Etanal

Etanal
Formula semi-dezvoltată a etanului
Identificare
Numele IUPAC	etanal
Sinonime	acetaldehidă aldehidă acetică etil aldehidă
N o CAS	75-07-0
N o ECHA	100.000.761
N o EC	200-836-8
FEMA	2003
ZÂMBETE	CC = O PubChem , vizualizare 3D
InChI	InChI: vizualizare 3D InChI = 1 / C2H4O / c1-2-3 / h2H, 1H3
Aspect	gaz incolor sau lichid cu miros înțepător.
Proprietăți chimice
Formula brută	C 2 H 4 O   [izomeri]
Masă molară	44,0526 ± 0,0022  g / mol C 54,53%, H 9,15%, O 36,32%,
Momentul dipolar	2,750  ± 0,006  D
Proprietăți fizice
T ° fuziune	-123,37  ° C
T ° fierbere	20,1  ° C
Parametrul de solubilitate δ	21,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Miscibilitate	în apă: miscibil
Masa volumică	0,7834  g · cm -3 la 18  ° C ecuaţie: ρ=1.6994/0,26167(1+(1-T/466)0,2913){\ displaystyle \ rho = 1.6994 / 0.26167 ^ {(1+ (1-T / 466) ^ {0.2913})}} Densitatea lichidului în kmol · m -3 și temperatura în Kelvin, de la 150,15 la 466 K. Valori calculate: 0,77438 g · cm -3 la 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 0,883838 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 0,44422 466 192,85 6,494 0,28608
Temperatura de autoaprindere	185  ° C
Punct de aprindere	−38  ° C (cupă închisă), −50  ° C (cupă deschisă)
Limite explozive în aer	în% volum în aer: 4 - 60
Presiunea saturată a vaporilor	la 20  ° C  : 101  kPa ecuaţie: Pvs=eXp(193,69+-8036,7T+(-29.502)×lnu(T)+(4.3678E-2)×T1){\ displaystyle P_ {vs} = exp (193.69 + {\ frac {-8036.7} {T}} + (- 29.502) \ times ln (T) + (4.3678E-2) \ times T ^ {1})} Presiunea în pascale și temperatura în kelvini, de la 150,15 la 466 K. Valori calculate: 116 643,03 Pa la 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
Vascozitate dinamica	~ 0,215 la 20  ° C
Punct critic	192,85  ° C , 5,55  MPa , 0,154  l · mol -1
Termochimie
C p	ecuaţie: VSP=(115100)+(-433,00)×T+(1,4250)×T2{\ displaystyle C_ {P} = (115100) + (- 433,00) \ ori T + (1,4250) \ ori T ^ {2}} Capacitatea termică a lichidului în J kmol -1 K -1 și temperatura în Kelvin, de la 150,15 la 294 K. Valori calculate: T (K) T (° C) C p (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 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 (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 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 ecuaţie: VSP=(34.140)+(4.0020E-2)×T+(1,5634E-4)×T2+(-1,6445E-7)×T3+(4.7248E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (34.140) + (4.0020E-2) \ times T + (1.5634E-4) \ times T ^ {2} + (- 1.6445E-7) \ times T ^ {3} + (4.7248E-11) \ times T ^ {4}} Capacitatea termică a gazului în J · mol -1 · K -1 și temperatura în Kelvin, de la 100 la 1500 K. Valori calculate: 55.984 J · mol -1 · K -1 la 25 ° C. T (K) T (° C) C p (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 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 (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 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
BUC	1 166,9  kJ · mol -1 ( 25  ° C , lichid)
Proprietăți electronice
1 re energie de ionizare	10.229  ± 0.0007  eV (gaz)
Proprietati optice
Indicele de refracție	nuD20{\ displaystyle n_ {D} ^ {20}} 1.3316
Precauții
SGH
Pericol H224, H319, H335, H351, H224  : Lichide și vapori extrem de inflamabili H319  : Provoacă iritații oculare grave H335  : Poate irita sistemul respirator H351  : Suspectat de a provoca cancer (indicați calea de expunere dacă se dovedește în mod concludent că nicio altă cale de expunere nu duce la același pericol)
WHMIS
B2, D2A, B2  : Punct de aprindere a lichidului inflamabil = -38  ° C cupă închisă (metoda nu este raportată) D2A  : Material foarte toxic care provoacă alte efecte toxice Carcinogenitate: IARC grup 2B Divulgare la 0,1% conform criteriilor de clasificare
NFPA 704
4 3 2
Transport
33    1089    Cod Kemler: 33  : lichid foarte inflamabil (punct de aprindere sub 21  ° C ) Număr ONU  : 1089  : ACETALDEHYDE Clasa: 3 Etichetă: 3  : Lichide inflamabile Ambalare: Grupa de ambalare I  : substanțe foarte periculoase;
Clasificarea IARC
Grupa 2B: posibil cancerigenă pentru oameni
Ecotoxicologie
LogP	0,63
Pragul mirosului	scăzut: 0,0028  ppm înalt: 1000  ppm
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Etanalul ( nomenclatura IUPAC ), de asemenea , cunoscut sub numele de acetaldehidă , aldehidă acetică , aldehidă etil sau oxoethane , este un compus chimic , o aldehidă cu formula chimică C H 3 C H O .

Produs natural de plante, este o componentă volatilă găsită în doze mici în florile și frunzele de bumbac , în frunzele de stejar și tutun , în fructele coapte, cafeaua și pâinea proaspătă. Contribuie la mirosul de rozmarin , narcise , portocală amară , camfor , fenicul , muștar și mentă . A fost odată folosit ca materie primă de bază pentru sinteza acidului acetic și a anhidridului acetic . Este folosit ca agent aromatizant în unele margarine .

Ca metabolit endogen derivat din alcoolul din corpul nostru, este un produs toxic și un suspect de cancerigen . Deteriorează celulele stem hematopoietice (responsabile de reînnoirea constantă a sângelui ); pe de o parte, este o sursă de rupere de ADN dublu catenar în aceste celule (care favorizează declinul acestora și creează rearanjări cromozomiale ) și, pe de altă parte, împiedică repararea corectă ( p53 ) a acestor leziuni, care cauzează tumori maligne.

Proprietăți chimice

Etanul este un lichid incolor, volatil, amestecabil cu apa și aproape toți solvenții organici .

Simțul mirosului uman îl percepe la o doză foarte mică ( 0,05  ppm este suficient) ca un miros fructat ( măr verde) și devine sufocant și înțepător la niveluri ridicate.

Este foarte reactiv și inflamabil (punctul de fierbere: 20,2  ° C ). Poate reacționa puternic cu, de exemplu, oxidanți , halogeni , amoniac și amine , alcooli , cetone , fenoli , anhidride acide , hidrogen sulfurat , cianuri . În contact cu cuprul sau aliajele care îl conțin ( bronz , alamă etc.), poate forma compuși explozivi. Mănâncă cauciucul .

Ca toate aldehidele, este un agent reducător. Oxidare, foarte ușor , deoarece poate avea loc chiar în contact cu aerul, dand acidul acetic , anhidrida acetică și acidul peracetic instabil poate exploda spontan.

Hidrogenarea etanului dă etanol .

Trei molecule de acetaldehidă pot forma o paraldehidă ciclică. Patru molecule de acetaldehidă pot forma un tetramer ciclic de acetaldehidă, metaldehidă .

Producție și sinteză

Se obține prin oxidarea catalitică directă a etilenei în conformitate cu procesul Wacker în prezența clorurii  de paladiu (II) ca  catalizator . 2 CH 2 = CH 2 + O 2 → 2 CH 3 CHO

Un alt procedeu constă în hidratarea în prezența sulfat de mercur , HgSO 4 , de la acetilenă : C 2 H 2 + H 2 O → CH 3 CHO

Legături cu alcoolul

În ficat

In hepatocitele din ficat , enzima alcool dehidrogenază (ADH, EC 1.1.1.1) transformă etanolul în etanalul care este apoi convertit în inofensivă acid acetic prin acetaldehidă dehidrogenaza (EC 1.2.1.10). Etanul este mai toxic decât etanolul și ar putea fi responsabil pentru multe simptome de mahmureală , deși nu este prezent în sânge în timpul simptomelor. Unii autori cred că este responsabil pentru sindromul de alcool fetal .

O parte din populația umană (în special grupurile prezente în Asia și Orientul Îndepărtat) nu ar avea gene care codifică enzima capabilă să degradeze etanul în acid acetic, ceea ce ar provoca simptome severe și imediate în ele și ar agrava efectele dăunătoare ale alcoolului pe care l-ar avea băutură.

În timpul fermentației alcoolice

Etapele finale ale fermentației alcoolice a bacteriilor , plantelor și drojdiilor implică conversia piruvatului în acetaldehidă de enzima piruvat decarboxilază (EC 4.1.1.1), urmată de conversia acetaldehidei în etanol. Ultima reacție este din nou catalizată de alcool dehidrogenază, care merge în direcția opusă. Ethanal pare să joace un rol important în evoluția culorii vinurilor roșii în timpul conservării lor.

Toxicitate, carcinogenitate

Acetaldehida este un cancerigen pentru animale.

• Aceasta conduce, prin inhalare, la apariția tumorilor de traheei în hamster .
• Inhalarea sa mărește incidența carcinoamelor cu celule scuamoase la șobolani de ambele sexe, care afectează multe membrane mucoase cu epiteliu scuamos și carcinoame și adenocarcinoame ale mucoasei nazale.

Este un carcinogen uman suspectat din cauza efectelor mutagene , embriotoxice și teratogene demonstrate la animale. Fumul de
țigară conține cantități semnificative (din ordinul unui miligram pe țigară). Se crede că explică faptul că toți alcoolii (bere, vin, alcooli tari) sunt factori de risc crescuți pentru cancer, în special cancerul de sân la femei (prin descompunerea alcoolului în acetaldehidă de către organizație).

Impact asupra mediului

Atmosfera

Acetaldehida nu contribuie la distrugerea stratului de ozon stratosferic și nici nu contribuie major la schimbările climatice. Datorită fotografiei sale și a concentrațiilor moderate în aerul urban, joacă un rol în sinteza fotochimică a nivelului solului de ozon . Acetaldehida poate participa, de asemenea, la procese minore, incluzând fotoliza directă, reacția cu radicalii nitrați (NO 3 ) și hidroperoxil (HO 2 ) și reacția cu ozonul (O 3 ).

Valorile limită (orientative) la aer au fost stabilite în unele țări, de exemplu 100  ppm (sau 180  mg · m -3 (VME) în Franța, 25  ppm în SUA (ACGIH) și 50  ppm sau 91  mg · m -3 în Germania.

Apă

Numai cantități foarte mici se găsesc în apă. Când acetaldehida este eliberată în apă, aceasta se degradează complet și nu poluează alte medii. În apă, acetaldehida poate reacționa cu radicalii hidroxil.

Referințe

1. ACETALDEHID , fișă (e) de siguranță a Programului internațional privind siguranța substanțelor chimice , consultat la 9 mai 2009
2. (în) David R. Lide, Manual de chimie și fizică , Boca Raton, CRC,16 iunie 2008, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  9-50
3. calculate în masă moleculară de „  masele atomice ale elementelor 2007  “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
4. (en) W. M Haynes, CRC Manual de chimie și fizică , Boca Raton, CRC Press / Taylor și Francis,2011, 91 th  ed. , 2610  p. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , p.  3-4
5. (în) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, A 2 -a  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 și 0-387-69002-6 , citit online ) , p.  294
6. (ro) Robert H. Perry și Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , SUA, McGraw-Hill,1997, A 7- a  ed. , 2400  p. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , p.  2-50
7. (pdf) Fișă toxicologică nr. 120 din INRS, consultată la 24 iunie 2017
8. (în) Claudio A. Faúndez și José O. Valderrama , "  Modele de coeficient de activitate pentru a descrie echilibrul vapor-lichid în soluții hidroalcoolice ternare  " , Chinese Journal of Chemical Engineering , Vol.  17, n o  2aprilie 2009, p.  259-267 ( DOI  10.1016 / S1004-9541 ​​(08) 60203-7 )
9. (în) Carl L. Yaws, Manual de diagrame termodinamice: compuși organici de la C8 la C28 , vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-857-8 )
10. (în) David R. Lide , Manualul de chimie și fizică al CRC , Boca Raton, CRC Press,18 iunie 2002, 83 th  ed. , 2664  p. ( ISBN  0849304830 , prezentare online ) , p.  5-89
11. (în) David R. Lide, Manual de chimie și fizică , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  10-205
12. (în) JG Speight și Norbert Adolph Lange , Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, Ediția a 16- a  . , 1623  p. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , p.  2.289
13. „acetaldehidă” , pe ESIS , accesat la 15 februarie 2009
14. Grupul de lucru IARC privind evaluarea riscurilor cancerigene pentru oameni, „  Evaluations Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 2B: Possibil cancerigen pentru oameni  ” , pe monographs.iarc.fr , IARC,16 ianuarie 2009(accesat la 22 august 2009 )
15. Număr index 605-003-00-6 în tabelul 3.1 din apendicele VI la Regulamentul CE nr. 1272/2008 (16 decembrie 2008)
16. „  Acetaldehidă  ” în baza de date cu substanțe chimice Reptox a CSST (organizația din Quebec responsabilă de securitatea și sănătatea în muncă), accesată la 23 aprilie 2009
17. "  Acetaldehida  " la hazmap.nlm.nih.gov (accesat 14 noiembrie 2009 )
18. (în) Ketan J. Patel , Michael R. Stratton , Serena Nik-Zainal și Sophie Roerink , „  Alcoolul și aldehidele endogene afectează cromozomii și mută celulele stem  ” , Nature , vol.  553, nr .  7687,ianuarie 2018, p.  171–177 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / nature25154 , citit online , accesat la 29 aprilie 2019 )
19. Robert Swift (MD, Ph.D.) și Dena Davidson (Ph.D), "  Știință: Dureri, dureri și deshidratare: știința mahmurelii  " , NIAAA, 1998(accesat la 5 februarie 2008 )
20. (în) „  Determinarea teratogenului apropiat al sindromului alcoolului fetal la șoarece: 2. Farmacocinetica transferului placentar al etanolului și acetaldehidei  ” pe www.sciencedirect.com , Toxicologie și farmacologie aplicată ,Februarie 1984(accesat la 29 aprilie 2019 ) , p.  364-371 - Volumul 72, numărul 2
21. Garnier R, Chataignier D, Efthymiou ML, Aldehydes , În: Enciclopedie medico-chirurgicală, Intoxicații, patologia muncii, 16048 A 50, 9-1990, 13 p
22. Woutersen RA și colab. Toxicitatea prin inhalare a acetaldehidei la șobolani II. Studiu de carcinogenitate: rezultate intermediare după 15 luni , Toxicologie, 1984, 31, pp 123-133
23. Woutersen RA și colab. Toxicitatea prin inhalare a acetaldehidei la șobolani III. Studiu de cancerigenitate. Toxicologie, 1986, 41, pp 213-231
24. Feron VJ, Kruysse A, Woutersen RA, Tumori ale tractului respirator la hamsteri expuși la vapori de acetaldehidă singuri sau simultan la benzol [a] piren sau dietilnitrosamină . European Journal of Cancer and Clinical Oncology, 1982, 18, paginile 13-31

Vezi și tu

• Raport de evaluare a listelor de substanțe prioritare Acetaldehidă de la Departamentul de Lucrări Publice și Servicii Guvernamentale Canada Mai 2000, ( ISBN  0-662-84418-1 ) .

linkuri externe

• (ro) Fișa tehnică internațională de siguranță
• (ro) Fișă cu date de siguranță americane (NIEHS)
• (ro) Hal Kibbey: Influențe genetice asupra consumului de alcool și alcoolismului , Cercetarea și activitatea creativă a Universității Indiana, vol. 17 nr. 3.
• (în) United States Food and Drug Administration (FDA) pentru informații despre acetaldehidă