Martes, agosto 02 2011 23: 58

Aldehídos y Cetales

Valora este artículo
(Vote 1)

Los aldehídos son miembros de una clase de compuestos químicos orgánicos representados por la fórmula estructural general R-CHO. R puede ser hidrógeno o un radical hidrocarbonado, sustituido o no sustituido. Las reacciones importantes de los aldehídos incluyen la oxidación (en la que se forman ácidos carboxílicos), la reducción (con la formación de alcohol), la condensación aldólica (cuando dos moléculas de un aldehído reaccionan en presencia de un catalizador para producir un hidroxialdehído) y la reacción de Cannizzaro. reacción (con la formación de un alcohol y la sal de sodio de un ácido). Los cetales, o acetales, como también se les llama, son diésteres de hidratos de aldehídos o cetonas. Se producen por reacciones de aldehídos con alcoholes.

Usos

Debido a su alta reactividad química, los aldehídos son intermediarios importantes para la fabricación de resinas, plastificantes, solventes y colorantes. Se utilizan en las industrias textil, alimentaria, del caucho, del plástico, del cuero, química y sanitaria. Los aldehídos aromáticos y los aldehídos alifáticos superiores se utilizan en la fabricación de perfumes y esencias.

El acetaldehído se usa principalmente para fabricar ácido acético, pero también se usa en la fabricación de acetato de etilo, ácido peracético, derivados de piridina, perfumes, colorantes, plásticos y caucho sintético. El acetaldehído se utiliza para platear espejos, endurecer fibras de gelatina y como desnaturalizante de alcohol y agente saborizante sintético. Paraldehido, un trímero de acetaldehído, se utiliza en las industrias de tintes y cuero y como agente hipnótico en medicina. Industrialmente se ha utilizado como disolvente, activador de caucho y antioxidante. Metaldehído se utiliza como combustible en cocinas portátiles y para el control de babosas en jardinería. Glicidaldehido se ha utilizado como agente de reticulación para el acabado de la lana, para el curtido con aceite y para el enjuague graso del cuero y las suturas quirúrgicas. Propionaldehyde se utiliza en la fabricación de polivinilo y otros plásticos y en la síntesis de productos químicos de caucho. También funciona como desinfectante y como conservante. Acroleína se utiliza como materia prima para la fabricación de muchos compuestos orgánicos, incluidos plásticos, perfumes, acrilatos, acabados textiles, fibras sintéticas y productos farmacéuticos. Se ha utilizado en mezclas militares de gases venenosos y como combustible líquido, herbicida y biocida acuático, y fijador de tejidos en histología.

Formaldehído tiene una gama extremadamente amplia de usos relacionados con sus propiedades solventes y germicidas. Se utiliza en la producción de plásticos (p. ej., resinas de urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamina-formaldehído). También se utiliza en la industria de la fotografía, en la tintorería, en las industrias del caucho, de la seda artificial y de explosivos, curtidos, recuperación de metales preciosos y en el tratamiento de aguas residuales. El formaldehído es un potente antiséptico, germicida, fungicida y conservante que se utiliza para desinfectar objetos inanimados, mejorar la solidez de los tintes en las telas y conservar y recubrir el látex de caucho. También es un intermediario químico, un agente de embalsamamiento y un fijador de muestras histológicas. Paraformaldehido es el polímero comercial más común obtenido a partir del formaldehído y consiste en una mezcla de productos con diferentes grados de polimerización. Se utiliza en fungicidas, desinfectantes, bactericidas y en la fabricación de adhesivos.

Butiraldehído se utiliza en síntesis orgánica, principalmente en la fabricación de aceleradores de caucho, y como agente saborizante sintético en alimentos. Isobutiraldehído es un intermediario para los antioxidantes y aceleradores de caucho. Se utiliza en la síntesis de aminoácidos y en la fabricación de perfumes, saborizantes, plastificantes y aditivos para gasolinas. El crotonaldehído se utiliza en la fabricación de alcohol n-butílico y ácido crotónico y en la preparación de agentes tensioactivos, pesticidas y agentes quimioterapéuticos. Es un solvente para el cloruro de polivinilo y actúa como un freno en la polimerización del cloruro de vinilo. El crotonaldehído se utiliza en la preparación de aceleradores de caucho, la purificación de aceites lubricantes, el curtido de cueros y como agente de advertencia de gases combustibles y para localizar roturas y fugas en tuberías.

Glutaraldehído es un importante agente esterilizante eficaz contra todos los microorganismos, incluidos virus y esporas. Se utiliza como desinfectante químico para la esterilización en frío de equipos e instrumentos en la industria del cuidado de la salud y como agente curtiente en la industria del cuero. También es un componente del líquido de embalsamamiento y un fijador de tejidos. p-dioxano es un solvente en la fabricación de pulpa de madera y como agente humectante y dispersante en el procesamiento de textiles, baños de tinte, colorantes y composiciones de impresión. Se utiliza en preparaciones de limpieza y detergentes, adhesivos, cosméticos, fumigantes, lacas, pinturas, barnices y quitapinturas y barnices.

Los cetales se utilizan en la industria como disolventes, plastificantes e intermedios. Son capaces de endurecer adhesivos naturales como pegamento o caseína. Metilal se utiliza en ungüentos, perfumes, combustible para fines especiales y como disolvente para adhesivos y revestimientos. Dicloroetilo formal se utiliza como disolvente y como producto intermedio para el caucho sintético de polisulfuro.

Precauciones de Seguridad

Muchos aldehídos son líquidos volátiles e inflamables que, a temperatura ambiente normal, forman vapores en concentraciones explosivas. Las precauciones contra incendios y explosiones, tal como se describen en otra parte de este capítulo, deben ser más rigurosas en el caso de los miembros inferiores de la familia de los aldehídos, y las salvaguardias con respecto a las propiedades irritantes también deben ser más amplias para los miembros inferiores y para aquellos con una base no saturada. o cadena sustituida.

El contacto con aldehídos debe minimizarse prestando atención al diseño de la planta y al procedimiento de manipulación. Los derrames deben evitarse en la medida de lo posible y, cuando ocurran, debe disponerse de instalaciones adecuadas de agua y drenaje. Para aquellos químicos etiquetados como carcinógenos conocidos o sospechosos, se deben aplicar las precauciones de rutina para carcinógenos, descritas en otra parte de este capítulo. Muchos de estos productos químicos son potentes irritantes para los ojos y la protección química aprobada para los ojos y la cara debe ser obligatoria en el área de la planta. Para trabajos de mantenimiento, también se deben usar protectores faciales de plástico. Cuando las condiciones lo requieran, se debe proporcionar ropa de protección adecuada, delantales, protección para las manos y protección impermeable para los pies. Las duchas de agua y los sistemas de irrigación de ojos deben estar disponibles en el área de la planta y, como con todo el equipo de protección, los operadores deben estar completamente capacitados en su uso y mantenimiento.

Peligros para la salud

La mayoría de los aldehídos y cetales son capaces de causar una irritación primaria de la piel, los ojos y el sistema respiratorio, una tendencia que es más pronunciada en los miembros inferiores de una serie, en los miembros que no están saturados en la cadena alifática y en los halógenos. miembros sustituidos. Los aldehídos pueden tener un efecto anestésico, pero las propiedades irritantes de algunos de ellos pueden obligar a un trabajador a limitar la exposición antes de tener suficiente exposición para sufrir los efectos anestésicos. El efecto irritante sobre las membranas mucosas puede estar relacionado con el efecto ciliostático en el que se desactivan los cilios similares a pelos que recubren las vías respiratorias y proporcionan funciones esenciales de limpieza. El grado de toxicidad varía mucho en esta familia. Algunos de los miembros de los aldehídos aromáticos y ciertos aldehídos alifáticos se metabolizan rápidamente y no están asociados con efectos adversos y, por lo tanto, se ha encontrado que son seguros para su uso en alimentos y como aromatizantes. Sin embargo, otros miembros de la familia son cancerígenos conocidos o sospechosos y se debe tener la debida precaución en todas las situaciones en las que sea posible el contacto. Algunos son mutágenos químicos y varios son alérgenos. Otros efectos tóxicos incluyen la capacidad de producir un efecto hipnótico. En el texto que sigue y en las tablas adjuntas se incluyen datos más detallados sobre miembros específicos de la familia.

El acetaldehído Es un irritante de las mucosas y también tiene acción narcótica general del sistema nervioso central. Las bajas concentraciones causan irritación de los ojos, la nariz y las vías respiratorias superiores, así como catarro bronquial. El contacto prolongado puede dañar el epitelio corneal. Altas concentraciones causan dolor de cabeza, estupor, bronquitis y edema pulmonar. La ingestión provoca náuseas, vómitos, diarrea, narcosis e insuficiencia respiratoria; la muerte puede resultar del daño a los riñones y la degeneración grasa del hígado y el músculo del corazón. El acetaldehído se produce en la sangre como un metabolito del alcohol etílico y dará lugar a enrojecimiento facial, palpitaciones y otros síntomas desagradables. Este efecto se ve reforzado por el fármaco disulfiram (Antabuse) y por la exposición a los productos químicos industriales cianamida y dimetilformamida.

Además de sus efectos agudos, el acetaldehído es un carcinógeno del Grupo 2B, es decir, ha sido clasificado como posiblemente carcinógeno para humanos y carcinógeno en animales por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). El acetaldehído induce aberraciones cromosómicas e intercambio de cromátidas hermanas en una variedad de sistemas de prueba.

La exposición repetida a los vapores de acetaldehído provoca dermatitis y conjuntivitis. En la intoxicación crónica, los síntomas se asemejan a los del alcoholismo crónico, como pérdida de peso, anemia, delirio, alucinaciones de la vista y el oído, pérdida de inteligencia y trastornos psíquicos.

Acroleína es un contaminante atmosférico común que se produce en los gases de escape de los motores de combustión interna, que contienen muchos y variados aldehídos. La concentración de acroleína aumenta cuando se usa diesel o fuel oil. Además, la acroleína se encuentra en el humo del tabaco en cantidades considerables, no sólo en la fase de partículas del humo, sino también, y más aún, en la fase gaseosa. Acompañado de otros aldehídos (acetaldehído, propionaldehído, formaldehído, etc.) alcanza tal concentración (50 a 150 ppm) que parece estar entre los aldehídos más peligrosos del humo del tabaco. Por lo tanto, la acroleína representa un posible riesgo laboral y ambiental.

La acroleína es tóxica y muy irritante, y su alta presión de vapor puede provocar la formación rápida de concentraciones atmosféricas peligrosas. Los vapores son capaces de causar lesiones en las vías respiratorias, y los ojos pueden lesionarse tanto por el líquido como por los vapores. El contacto con la piel puede producir quemaduras graves. La acroleína tiene excelentes propiedades de advertencia y se produce irritación grave en concentraciones inferiores a las que se espera que sean extremadamente peligrosas (su potente efecto lacrimatorio en concentraciones muy bajas en la atmósfera (1 mg/m3) obliga a las personas a huir del lugar contaminado en busca de dispositivos de protección). En consecuencia, es más probable que la exposición se deba a fugas o derrames de tuberías o recipientes. Sin embargo, es posible que no se eviten por completo los efectos crónicos graves, como el cáncer.

La inhalación presenta el peligro más grave. Provoca irritación de la nariz y la garganta, opresión en el pecho y dificultad para respirar, náuseas y vómitos. El efecto broncopulmonar es muy severo; incluso si la víctima se recupera de una exposición aguda, habrá daños radiológicos y funcionales permanentes. Los experimentos con animales indican que la acroleína tiene una acción vesicante, destruyendo las membranas mucosas del tracto respiratorio hasta tal punto que la función respiratoria se inhibe por completo en 2 a 8 días. El contacto repetido con la piel puede causar dermatitis y se ha observado sensibilización de la piel.

El descubrimiento de las propiedades mutagénicas de la acroleína no es reciente. Rapaport lo señaló ya en 1948 en Drosophila. Se han llevado a cabo investigaciones para establecer si el cáncer de pulmón, cuya conexión con el abuso del tabaco es incuestionable, puede atribuirse a la presencia de acroleína en el humo, y si ciertas formas de cáncer del sistema digestivo que se han encontrado tienen un vínculo con la absorción del aceite de cocina quemado se debe a la acroleína contenida en el aceite quemado. Estudios recientes han demostrado que la acroleína es mutagénica para ciertas células (Drosophila, Salmonella, algas como Dunaliella bioculata) pero no para otros (levaduras como Saccharomices cerevisiae). Cuando la acroleína es mutagénica para una célula, pueden identificarse cambios ultraestructurales en el núcleo que recuerdan a los causados ​​por los rayos X en las algas. También produce diversos efectos sobre la síntesis de ADN al actuar sobre determinadas enzimas.

La acroleína es muy eficaz para inhibir la actividad de los cilios de las células bronquiales que ayudan a mantener limpio el árbol bronquial. Esto, sumado a su acción favorecedora de la inflamación, implica una buena probabilidad de que la acroleína pueda causar lesiones bronquiales crónicas.

Cloroacetaldehido tiene propiedades muy irritantes no sólo con respecto a las membranas mucosas (es peligroso para los ojos incluso en la fase de vapor y puede causar daños irreversibles), sino también para la piel. Puede causar quemaduras por contacto con la solución al 40% y una irritación apreciable con la solución al 0.1% por contacto prolongado o repetido. La prevención debe basarse en la evitación de cualquier contacto y el control de la concentración atmosférica.

Hidrato de cloral se excreta principalmente en humanos primero como tricloroetanol y luego, a medida que pasa el tiempo, como ácido tricloroacético, que puede alcanzar hasta la mitad de la dosis en exposiciones repetidas. En exposición aguda severa, el hidrato de cloral actúa como un narcótico y daña el centro respiratorio.

Crotonaldehído es una sustancia fuertemente irritante y un riesgo definido de quemaduras en la córnea, similar a la acroleína en toxicidad. Se han informado algunos casos de sensibilización en trabajadores y algunos ensayos de mutagenicidad han producido resultados positivos.

Además del hecho de que p-dioxano es un riesgo de incendio peligroso, también ha sido clasificado por IARC como carcinógeno del Grupo 2B, es decir, un carcinógeno animal establecido y posible carcinógeno humano. Los estudios de inhalación en animales han demostrado que p-El vapor de dioxano puede causar narcosis, daño pulmonar, hepático y renal, irritación de la membrana mucosa, congestión y edema de los pulmones, cambios de comportamiento y recuentos sanguíneos elevados. Grandes dosis de p-dioxano administrado en el agua potable han provocado el desarrollo de tumores en ratas y cobayos. Los experimentos con animales también han demostrado que el dioxano se absorbe rápidamente a través de la piel y produce signos de incoordinación, narcosis, eritema y lesiones hepáticas y renales.

Estudios experimentales con humanos también han mostrado irritación de ojos, nariz y garganta en concentraciones de 200 a 300 ppm. Se informó un umbral de olor tan bajo como 3 ppm, aunque otro estudio resultó en un umbral de olor de 170 ppm. Tanto los estudios en animales como en humanos han demostrado que el dioxano se metaboliza a ácido β-hidroxietoxiacético. Una investigación en 1934 de la muerte de cinco hombres que trabajaban en una planta de seda artificial sugirió que los signos y síntomas del envenenamiento por dioxano incluían náuseas y vómitos seguidos de una disminución y finalmente ausencia de producción de orina. Los hallazgos de la necropsia incluyeron hígados agrandados y pálidos, riñones hemorrágicos hinchados y pulmones y cerebro edematosos.

Cabe señalar que, a diferencia de muchos de los otros aldehídos, las propiedades irritantes de advertencia de p-dioxano se consideran pobres.

Formaldehído y su derivado polimérico paraformaldehído. El formaldehído se polimeriza fácilmente tanto en estado líquido como sólido para formar la mezcla de productos químicos conocida como paraformaldehído. Este proceso de polimerización se retrasa por la presencia de agua y, en consecuencia, las preparaciones comerciales de formaldehído (conocidas como formalina o formol) son soluciones acuosas que contienen de 37 a 50 % en peso de formaldehído; A estas soluciones acuosas también se añade alcohol metílico del 10 al 15 % como inhibidor de la polimerización. El formaldehído es tóxico por ingestión e inhalación y también puede causar lesiones en la piel. Se metaboliza en ácido fórmico. La toxicidad del formaldehído polimerizado es potencialmente similar a la del monómero ya que el calentamiento produce la despolimerización.

La exposición al formaldehído se asocia con efectos tanto agudos como crónicos. El formaldehído es un carcinógeno animal probado y ha sido clasificado como carcinógeno humano probable 1B por la IARC. En consecuencia, cuando se trabaja con formaldehído, se deben tomar las precauciones adecuadas para los carcinógenos.

La exposición a bajas concentraciones atmosféricas de formaldehído causa irritación, especialmente en los ojos y el tracto respiratorio. Debido a la solubilidad del formaldehído en agua, el efecto irritante se limita a la sección inicial del tracto respiratorio. Una concentración de 2 a 3 ppm provoca leves hormigueos en los ojos, nariz y faringe; de 4 a 5 ppm, la incomodidad aumenta rápidamente; 10 ppm se tolera con dificultad incluso brevemente; entre 10 y 20 ppm, hay dificultad severa para respirar, ardor en los ojos, nariz y tráquea, lagrimeo intenso y tos severa. La exposición a 50 a 100 ppm produce sensación de opresión en el pecho, dolor de cabeza, palpitaciones y, en casos extremos, muerte por edema o espasmo de la glotis. También se pueden producir quemaduras en los ojos.

El formaldehído reacciona fácilmente con las proteínas de los tejidos y promueve reacciones alérgicas, incluida la dermatitis de contacto, que también ha surgido por el contacto con ropa tratada con formaldehído. Pueden presentarse síntomas asmáticos debido a la sensibilidad alérgica al formaldehído, incluso a concentraciones muy bajas. La lesión renal puede ocurrir en una exposición excesiva y repetida. Ha habido informes de dermatitis tanto inflamatoria como alérgica, incluida la distrofia ungueal debido al contacto directo con soluciones, sólidos o resinas que contienen formaldehído libre. La inflamación sigue incluso después de un contacto a corto plazo con grandes cantidades de formaldehído. Una vez sensibilizado, la respuesta alérgica puede seguir al contacto con cantidades muy pequeñas.

El formaldehído reacciona con el cloruro de hidrógeno y se informó que tal reacción en el aire húmedo podría producir una cantidad no despreciable de éter bis(clorometílico), BCME, un carcinógeno peligroso. Investigaciones posteriores han demostrado que a temperatura y humedad ambiente, incluso en concentraciones muy altas, el formaldehído y el cloruro de hidrógeno no forman éter bis-(clorometílico) en el límite de detección de 0.1 ppb. Sin embargo, el Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. (NIOSH, por sus siglas en inglés) ha recomendado que el formaldehído sea tratado como un carcinógeno ocupacional potencial porque ha mostrado actividad mutagénica en varios sistemas de prueba y ha inducido cáncer nasal en ratas y ratones, particularmente en presencia de vapores de ácido clorhídrico.

Glutaraldehído es un alérgeno relativamente débil que puede causar dermatitis alérgica de contacto y la combinación de propiedades irritantes y alergénicas también sugiere la posibilidad de alergias en el sistema respiratorio. Es un irritante relativamente fuerte para la piel y los ojos.

Glicidaldehido es un producto químico altamente reactivo que ha sido clasificado por IARC como posible carcinógeno humano del grupo 2B y carcinógeno animal establecido. Por lo tanto, se deben tomar las precauciones apropiadas para el manejo de carcinógenos con este producto químico.

MetaldehídoSi se ingiere, puede causar náuseas, vómitos intensos, dolor abdominal, rigidez muscular, convulsiones, coma y muerte por insuficiencia respiratoria. Ingestión de paraldehido normalmente induce el sueño sin depresión de la respiración, aunque ocasionalmente se producen muertes por insuficiencia respiratoria y circulatoria después de dosis altas o más. Metilal puede producir daño hepático y renal y actúa como un irritante pulmonar en caso de exposición aguda.

Tablas de aldehídos y cetales

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

 

Atrás

Leer 9948 veces Última modificación el sábado 06 de agosto de 2011 02:47
Más en esta categoría: « Alcoholes Materiales alcalinos »

" EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD: La OIT no se responsabiliza por el contenido presentado en este portal web que se presente en un idioma que no sea el inglés, que es el idioma utilizado para la producción inicial y la revisión por pares del contenido original. Ciertas estadísticas no se han actualizado desde la producción de la 4ª edición de la Enciclopedia (1998)."

Contenido