Acetaldehyde

Acetaldehyde (sistemáticamente ethanal) es un compuesto químico orgánico con la fórmula CH CHO, a veces abreviado por químicos como MeCHO (Mí = metilo). Es uno de aldehydes más importantes, ocurriendo extensamente en la naturaleza y produciéndose a gran escala industrialmente. Acetaldehyde ocurre naturalmente en el café, pan y fruta madura, y es producido por plantas como la parte de su metabolismo normal. También es producido por la oxidación de etileno y popularmente se cree ser una causa de resacas del consumo de alcohol a través de la bebida de espíritus. Los caminos de la exposición incluyen el aire, el agua, la tierra o el agua subterránea así como la bebida y el humo.

Producción

En 2003, la producción global era aproximadamente 1 millón de toneladas. El método de producción principal es la oxidación de etileno vía el proceso de Wacker:

:2 CH=CH + O → 2 CHCHO

O bien, la hidratación del acetileno, catalizado por sales de mercurio da ethenol, que tautomerizes a acetaldehyde. Esta ruta industrial era dominante antes del proceso de Wacker también está preparado a niveles más pequeños por ambos el dehydrogenation. La oxidación de etanol es el proceso usado por SEKAB Biofuels & Chemicals para la producción de acetaldehyde con su sitio web sueco. Algunas formas de acetaldehyde sobre hydrogenation de CO, pero este método no se usa comercialmente.

Reacciones

Como muchos otros compuestos de carbonyl, acetaldehyde tautomerizes para dar el enol. El enol de acetaldehyde es el alcohol de vinilo (nombre de IUPAC ethenol):

:CHCH=O CH=CHOH

El equilibrio constante es sólo 6 x 10 en la temperatura ambiente, de modo que la cantidad del enol en una muestra de acetaldehyde sea muy pequeña.

Reacciones de condensación

A causa de su tamaño pequeño y su disponibilidad como monomer anhidro (a diferencia del formaldehído), es electrophile común en la síntesis orgánica. Con respecto a sus reacciones de condensación, el acetaldehyde es prochiral. Principalmente se usa como una fuente de "CHCH (AH)" synthon en aldol y reacciones de condensación relacionadas. Los reactivo de Grignard y los compuestos de organolithium reaccionan con MeCHO para dar derivados hydroxyethyl. En una de las reacciones de condensación más espectaculares, tres equivalentes de formaldehído añaden a MeCHO para dar pentaerythritol, C (CHOH).

En una reacción de Strecker, el acetaldehyde se condensa con cianuro y amoníaco para dar, después de la hidrólisis, el aminoácido alanine. Acetaldehyde se puede condensar con amines para ceder imines, como la condensación con cyclohexylamine para dar N-ethylidenecyclohexylamine. Estos imines pueden estar acostumbrados a reacciones subsecuentes directas como una condensación aldol.

También es un componente básico importante para la síntesis de compuestos de heterocyclic. Un ejemplo notable es su conversión después del tratamiento con el amoníaco a 5 etilo 2 methylpyridine ("aldehyde-collidine”).

Derivados de Acetal

Tres moléculas de acetaldehyde se condensan para formar "paraldehyde", trimer cíclico que contiene C-O enlaces solos. La condensación de cuatro moléculas de acetaldehyde da metaldehyde llamado de la molécula cíclica.

Acetaldehyde forma acetal estable después de la reacción con el etanol en condiciones esa deshidratación de favor. El producto, CHCH (OCHCH), de hecho se llama "acetal". aunque acetal se use más extensamente para describir otros compuestos con la fórmula RCH (O')

Bioquímica

En el hígado, el alcohol de la enzima dehydrogenase oxida el etanol en acetaldehyde, que es oxidado adelante entonces en el ácido acético inocuo por acetaldehyde dehydrogenase. Estas dos reacciones de la oxidación se conectan con la reducción de NAD a NADH. En el cerebro, el alcohol dehydrogenase tiene un papel menor en la oxidación de etanol a acetaldehyde. En cambio, la enzima catalase principalmente oxida el etanol a acetaldehyde. Los últimos pasos de la fermentación alcohólica en bacterias, plantas y levadura implican la conversión de pyruvate en acetaldehyde por la enzima pyruvate decarboxylase, seguido de la conversión de acetaldehyde en el etanol. La reacción última es otra vez catalizada por un alcohol dehydrogenase, ahora funcionando en dirección contraria.

Usos

Tradicionalmente, el acetaldehyde principalmente se usó como un precursor al ácido acético. Esta aplicación ha disminuido porque el ácido acético es hecho más eficazmente del metanol por los procesos de Cativa y Monsanto. En términos de reacciones de condensación, el acetaldehyde es un precursor importante a derivados pyridine, pentaerythritol, y crotonaldehyde. La urea y acetaldehyde se combinan para dar una resina útil. El anhídrido acético reacciona con acetaldehyde para dar ethylidene diacetate, un precursor al acetato de vinilo, que es usado para producir el acetato de polivinilo.

Seguridad

Acetaldehyde es tóxico cuando aplicado por fuera para períodos prolongados, un irritante y un cancerígeno probable. Es un contaminador de aire que resulta de la combustión, como gases de combustión automotores y humo del tabaco. También es creado por la degradación termal de polímeros en la industria manufacturera de plásticos. Acetaldehyde naturalmente se estropea en el cuerpo humano, pero se ha mostrado emitir en la orina de ratas.

Acetaldehyde es un irritante de la piel, ojos, membranas mucosas, garganta y vías respiratorias. Los síntomas de la exposición a este compuesto incluyen náusea, vómitos, dolor de cabeza. Estos síntomas pueden no pasar inmediatamente. Tiene una acción narcótica general y las dosis grandes pueden causar hasta la muerte por la parálisis respiratoria. También puede causar somnolencia, delirio, alucinaciones y pérdida de la inteligencia. La exposición también puede causar el daño severo a la boca, garganta y estómago; acumulación de fluido en los pulmones, enfermedad respiratoria crónica, riñón y daño al hígado, irritación de la garganta, mareo, enrojeciéndose e hinchándose de la piel. No olvidar que también es un cancerígeno esperado.

Exposición de aire de interior

Aunque un irritante sensorial relativamente débil, acetaldehyde sea un contaminante común en el lugar de trabajo, ambientes de interior, y ambientales. También es un cancerígeno potencial. Además, gastamos más del 90% de nuestro tiempo en ambientes de interior, de ahí aumentando cualquier exposición y por consiguiente el riesgo para la salud humana.

En un estudio en Francia la concentración de interior media de acetaldehydes medido en 16 casas era aproximadamente siete veces más alta que el exterior acetaldehyde la concentración. La sala de estar tenía un medio de 18.1±17.5 m μg y el dormitorio era 18.2±16.9 m μg, mientras que el aire al aire libre tenía una concentración media de 2.3±2.6 m μg. Las fuentes principales de acetaldehyde en casas incluyen materiales de construcción, laminado, linóleo, de madera barnizado, y suelo del corcho/pino, también encontrado en pinturas de emulsión basadas y mates acuáticas plásticas, en techos de madera, y de madera, particleboard, contrachapado, madera del pino y mobiliario de la madera prensada.

Se ha concluido que VOCs como benceno, formaldehído, acetaldehyde, tolueno y xylenes se tienen que considerar como contaminadores de prioridad con respecto a sus efectos de la salud. Se ha señalado que en edificios renovados o completamente nuevos, los niveles de concentración VOCs a menudo son varios ordenes de magnitud más alto. Las fuentes principales de acetaldehydes en casas incluyen materiales de construcción, laminado, linóleo, de madera barnizado, y suelo del corcho/pino. También se encuentra en pinturas de emulsión basadas en la agua y mates plásticas, en techos de madera, y de madera, consejo de la partícula, contrachapado, madera del pino y mobiliario de la madera prensada.

Exposición de aire al aire libre

El uso de acetaldehyde es extendido en industrias diferentes, y se puede soltar en el flujo de residuos o el aire durante producción, uso, transporte y almacenaje. Las fuentes de acetaldehyde incluyen emisiones de la combustión de combustible de motores de combustión internos inmóviles y centrales eléctricas que queman combustibles fósiles, madera, o basura, petróleo y extracción de gas, refinerías, cementan hornos, trastos viejos y molinos de madera y fábricas de papel. Acetaldehyde también está presente en coche y gases de combustión diesel.

Humo del tabaco

Acetaldehyde es un componente significativo del humo del tabaco. Se ha demostrado para tener un efecto synergistic con la nicotina, aumentando el inicio y la tenacidad de la dependencia por el fumar de cigarrillos, en particular en adolescentes.

Humo de marihuana

Acetaldehyde se ha encontrado en el humo de Marihuana. Este descubrimiento surgió a través del uso de nuevas técnicas químicas que demostraron que el acetaldehyde presente causaba el daño del ADN en ajustes de laboratorio.

La enfermedad de Alzheimer

La gente que tiene una deficiencia genética para la enzima responsable de la conversión de acetaldehyde en el ácido acético puede tener un mayor riesgo de la enfermedad de Alzheimer. "Estos resultados indican que la deficiencia ALDH2 es un factor de riesgo para la CARGA [la enfermedad de Alzheimer del inicio tardío] …"

Alcohol

Acetaldehyde sacado del consumo de etanol liga a proteínas para formar adducts que se unen a la enfermedad del órgano.

La medicina disulfiram (Antabuse) previene la oxidación de acetaldehyde al ácido acético, y tiene el mismo efecto desagradable en bebedores. Antabuse a veces se usa como una fuerza disuasoria para alcohólicos que desean quedarse sobrios.

Carcinogenicidad

Acetaldehyde es un cancerígeno en la gente. En 1988 la Agencia Internacional para la Investigación en el Cáncer declaró, "Hay pruebas suficientes para la carcinogenicidad de acetaldehyde (metabolite principal de etanol) en animales de laboratorio." En el octubre de 2009 la Agencia Internacional para la Investigación en el Cáncer actualizó la clasificación de acetaldehyde declaración que acetaldehyde incluido en y generó endógenamente de bebidas alcohólicas es un Grupo I cancerígeno humano. Además, el acetaldehyde es perjudicial al ADN y causa el desarrollo del músculo anormal ya que liga a proteínas.

Un estudio de 818 bebedores pesados encontró que aquellos que se exponen a más acetaldehyde que normal a través de un defecto en el gene para acetaldehyde dehydrogenase están en el mayor peligro de desarrollar cánceres de la extensión gastrointestinal superior y hígado.

Muchos microbios producen acetaldehyde del etanol, pero tienen una capacidad inferior de eliminar el acetaldehyde que llevará entonces a la acumulación de acetaldehyde en la saliva durante la bebida de alcohol pesada. Acetaldehyde también es el cancerígeno más abundante en el humo del tabaco; se disuelve en la saliva fumando. La comida fermentada y muchas bebidas alcohólicas también contendrán cantidades significativas de acetaldehyde. Acetaldehyde, sacado de mucosal u oxidación microbiana de etanol, humo del tabaco, y dieta, parece servir de un cancerígeno acumulativo en el aparato digestivo superior de la gente.

Cáncer del estómago

El estómago humano normal es sin microbios dañinos debido a su pH bajo. A causa de bacterias y levaduras que representan la flora oral normal en su boca que pueden sobrevivir y hasta proliferar en el aumento del pH intragástrico añadiendo el etanol. Cuando esto pasa la vegetación frondosa de bacterias causa la forma de glucosa en la formación de concentraciones menores de acetaldehyde en jugos gástricos. Además, la higiene oral pobre, la bebida pesada y fumar crónico modifican la flora oral para producir más acetaldehyde del alcohol ingerido. La producción de Acetaldehyde puede aumentar 6.5 pliegue al estómago cuando hay alcohol implicado. El tabaco fumar también puede acelerar este proceso siendo un fumador activo hay cantidades considerables de acetaldehyde salival que se puede esperar alcanzar el estómago a través de tragar.

Cáncer del colon

El consumo de alcohol crónico es un factor de riesgo establecido para el cáncer colorrectal. También sabemos que la mayor parte de los acetaldehyde producidos en el intestino grueso se generan de la oxidación bacteriana de etanol. En experimentos con animales, los resultados de la oxidación de etanol microbianamente mediados eran concentraciones acetaldehyde altas en el colon después de la inyección de alcohol.

Véase también

Enlaces externos

http://www.sekab.com/chemistry/acetaldehyde

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