乙醛
乙醛（英語：Acetaldehyde），又称醋醛，是一种有机化合物，分子式為CH3CHO或MeCHO。由于在大自然当中存在广泛以及工业上的大规模生产，乙醛认为是醛类当中最重要的化合物之一。乙醛可存在于咖啡、面包、成熟的水果中，它还可以通过植物作为代谢产物而生成。乙醇被氧化後所生成的乙醛被认为是宿醉的成因[5]。
| 乙醛 | |||
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| IUPAC名 EAcetaldehyde | |||
| 系统名 Ethanal | |||
| 别名 | 醋醛 乙基醛[1] | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 75-07-0 
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| PubChem | 177 | ||
| ChemSpider | 172 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYAB | ||
| EINECS | 200-836-8 | ||
| RTECS | AB1925000 | ||
| KEGG | C00084 | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | C2H4O | ||
| 摩尔质量 | 44.05 g·mol−1 | ||
| 外观 | 无色液体 辛辣，水果气味 | ||
| 密度 | 0.788 g cm−3 | ||
| 熔点 | −123.5 °C（150 K） | ||
| 沸点 | 20.2 °C（293 K） | ||
| 溶解性（水） | 任何比例互溶 | ||
| pKa | 13.57 (25 °C, H2O)[2] | ||
| 黏度 | ~0.215于20℃ | ||
| 结构 | |||
| 分子构型 | C1三角平面（sp²） C2正四面体（sp³） | ||
| 偶极矩 | 2.7 D | ||
| 危险性 | |||
| 警示术语 | R：R12-R36/37-R40 | ||
| 安全术语 | S：S2-S16-S33-S36/37 | ||
| 欧盟分类 | 非常易燃（F+） 有害（Xn） Carc. Cat. 3 | ||
| 主要危害 | 潜在职业致癌物[3] | ||
| NFPA 704 |
 4
2
2
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| 闪点 | 234,15 K（-39℃） | ||
| 自燃温度 | 458,15 K（185℃） | ||
| 爆炸極限 | 4.0–60% | ||
| PEL | 200 ppm (360 mg/m3)[4] | ||
| 致死量或浓度： | |||
LD50（中位剂量）
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1930 mg/kg (大鼠，口服) | ||
LC50（中位浓度）
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13,000 ppm (大鼠)， 17,000 ppm (仓鼠)， 20,000 ppm (大鼠)[3] | ||
| 相关物质 | |||
| 相关醛类 | 甲醛 丙醛 | ||
| 相关化学品 | 环氧乙烷 | ||
| 附加数据页 | |||
| 结构和属性 | 折射率、介電係數等 | ||
| 热力学数据 | 相變数据、固、液、气性质 | ||
| 光谱数据 | UV-Vis、IR、NMR、MS等 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
乙醛常温下为液态，无色、可燃，有刺鼻的气味。其熔点为-123.5℃，沸点为20.2℃。可以被还原为乙醇，也可以被氧化成乙酸。
相关反应
两分子乙醛在碱或阴离子交换树脂催化下液相羟醛缩合产生丁醇醛，后者在稀酸中加热脱水，得到巴豆醛。
乙醛三聚和四聚分别生成环状的三聚乙醛和四聚乙醛，环都由交替的C-O原子组成。乙醛与乙醇反应生成缩醛 。[6]
乙醛与乙烯醇为互变异构体，但乙烯醇在平衡中的含量很少，平衡常数 。[7]
制法
通过控制乙醇的氧化可以获得乙醛。目前最重要的乙醛合成法是Wacker法。利用氯化钯（PdCl2）、氯化铜（CuCl2）作催化剂，使空气和乙烯与水反应生成乙醛。还有一种方法，就是在汞盐（例如硫酸汞（HgSO4）的催化下，乙炔和水化合，生成乙醛。这种方法生产的乙醛纯度高，但操作人员容易发生汞中毒。现在科学家们正在研究用非汞催化剂，并已取得初步成效。
制备
2003年的全球乙醛产量约1百万吨，[8]而主要的生产方法为Wacker过程，即通过氧化乙烯制备：
- 2 CH2=CH2 + O2 → 2 CH3CHO
除此法之外，还可以通过在汞盐的催化下水解乙炔形成烯醇异构化得到乙醛。在Wacker过程发明之前，该合成方法也作为主要的生产工艺[9] 乙醛还可小规模的通过乙醇的脱氢反应和氧化反应进行制备。有些乙醛还可通过一氧化碳的氢化加成得到，但是该法无法用于商用生产。[8]
用途
有机合成中，乙醛是二碳试剂、亲电试剂，看作CH3C+H(OH)的合成子，具原手性。它与三份的甲醛缩合，生成季戊四醇C(CH2OH)4。[10] 与格氏试剂和有机锂试剂反应生成醇。
Strecker氨基酸合成中，乙醛与氰离子和氨缩合水解后，可合成丙氨酸。[11] 乙醛也可构建杂环环系，如三聚乙醛与氨反应生成吡啶衍生物。[12]
此外，乙醛可以用来制造乙酸、乙醇、乙酸乙酯。农药DDT就是以乙醛作原料合成的。乙醛经氯化得三氯乙醛。三氯乙醛的水合物是一种安眠药。
相關
参考资料
- ^ SciFinderScholar（accessed Nov 4, 2009）. Acetaldehyde (75-07-0) Substance Detail.
- ^ Haynes, William M. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th. CRC Press. 2016: 5–88. ISBN 9781498754293.
- ^ 3.0 3.1 Acetaldehyde. NIOSH. 2014-12-04 [2015-02-12]. （原始内容存档于2020-07-24）.
- ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0001. NIOSH.
- ^ Biology of a Hangover: Acetaldehyde. HowStuffWork. [2013-08-18]. （原始内容存档于2010-04-15）.
- ^ Adkins, H.; Nissen, B. H. (1941). "Acetal". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 1.
- ^ March, J. “Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structures” J. Wiley, New York: 1992. ISBN 0-471-58148-8.
- ^ 8.0 8.1 Marc Eckert, Gerald Fleischmann, Reinhard Jira, Hermann M. Bolt, Klaus Golka“Acetaldehyde”in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a01_031.pub2.
- ^ Dmitry A. Ponomarev and Sergey M. Shevchenko. Hydration of Acetylene: A 125th Anniversary (PDF). J. Chem. Ed. 2007, 84 (10): 1725 [2011-04-21]. doi:10.1021/ed084p1725. （原始内容存档 (PDF)于2011-06-11）.
- ^ Schurink, H. B. J. (1941). "Pentaerythritol". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 425.
- ^ Kendall, E. C. McKenzie, B. F. (1941). "dl-Alanine". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 21.
- ^ Frank, R. L.; Pilgrim, F. J.; Riener, E. F. (1963). "5-Ethyl-2-Methylpyridine". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 451.