2,750  ± 0,006  D
Propiedades físicas
T ° fusión −123,37  ° C
T ° hirviendo 20,1  ° C
Parámetro de solubilidad δ 21,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Miscibilidad en agua: miscible
Densidad 0,7834  g · cm -3 a 18  ° C

ecuación:
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 150,15 a 466 K.
Valores calculados:
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

Gráfico P = f (T)

Temperatura de autoignición 185  ° C
punto de inflamabilidad −38  ° C (vaso cerrado),
−50  ° C (vaso abierto)
Límites explosivos en el aire en% volumen en aire: 4-60
Presión de vapor saturante a 20  ° C  : 101  kPa

ecuación:
Presión en pascales y temperatura en kelvin, de 150,15 a 466 K.
Valores calculados:
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)
Viscosidad dinámica ~ 0,215 a 20  ° C
Punto crítico 192,85  ° C , 5,55  MPa , 0,154  l · mol -1
Termoquímica
C p

ecuación:
Capacidad térmica del líquido en J kmol -1 K -1 y temperatura en Kelvin, de 150,15 a 294 K.
Valores calculados:

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 1983
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 2 388
284 10,85 107,063 2,430
289 15,85 108 980 2,474
294 20,85 110 970 2.519

P = f (T)

ecuación:
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 100 a 1500 K.
Valores calculados:
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 94189 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
1500 1 226,85 130 109 2 953
PCS 1166,9  kJ · mol -1 ( 25  ° C , líquido)
Propiedades electronicas
1 re energía de ionización 10,229  ± 0,0007  eV (gas)
Propiedades ópticas
Índice de refracción  1.3316
Precauciones
SGH
SGH02: InflamableSGH07: Tóxico, irritante, sensibilizador, narcóticoSGH08: sensibilizador, mutágeno, carcinógeno, reprotóxico
Peligro H224, H319, H335, H351, H224  : Líquido y vapores extremadamente inflamables
H319  : Provoca irritación ocular grave
H335  : Puede irritar las vías respiratorias
H351  : Se sospecha que provoca cáncer (indíquese la vía de exposición si se ha demostrado de manera concluyente que ninguna otra vía de exposición conduce al mismo peligro)
WHMIS
B2: líquido inflamableD2A: Material muy tóxico que causa otros efectos tóxicos.
B2, D2A, B2  :
Punto de inflamación del líquido inflamable = −38  ° C copa cerrada (método no informado)
D2A  : Material muy tóxico que causa otros efectos tóxicos
Carcinogenicidad: IARC grupo 2B

Divulgación al 0,1% según los criterios de clasificación
NFPA 704

Símbolo NFPA 704

4 3 2
Transporte
33
   1089   
Código Kemler:
33  : material líquido altamente inflamable (punto de inflamación por debajo de 21  ° C )
Número ONU  :
1089  : ACETALDEHÍDO
Clase:
3
Etiqueta: 3  : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje I  : sustancias muy peligrosas;
Pictograma ADR 3



Clasificación IARC
Grupo 2B: Posiblemente cancerígeno para los seres humanos.
Ecotoxicología
LogP 0,63
Umbral de olor bajo: 0.0028  ppm
alto: 1000  ppm
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El etanal ( nomenclatura IUPAC ), también conocido como acetaldehído , aldehído acético , aldehído acetato o oxoetano , es un compuesto químico , un aldehído de fórmula química C H 3 C H O .

Producido naturalmente por las plantas, es un componente volátil que se encuentra en dosis bajas en las flores y hojas del algodón , en las hojas de roble y tabaco , en frutos maduros, café y pan fresco. Contribuye al aroma de romero , narcisos , naranja amarga , alcanfor , hinojo , mostaza y menta . Alguna vez se utilizó como materia prima básica para la síntesis de ácido acético y anhídrido acético . Se utiliza como aromatizante en algunas margarinas .

Como metabolito endógeno derivado del alcohol en nuestro cuerpo, es un producto tóxico y se sospecha que es carcinógeno . Daña las células madre hematopoyéticas (encargadas de renovar constantemente la sangre ); por un lado es fuente de roturas del ADN bicatenario en estas células (lo que favorece su declive y crea reordenamientos cromosómicos ), y por otro lado impide la reparación adecuada ( p53 ) de este daño, este que provoca neoplasias.

Propiedades químicas

Ethanal es un líquido volátil e incoloro miscible con agua y casi todos los disolventes orgánicos .

El sentido del olfato humano lo percibe en una dosis muy baja ( 0.05  ppm es suficiente) como un olor afrutado ( manzana verde) y se vuelve sofocante y picante en niveles altos.

Es muy reactivo e inflamable (punto de ebullición: 20,2  ° C ). Puede reaccionar fuertemente con, por ejemplo, oxidantes , halógenos , amoniaco y aminas , alcoholes , cetonas , fenoles , anhídridos de ácido , sulfuro de hidrógeno , cianuros . En contacto con el cobre o aleaciones que lo contengan ( bronce , latón , etc.), puede formar compuestos explosivos. Corroe la goma .

Como todos los aldehídos, es un agente reductor. Oxidación, muy fácil ya que incluso puede ocurrir en contacto con el aire, dando inestabilidad al ácido acético , al anhídrido acético y al ácido peracético puede explotar espontáneamente.

La hidrogenación de etanal da etanol .

Tres moléculas de acetaldehído pueden formar un paraldehído cíclico. Cuatro moléculas de acetaldehído pueden formar un tetrámero de acetaldehído cíclico, metaldehído .

Producción y síntesis

Se obtiene por oxidación catalítica directa de etileno según el proceso de Wacker en presencia  de cloruro de paladio (II) como  catalizador . 2 CH 2 = CH 2 + O 2 → 2 CH 3 CHO

Otro proceso consiste en la hidratación en presencia de sulfato de mercurio , HgSO 4 , a partir de acetileno : C 2 H 2 + H 2 O → CH 3 CHO

Enlaces de alcohol

En el higado

En los hepatocitos del hígado , la enzima alcohol deshidrogenasa (ADH, EC 1.1.1.1) convierte el etanol en etanal que luego se convierte en ácido acético inofensivo por la acetaldehído deshidrogenasa (EC 1.2.1.10). El etanal es más tóxico que el etanol y podría ser responsable de muchos síntomas de resaca , aunque no está presente en la sangre durante los síntomas. Algunos autores creen que es responsable del síndrome de alcoholismo fetal .

Parte de la población humana (especialmente los grupos presentes en Asia y el Lejano Oriente) no tendría genes que codifiquen la enzima capaz de degradar el etanal en ácido acético, lo que causaría síntomas severos e inmediatos en ellos y agravaría los efectos deletéreos del alcohol que ella consumiría. beber.

Durante la fermentación alcohólica

Las etapas finales de la fermentación alcohólica de bacterias , plantas y levaduras implican la conversión de piruvato en acetaldehído por la enzima piruvato descarboxilasa (EC 4.1.1.1), seguida de la conversión de acetaldehído en etanol. La última reacción es nuevamente catalizada por la alcohol deshidrogenasa, que se ejecuta en la dirección opuesta. Ethanal parece jugar un papel importante en la evolución del color de los vinos tintos durante su conservación.

Toxicidad, carcinogenicidad

El acetaldehído es un carcinógeno animal establecido.

Se sospecha que es carcinógeno humano debido a los efectos mutagénicos , embriotóxicos y teratogénicos demostrados en animales. El
humo del cigarrillo contiene cantidades significativas (del orden de un miligramo por cigarrillo).
Se cree que explica el hecho de que todos los alcoholes (cerveza, vino, alcoholes fuertes) son factores de riesgo incrementados para el cáncer, especialmente el cáncer de mama en las mujeres (a través de la descomposición del alcohol en acetaldehído por la organización).

Impacto medioambiental

Atmósfera

El acetaldehído no contribuye a la destrucción de la capa de ozono estratosférico , ni es un contribuyente importante al cambio climático. Por su foto y sus concentraciones moderadas en el aire urbano, juega un papel en la síntesis fotoquímica del ozono a nivel del suelo . El acetaldehído también puede participar en procesos menores que incluyen fotólisis directa, reacción con radicales nitrato (NO 3 ) e hidroperoxilo (HO 2 ) y reacción con ozono (O 3 ).

En algunos países se han establecido valores límite (indicativos) al aire, por ejemplo 100  ppm (o 180  mg · m -3 (VME) en Francia, 25  ppm en los EE. UU. (ACGIH) y 50  ppm , o 91  mg · m -3 en Alemania.

Agua

Solo se encuentran cantidades muy pequeñas en el agua. Cuando el acetaldehído se libera en el agua, se degrada por completo y no contamina otros ambientes. En agua, el acetaldehído puede reaccionar con radicales hidroxilo.

Referencias

  1. ACETALDEHIDO , seguridad hoja (s) de la Programa Internacional para la Seguridad de Sustancias Químicas , consultado el 9 de mayo, 2,009 mil
  2. (en) David R. Lide, Manual de química y física , Boca Raton, CRC,16 de junio de 2008, 89 ª  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , pág.  9-50
  3. masa molecular calculada de pesos atómicos de los elementos 2007  " en www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (en) W. M Haynes, Manual CRC de Química y Física , Boca Raton, CRC Press / Taylor y Francis,2011, 91 ª  ed. , 2610  p. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , pág.  3-4
  5. (en) James E. Mark, Manual de propiedades físicas del polímero , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 y 0-387-69002-6 , leer en línea ) , pág.  294
  6. (en) Robert H. Perry y Donald W. verde , de Perry Ingenieros Químicos Handbook , EE.UU., McGraw-Hill,1997, 7 ª  ed. , 2400  p. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , pág.  2-50
  7. (pdf) hoja toxicológica N ° 120 de INRS, consultado el 24 de junio, 2 017
  8. (in) Claudio A. Faúndez y José O. Valderrama , "  Modelos de coeficientes de actividad para describir el equilibrio vapor-líquido en soluciones hidroalcohólicas ternarias  " , Revista China de Ingeniería Química , vol.  17, n o  2abril de 2009, p.  259-267 ( DOI  10.1016 / S1004-9541 ​​(08) 60203-7 )
  9. (en) Carl L. Yaws, Manual de diagramas termodinámicos: compuestos orgánicos C8 a C28 , vol.  1, Huston, Texas, Pub del Golfo. Co.,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-857-8 )
  10. (en) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18 de junio de 2002, 83 ª  ed. , 2664  p. ( ISBN  0849304830 , presentación en línea ) , p.  5-89
  11. (en) David R. Lide, Manual de química y física , Boca Raton, CRC,2008, 89 ª  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , pág.  10-205
  12. (en) JG Speight y Norbert Adolph Lange , Manual de química de Lange , McGraw-Hill,2005, 16 ª  ed. , 1623  p. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , pág.  2,289
  13. "acetaldehyde" , en ESIS , consultado el 15 de febrero de 2009
  14. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, "  Evaluations Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 2B: Possly carcinogenic to human  " , en monographs.iarc.fr , IARC,16 de enero de 2009(consultado el 22 de agosto de 2009 )
  15. Número de índice 605-003-00-6 en la tabla 3.1 del apéndice VI del reglamento CE No. 1272/2008 (16 de diciembre de 2008)
  16. Acetaldehído  " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 23 de abril de 2009
  17. "  Acetaldehyde  " en hazmap.nlm.nih.gov (consultado el 14 de noviembre de 2009 )
  18. (en) Ketan J. Patel , Michael R. Stratton , Serena Nik-Zainal y Sophie Roerink , "El  alcohol y los aldehídos endógenos dañan los cromosomas y las células madre mutadas  " , Nature , vol.  553, n o  7687,enero 2018, p.  171-177 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / nature25154 , leído en línea , consultado el 29 de abril de 2019 )
  19. Robert Swift (MD, Ph.D.) y Dena Davidson (Ph.D), Ciencia: dolores, dolores y deshidratación: la ciencia de la resaca  " , NIAAA, 1998(consultado el 5 de febrero de 2008 )
  20. (in) "  Determinación del teratógeno próximo del síndrome de alcoholismo fetal de ratón: 2. Farmacocinética de la transferencia placentaria de etanol y acetaldehído  " en www.sciencedirect.com , Toxicología y farmacología aplicada ,Febrero de 1984(consultado el 29 de abril de 2019 ) , p.  364-371 - Volumen 72, Número 2
  21. Garnier R, Chataignier D, Efthymiou ML, Aldehydes , En: Enciclopedia médico-quirúrgica, Intoxicaciones, patología laboral, 16048 A 50, 9-1990, 13 p
  22. Woutersen RA y col. Toxicidad por inhalación de acetaldehído en ratas II. Estudio de carcinogenicidad: resultados provisionales después de 15 meses , Toxicología, 1984, 31, págs. 123-133
  23. Woutersen RA y col. Toxicidad por inhalación de acetaldehído en ratas III. Estudio de carcinogenicidad. Toxicología, 1986, 41, págs. 213-231
  24. Feron VJ, Kruysse A, Woutersen RA, Tumores del tracto respiratorio en hámsteres expuestos al vapor de acetaldehído solo o simultáneamente a benzol [a] pireno o dietilnitrosamina . European Journal of Cancer and Clinical Oncology, 1982, 18, páginas 13 a 31

Ver también

enlaces externos