Terça-feira, 02 agosto 2011 23: 58

Aldeídos e Cetais

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Os aldeídos são membros de uma classe de compostos químicos orgânicos representados pela fórmula estrutural geral R-CHO. R pode ser hidrogênio ou um radical de hidrocarboneto - substituído ou não substituído. As reações importantes dos aldeídos incluem oxidação (por meio da qual os ácidos carboxílicos são formados), redução (com a formação de álcool), condensação aldólica (quando duas moléculas de um aldeído reagem na presença de um catalisador para produzir um hidroxialdeído) e a reação de Cannizzaro. reação (com a formação de um álcool e o sal de sódio de um ácido). Cetais, ou acetais, como também são chamados, são diésteres de hidratos de aldeído ou cetona. Eles são produzidos por reações de aldeídos com álcoois.

Uso

Devido à sua alta reatividade química, os aldeídos são importantes intermediários para a fabricação de resinas, plastificantes, solventes e corantes. Eles são usados ​​nas indústrias têxtil, alimentícia, de borracha, plásticos, couro, química e de saúde. Os aldeídos aromáticos e os aldeídos alifáticos superiores são utilizados na fabricação de perfumes e essências.

Acetaldeído é usado principalmente para fabricar ácido acético, mas também é usado na fabricação de acetato de etila, ácido peracético, derivados de piridina, perfumes, corantes, plásticos e borracha sintética. O acetaldeído é utilizado para espelhos prateados, endurecimento de fibras de gelatina e como um desnaturante de álcool e um agente aromatizante sintético. Paraldeído, um trímero de acetaldeído, é usado nas indústrias de corantes e couro e como agente hipnótico na medicina. Industrialmente tem sido usado como solvente, ativador de borracha e antioxidante. Metaldeído é usado como combustível em fogões portáteis e para controle de lesmas em jardinagem. glicidaldeído tem sido usado como um agente de reticulação para acabamento de lã, para curtimento de óleo e para engorduramento de couro e suturas cirúrgicas. Propionaldeído é utilizado na fabricação de polivinil e outros plásticos e na síntese de produtos químicos de borracha. Também funciona como desinfetante e conservante. Acroleína é usado como matéria-prima para a fabricação de muitos compostos orgânicos, incluindo plásticos, perfumes, acrilatos, acabamentos têxteis, fibras sintéticas e produtos farmacêuticos. Tem sido usado em misturas de gases venenosos militares e como combustível líquido, herbicida e biocida aquático e fixador de tecidos em histologia.

Formaldeído tem uma gama extremamente ampla de usos relacionados às suas propriedades solventes e germicidas. É usado na produção de plásticos (por exemplo, uréia-formaldeído, fenol-formaldeído, resinas de melamina-formaldeído). Também é utilizado na indústria fotográfica, na tinturaria, na indústria da borracha, seda artificial e explosivos, curtimento, recuperação de metais preciosos e no tratamento de esgotos. O formaldeído é um poderoso anti-séptico, germicida, fungicida e conservante usado para desinfetar objetos inanimados, melhorar a solidez das tintas em tecidos e preservar e revestir o látex de borracha. É também um intermediário químico, um agente de embalsamamento e um fixador de espécimes histológicos. Paraformaldeído é o polímero comercial mais comum obtido a partir do formaldeído e consiste em uma mistura de produtos com diferentes graus de polimerização. É utilizado em fungicidas, desinfetantes, bactericidas e na fabricação de adesivos.

Butiraldeído é utilizado em síntese orgânica, principalmente na fabricação de aceleradores de borracha, e como aromatizante sintético em alimentos. Isobutiraldeído é um intermediário para antioxidantes e aceleradores de borracha. É utilizado na síntese de aminoácidos e na fabricação de perfumes, aromatizantes, plastificantes e aditivos para gasolina. O crotonaldeído é usado na fabricação de álcool n-butílico e ácido crotônico e na preparação de agentes tensoativos, pesticidas e agentes quimioterápicos. É um solvente para o cloreto de polivinila e atua como um impedimento na polimerização do cloreto de vinila. O crotonaldeído é usado na preparação de aceleradores de borracha, na purificação de óleos lubrificantes, no curtimento de couro e como agente de alerta para gases combustíveis e para localizar rupturas e vazamentos em tubulações.

glutaraldeído é um importante agente esterilizante eficaz contra todos os microrganismos, incluindo vírus e esporos. É usado como desinfetante químico para esterilização a frio de equipamentos e instrumentos na indústria de saúde e como agente de curtimento na indústria de couro. É também um componente do fluido de embalsamamento e um fixador de tecidos. p-dioxano é um solvente na polpação da madeira e como agente umectante e dispersante no processamento têxtil, banhos de tingimento, corantes e composições de impressão. É usado em preparações de limpeza e detergentes, adesivos, cosméticos, fumigantes, lacas, tintas, vernizes e removedores de tintas e vernizes.

Os cetais são usados ​​na indústria como solventes, plastificantes e intermediários. Eles são capazes de endurecer adesivos naturais como cola ou caseína. Metilal é usado em pomadas, perfumes, combustível para fins especiais e como solvente para adesivos e revestimentos. dicloroetilaformal é usado como solvente e intermediário para borracha sintética de polissulfeto.

Precauções de segurança

Muitos aldeídos são líquidos voláteis e inflamáveis ​​que, em temperatura ambiente normal, formam vapores em concentrações explosivas. As precauções contra incêndio e explosão, conforme descritas em outras partes deste capítulo, devem ser mais rigorosas no caso dos membros inferiores da família dos aldeídos, e as salvaguardas com relação às propriedades irritantes também devem ser mais extensas para os membros inferiores e para aqueles com uma composição insaturada. ou cadeia substituída.

O contato com aldeídos deve ser minimizado pela atenção ao projeto da planta e procedimento de manuseio. Os derramamentos devem ser evitados sempre que possível e, quando ocorrerem, devem estar disponíveis instalações adequadas de água e drenagem. Para os produtos químicos rotulados como cancerígenos conhecidos ou suspeitos, devem ser aplicadas as precauções de rotina para cancerígenos, descritas em outra parte deste capítulo. Muitos desses produtos químicos são irritantes potentes para os olhos e a proteção química aprovada para os olhos e o rosto deve ser obrigatória na área da fábrica. Para trabalhos de manutenção, protetores faciais de plástico também devem ser usados. Onde as condições exigirem, roupas de proteção adequadas, aventais, proteção para as mãos e proteção impermeável para os pés devem ser fornecidas. Chuveiros de água e sistemas de irrigação ocular devem estar disponíveis na área da fábrica e, como acontece com todos os equipamentos de proteção, os operadores devem ser totalmente treinados em seu uso e manutenção.

Perigos para a saúde

A maioria dos aldeídos e cetais são capazes de causar irritação primária da pele, olhos e sistema respiratório - uma tendência que é mais pronunciada nos membros inferiores de uma série, em membros que são insaturados na cadeia alifática e na cadeia halogenada. membros substituídos. Os aldeídos podem ter efeito anestésico, mas as propriedades irritantes de alguns deles podem obrigar o trabalhador a limitar a exposição antes de ter exposição suficiente para sofrer efeitos anestésicos. O efeito irritante nas membranas mucosas pode estar relacionado ao efeito ciliostático, onde os cílios semelhantes a pelos que revestem o trato respiratório e fornecem funções essenciais de depuração são desativados. O grau de toxicidade varia muito nesta família. Alguns dos membros dos aldeídos aromáticos e certos aldeídos alifáticos são rapidamente metabolizados e não estão associados a efeitos adversos e, portanto, foram considerados seguros para uso em alimentos e como aromatizantes. No entanto, outros membros da família são cancerígenos conhecidos ou suspeitos e o devido cuidado deve ser exercido em todas as situações em que o contato pode ser possível. Alguns são mutagênicos químicos e vários são alérgenos. Outros efeitos tóxicos incluem a capacidade de produzir um efeito hipnótico. Dados mais detalhados sobre membros específicos da família estão incluídos no texto a seguir e nas tabelas que os acompanham.

Acetaldeído é um irritante da membrana mucosa e também tem ação narcótica geral do sistema nervoso central. Baixas concentrações causam irritação dos olhos, nariz e vias respiratórias superiores, bem como catarro brônquico. O contato prolongado pode danificar o epitélio da córnea. Altas concentrações causam dor de cabeça, estupor, bronquite e edema pulmonar. A ingestão causa náuseas, vômitos, diarreia, narcose e insuficiência respiratória; a morte pode resultar de danos aos rins e degeneração gordurosa do fígado e do músculo cardíaco. O acetaldeído é produzido no sangue como um metabólito do álcool etílico e causa rubor facial, palpitações e outros sintomas desagradáveis. Este efeito é intensificado pelo medicamento dissulfiram (Antabuse) e pela exposição aos produtos químicos industriais cianamida e dimetilformamida.

Além de seus efeitos agudos, o acetaldeído é um carcinógeno do Grupo 2B, ou seja, foi classificado como possivelmente carcinogênico para humanos e carcinógeno para animais pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC). O acetaldeído induz aberrações cromossômicas e troca de cromátides-irmãs em uma variedade de sistemas de teste.

A exposição repetida aos vapores de acetaldeído causa dermatite e conjuntivite. Na intoxicação crônica, os sintomas se assemelham aos do alcoolismo crônico, como perda de peso, anemia, delírios, alucinações da visão e da audição, perda da inteligência e distúrbios psíquicos.

Acroleína é um poluente atmosférico comum que é produzido nos gases de escape dos motores de combustão interna, que contêm muitos e variados aldeídos. A concentração de acroleína é aumentada quando óleo diesel ou óleo combustível é usado. Além disso, a acroleína encontra-se no fumo do tabaco em quantidades consideráveis, não só na fase particulada do fumo, mas também, e ainda mais, na fase gasosa. Acompanhado de outros aldeídos (acetaldeído, propionaldeído, formaldeído, etc.) atinge tal concentração (50 a 150 ppm) que parece estar entre os aldeídos mais perigosos da fumaça do tabaco. Assim, a acroleína representa um possível risco ocupacional e ambiental.

A acroleína é tóxica e muito irritante, e sua alta pressão de vapor pode resultar na rápida formação de concentrações atmosféricas perigosas. Os vapores são capazes de causar lesões no trato respiratório e os olhos podem ser feridos por líquidos e vapores. O contato com a pele pode produzir queimaduras graves. A acroleína tem excelentes propriedades de advertência e irritação severa ocorre em concentrações menores do que aquelas esperadas para serem agudamente perigosas (seu poderoso efeito lacrimogêneo em concentrações muito baixas na atmosfera (1 mg/m3) obriga as pessoas a fugirem do local poluído em busca de dispositivos de proteção). Consequentemente, é mais provável que a exposição resulte de vazamento ou derramamento de tubulações ou vasos. Efeitos crônicos graves, como o câncer, no entanto, podem não ser completamente evitados.

A inalação apresenta o perigo mais sério. Causa irritação do nariz e da garganta, aperto no peito e falta de ar, náuseas e vômitos. O efeito broncopulmonar é muito grave; mesmo que a vítima se recupere da exposição aguda, haverá danos radiológicos e funcionais permanentes. Experimentos em animais indicam que a acroleína tem ação vesicante, destruindo as membranas mucosas do trato respiratório a tal ponto que a função respiratória é totalmente inibida em 2 a 8 dias. O contato repetido com a pele pode causar dermatite e foi observada sensibilização da pele.

A descoberta das propriedades mutagênicas da acroleína não é recente. Rapaport apontou isso já em 1948 em Drosophila. Pesquisas têm sido realizadas para determinar se o câncer de pulmão, cuja conexão com o abuso do tabaco é inquestionável, pode ser atribuído à presença de acroleína na fumaça, e se certas formas de câncer do aparelho digestivo que se descobriu terem uma ligação com a absorção do óleo de cozinha queimado deve-se à acroleína contida no óleo queimado. Estudos recentes demonstraram que a acroleína é mutagênica para certas células (Drosophila, Salmonella, algas como Dunaliella bioculata), mas não para outros (leveduras como Saccharomyces cerevisiae). Quando a acroleína é mutagênica para uma célula, podem ser identificadas alterações ultraestruturais no núcleo que lembram aquelas causadas por raios x em algas. Também produz vários efeitos na síntese de DNA, atuando em certas enzimas.

A acroleína é muito eficaz na inibição da atividade dos cílios das células brônquicas que ajudam a manter a árvore brônquica limpa. Isso, somado à sua ação favorável à inflamação, implica uma boa probabilidade de que a acroleína possa causar lesões brônquicas crônicas.

Cloroacetaldeído tem propriedades muito irritantes não só no que diz respeito às membranas mucosas (é perigoso para os olhos mesmo na fase de vapor e pode causar danos irreversíveis), mas também para a pele. Pode causar queimaduras em contato com solução a 40% e irritação apreciável em solução a 0.1% em contato prolongado ou repetido. A prevenção deve basear-se na prevenção de qualquer contacto e no controlo da concentração atmosférica.

Hidrato de cloral é principalmente excretado em humanos primeiro como tricloroetanol e depois, com o passar do tempo, como ácido tricloroacético, que pode atingir até metade da dose em exposições repetidas. Na exposição aguda severa, o hidrato de cloral age como um narcótico e prejudica o centro respiratório.

Crotonaldeído é uma substância altamente irritante e um risco definido de queimadura da córnea, assemelhando-se a acroleína em termos de toxicidade. Alguns casos de sensibilização em trabalhadores foram relatados e alguns ensaios de mutagenicidade produziram resultados positivos.

Além do fato de que p-dioxano é um perigoso risco de incêndio, também foi classificado pela IARC como carcinógeno do Grupo 2B, ou seja, um carcinógeno animal estabelecido e possível carcinógeno humano. Estudos de inalação em animais demonstraram que p-o vapor de dioxano pode causar narcose, danos aos pulmões, fígado e rins, irritação da membrana mucosa, congestão e edema dos pulmões, alterações comportamentais e hemogramas elevados. Grandes doses de p-dioxano administrado na água potável levaram ao desenvolvimento de tumores em ratos e porquinhos-da-índia. Experimentos em animais também demonstraram que o dioxano é rapidamente absorvido pela pele, produzindo sinais de incoordenação, narcose, eritema, assim como lesões hepáticas e renais.

Estudos experimentais com humanos também mostraram irritação nos olhos, nariz e garganta em concentrações de 200 a 300 ppm. Um limite de odor tão baixo quanto 3 ppm foi relatado, embora outro estudo tenha resultado em um limite de odor de 170 ppm. Estudos em animais e humanos demonstraram que o dioxano é metabolizado em ácido β-hidroxietoxiacético. Uma investigação em 1934 das mortes de cinco homens que trabalhavam em uma fábrica de seda artificial sugeriu que os sinais e sintomas de envenenamento por dioxano incluíam náuseas e vômitos seguidos de diminuição e finalmente ausência de produção de urina. Os achados da necropsia incluíram fígados aumentados e pálidos, rins hemorrágicos inchados e pulmões e cérebros edematosos.

Deve-se notar que, ao contrário de muitos dos outros aldeídos, as propriedades irritantes de alerta de p-dioxano são considerados pobres.

Formaldeído e seu derivado polimérico paraformaldeído. O formaldeído polimeriza prontamente tanto no estado líquido quanto no estado sólido para formar a mistura de produtos químicos conhecida como paraformaldeído. Este processo de polimerização é retardado pela presença de água e, consequentemente, as preparações comerciais de formaldeído (conhecidas como formalina ou formol) são soluções aquosas contendo 37 a 50% de formaldeído em peso; 10 a 15% de álcool metílico também é adicionado a essas soluções aquosas como um inibidor de polimerização. O formaldeído é tóxico por ingestão e inalação e também pode causar lesões na pele. É metabolizado em ácido fórmico. A toxicidade do formaldeído polimerizado é potencialmente semelhante à do monômero, uma vez que o aquecimento produz despolimerização.

A exposição ao formaldeído está associada a efeitos agudos e crônicos. O formaldeído é um cancerígeno animal comprovado e foi classificado como provável cancerígeno humano 1B pela IARC. Consequentemente, ao trabalhar com formaldeído, devem ser tomadas as devidas precauções para agentes cancerígenos.

A exposição a baixas concentrações atmosféricas de formaldeído causa irritação, especialmente dos olhos e do trato respiratório. Devido à solubilidade do formaldeído em água, o efeito irritante é limitado à seção inicial do trato respiratório. Uma concentração de 2 a 3 ppm causa leve formigueiro nos olhos, nariz e faringe; em 4 a 5 ppm, o desconforto aumenta rapidamente; 10 ppm é tolerado com dificuldade mesmo brevemente; entre 10 e 20 ppm, há grande dificuldade respiratória, ardor nos olhos, nariz e traquéia, lacrimejamento intenso e tosse intensa. A exposição a 50 a 100 ppm produz sensação de aperto no peito, dor de cabeça, palpitações e, em casos extremos, morte devido a edema ou espasmo da glote. Queimaduras oculares também podem ser produzidas.

O formaldeído reage prontamente com as proteínas dos tecidos e promove reações alérgicas, incluindo dermatite de contato, que também surgiu do contato com roupas tratadas com formaldeído. Podem ocorrer sintomas asmáticos devido à sensibilidade alérgica ao formaldeído, mesmo em concentrações muito baixas. Lesões renais podem ocorrer em exposição excessiva e repetida. Há relatos de dermatite inflamatória e alérgica, incluindo distrofia ungueal devido ao contato direto com soluções, sólidos ou resinas contendo formaldeído livre. A inflamação segue mesmo após contato de curto prazo com grandes quantidades de formaldeído. Uma vez sensibilizado, a resposta alérgica pode seguir o contato apenas com quantidades muito pequenas.

O formaldeído reage com cloreto de hidrogênio, e foi relatado que tal reação em ar úmido pode produzir uma quantidade não desprezível de bis(clorometil) éter, BCME, um carcinógeno perigoso. Investigações posteriores mostraram que em temperatura e umidade ambientes, mesmo em concentrações muito altas, formaldeído e cloreto de hidrogênio não formam éter bis-(clorometil) no limite de detecção de 0.1 ppb. No entanto, o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional dos Estados Unidos (NIOSH) recomendou que o formaldeído seja tratado como um carcinógeno ocupacional em potencial porque demonstrou atividade mutagênica em vários sistemas de teste e induziu câncer nasal em ratos e camundongos, particularmente na presença de vapores de ácido clorídrico.

Glutaraldeído é um alérgeno relativamente fraco que pode causar dermatite alérgica de contato e a combinação de propriedades irritantes e alergênicas também sugere a possibilidade de alergias do sistema respiratório. É um irritante relativamente forte para a pele e os olhos.

glicidaldeído é um produto químico altamente reativo que foi classificado pela IARC como possível carcinógeno humano do grupo 2B e carcinógeno animal estabelecido. Portanto, precauções apropriadas para o manuseio de carcinógenos devem ser tomadas com este produto químico.

Metaldeído, se ingerido, pode causar náusea, vômito intenso, dor abdominal, rigidez muscular, convulsões, coma e morte por insuficiência respiratória. Ingestão de paraldeído normalmente induz o sono sem depressão da respiração, embora ocasionalmente ocorram mortes por insuficiência respiratória e circulatória após altas doses ou mais. Metilal pode produzir danos hepáticos e renais e age como um irritante pulmonar em exposição aguda.

Tabelas de aldeídos e cetais

Mesa 1 - Informações químicas.

Mesa 2 - Riscos para a saúde.

Mesa 3 - Perigos físicos e químicos.

Mesa 4 - Propriedades físicas e químicas.

 

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Leia 9948 vezes Última modificação em sábado, 06 de agosto de 2011 02:47
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