Вторник, Август 02 2011 23: 58

Альдегиды и кетали

Оценить этот пункт
(1 голосов)

Альдегиды относятся к классу органических химических соединений, представленных общей структурной формулой R-CHO. R может быть водородом или углеводородным радикалом, замещенным или незамещенным. Важные реакции альдегидов включают окисление (при котором образуются карбоновые кислоты), восстановление (с образованием спирта), альдольную конденсацию (когда две молекулы альдегида реагируют в присутствии катализатора с образованием гидроксиальдегида) и реакцию Канниццаро. реакция (с образованием спирта и натриевой соли кислоты). Кетали, или ацетали, как их еще называют, представляют собой диэфиры альдегидов или гидратов кетона. Их получают реакцией альдегидов со спиртами.

Пользы

Из-за своей высокой химической активности альдегиды являются важными промежуточными продуктами для производства смол, пластификаторов, растворителей и красителей. Они используются в текстильной, пищевой, резиновой, пластмассовой, кожевенной, химической и медицинской промышленности. Ароматические альдегиды и высшие алифатические альдегиды используются в производстве духов и эссенций.

Ацетальдегид в основном используется для производства уксусной кислоты, но также используется в производстве этилацетата, перуксусной кислоты, производных пиридина, духов, красителей, пластмасс и синтетического каучука. Ацетальдегид используется для серебрения зеркал, отверждения желатиновых волокон, а также в качестве денатуранта спирта и синтетического ароматизатора. паральдегидом, тример ацетальдегида, используется в красильной и кожевенной промышленности и как снотворное в медицине. В промышленности он используется в качестве растворителя, активатора каучука и антиоксиданта. Метальдегид используется в качестве топлива в переносных кухонных плитах и ​​для борьбы с слизнями в садоводстве. глицидальдегид использовался в качестве сшивающего агента для отделки шерсти, для масляного дубления и для жирорастворения кожи и хирургических швов. Пропиональдегид используется в производстве поливинила и других пластмасс, а также в синтезе каучуковых химикатов. Он также действует как дезинфицирующее средство и как консервант. акролеин используется в качестве исходного материала для производства многих органических соединений, включая пластмассы, парфюмерию, акрилаты, текстильные отделки, синтетические волокна и фармацевтические препараты. Он использовался в военных смесях отравляющих газов и в качестве жидкого топлива, водного гербицида и биоцида, а также фиксатора тканей в гистологии.

формальдегид имеет чрезвычайно широкий спектр применения, связанный как с его растворяющими, так и с бактерицидными свойствами. Применяется в производстве пластмасс (например, карбамидоформальдегидных, фенолформальдегидных, меламиноформальдегидных смол). Он также используется в фотоиндустрии, крашении, производстве резины, искусственного шелка и взрывчатых веществ, дублении, извлечении драгоценных металлов и очистке сточных вод. Формальдегид является мощным антисептиком, гермицидом, фунгицидом и консервантом, используемым для дезинфекции неодушевленных предметов, улучшения стойкости красителей на тканях, а также для сохранения и покрытия резинового латекса. Это также химический промежуточный продукт, бальзамирующий агент и фиксатор гистологических образцов. параформальдегид является наиболее распространенным коммерческим полимером, получаемым из формальдегида, и состоит из смеси продуктов с разной степенью полимеризации. Он используется в фунгицидах, дезинфицирующих средствах, бактерицидах и в производстве клеев.

масляный альдегид применяется в органическом синтезе, в основном при производстве ускорителей каучука, и как синтетический ароматизатор пищевых продуктов. Изомасляный является промежуточным продуктом для антиоксидантов и ускорителей каучука. Он используется в синтезе аминокислот и в производстве отдушек, ароматизаторов, пластификаторов и присадок к бензину. Кротоновый альдегид используется в производстве н-бутилового спирта и кротоновой кислоты, а также в приготовлении поверхностно-активных веществ, пестицидов и химиотерапевтических средств. Он является растворителем поливинилхлорида и действует как стопор при полимеризации винилхлорида. Кротоновый альдегид используется при приготовлении ускорителей каучука, очистке смазочных масел, дублении кожи, а также в качестве предупредительного агента для горючих газов и для обнаружения разрывов и утечек в трубах.

Глутаральдегид является важным стерилизующим средством, эффективным против всех микроорганизмов, включая вирусы и споры. Он используется в качестве химического дезинфицирующего средства для холодной стерилизации оборудования и инструментов в медицинской промышленности и в качестве дубильного вещества в кожевенной промышленности. Он также является компонентом жидкости для бальзамирования и фиксатором тканей. п-диоксан является растворителем при варке древесины, а также смачивающим и диспергирующим агентом при обработке текстиля, в красильных ваннах, морилках и печатных композициях. Он используется в чистящих и моющих препаратах, клеях, косметике, фумигантах, лаках, красках, лаках и смывках для краски и лака.

Кетали используются в промышленности в качестве растворителей, пластификаторов и промежуточных продуктов. Они способны отвердевать природные клеи, такие как клей или казеин. метилаль используется в мазях, парфюмерии, топливе специального назначения, а также в качестве растворителя клеев и покрытий. Дихлорэтилформаль используется в качестве растворителя и промежуточного продукта для полисульфидного синтетического каучука.

Меры предосторожности

Многие альдегиды представляют собой летучие легковоспламеняющиеся жидкости, которые при нормальных комнатных температурах образуют пары во взрывоопасных концентрациях. Меры предосторожности при возгорании и взрыве, как описано в других разделах этой главы, должны быть самыми строгими в случае низших членов семейства альдегидов, а меры предосторожности в отношении раздражающих свойств также должны быть самыми широкими для низших членов и ненасыщенных соединений. или замещенная цепь.

Контакт с альдегидами должен быть сведен к минимуму за счет внимания к конструкции установки и процедуре обращения с ней. По возможности следует избегать утечек, а там, где они происходят, должны быть обеспечены адекватные водопроводные и дренажные сооружения. Для тех химических веществ, которые помечены как известные или предполагаемые канцерогены, должны применяться стандартные меры предосторожности в отношении канцерогенов, описанные в других разделах этой главы. Многие из этих химикатов являются сильными раздражителями глаз, и утвержденные химические средства защиты глаз и лица должны быть обязательными на территории завода. Для работ по техническому обслуживанию также следует надевать пластиковые лицевые щитки. Там, где этого требуют условия, следует обеспечить подходящую защитную одежду, фартуки, защиту рук и непроницаемую защиту для ног. Водяные души и системы промывания глаз должны быть доступны на территории завода, и, как и в случае со всеми защитными средствами, операторы должны быть полностью обучены их использованию и обслуживанию.

Опасность для здоровья

Большинство альдегидов и кеталей способны вызывать первичное раздражение кожи, глаз и дыхательной системы, причем эта тенденция наиболее выражена у низших членов ряда, ненасыщенных в алифатической цепи и галоген- замененные члены. Альдегиды могут оказывать анестезирующее действие, но раздражающие свойства некоторых из них могут вынудить рабочего ограничить воздействие до того, как воздействие будет достаточным для возникновения анестезирующего эффекта. Раздражающее действие на слизистые оболочки может быть связано с цилиостатическим эффектом, когда волосовидные реснички, выстилающие дыхательные пути и обеспечивающие важные функции очистки, отключены. Степень токсичности сильно различается в этом семействе. Некоторые члены ароматических альдегидов и некоторые алифатические альдегиды быстро метаболизируются и не связаны с побочными эффектами, поэтому было обнаружено, что они безопасны для использования в пищевых продуктах и ​​в качестве ароматизаторов. Однако другие члены семьи являются известными или подозреваемыми канцерогенами, и во всех ситуациях, когда возможен контакт, необходимо проявлять должную осторожность. Некоторые из них являются химическими мутагенами, а некоторые — аллергенами. Другие токсические эффекты включают способность производить гипнотический эффект. Более подробные данные о конкретных членах семьи включены в следующий текст и в прилагаемые таблицы.

Ацетальдегид раздражает слизистые оболочки, а также оказывает общее наркотическое действие на центральную нервную систему. Низкие концентрации вызывают раздражение глаз, носа и верхних дыхательных путей, а также катар бронхов. Длительный контакт может повредить эпителий роговицы. Высокие концентрации вызывают головную боль, ступор, бронхит и отек легких. Проглатывание вызывает тошноту, рвоту, диарею, наркоз и дыхательную недостаточность; смерть может наступить в результате поражения почек и жирового перерождения печени и сердечной мышцы. Ацетальдегид вырабатывается в крови как метаболит этилового спирта и вызывает покраснение лица, учащенное сердцебиение и другие неприятные симптомы. Этот эффект усиливается препаратом дисульфирам (антабус) и воздействием промышленных химикатов цианамида и диметилформамида.

В дополнение к своим острым эффектам ацетальдегид является канцерогеном группы 2B, то есть он был классифицирован Международным агентством по изучению рака (IARC) как возможный канцероген для человека и канцероген для животных. Ацетальдегид вызывает хромосомные аберрации и обмен сестринскими хроматидами в различных тест-системах.

Многократное воздействие паров ацетальдегида вызывает дерматит и конъюнктивит. При хронической интоксикации симптомы напоминают симптомы хронического алкоголизма, такие как потеря веса, анемия, делирий, галлюцинации зрения и слуха, потеря сознания и психические расстройства.

акролеин является распространенным загрязнителем атмосферы, образующимся в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, которые содержат много разнообразных альдегидов. Концентрация акролеина увеличивается при использовании дизельного топлива или мазута. Кроме того, акролеин содержится в табачном дыме в значительных количествах не только в виде частиц дыма, но также и даже больше в газообразной фазе. В сопровождении других альдегидов (ацетальдегида, пропионового альдегида, формальдегида и др.) он достигает такой концентрации (от 50 до 150 ppm), что кажется одним из самых опасных альдегидов в табачном дыме. Таким образом, акролеин представляет возможную профессиональную опасность и опасность для окружающей среды.

Акролеин токсичен и вызывает сильное раздражение, а его высокое давление паров может привести к быстрому образованию опасных концентраций в атмосфере. Пары могут вызвать повреждение дыхательных путей, а глаза могут быть повреждены как жидкостью, так и парами. Контакт с кожей может вызвать сильные ожоги. Акролеин обладает отличными предупредительными свойствами, и сильное раздражение возникает при концентрациях, меньших, чем те, которые считаются остро опасными (его сильное слезоточивое действие при очень низких концентрациях в атмосфере (1 мг/мXNUMX).3) вынуждает людей убегать с загрязненного места в поисках защитных приспособлений). Следовательно, воздействие, скорее всего, произойдет в результате утечки или разлива из труб или сосудов. Однако полностью избежать серьезных хронических последствий, таких как рак, невозможно.

Вдыхание представляет наиболее серьезную опасность. Вызывает раздражение носа и горла, стеснение в груди и одышку, тошноту и рвоту. Бронхолегочный эффект очень тяжелый; даже если пострадавший выздоравливает от острого облучения, будут необратимые радиологические и функциональные повреждения. Эксперименты на животных показывают, что акролеин обладает везикативным действием, разрушая слизистые оболочки дыхательных путей до такой степени, что дыхательная функция полностью угнетается в течение 2-8 дней. Повторяющийся контакт с кожей может вызвать дерматит, также наблюдалась сенсибилизация кожи.

Открытие мутагенных свойств акролеина произошло не так давно. Рапапорт указывал на это еще в 1948 г. у дрозофилы. Были проведены исследования, чтобы установить, может ли рак легких, связь которого со злоупотреблением табаком несомненна, быть связан с наличием в дыме акролеина, и могут ли некоторые формы рака пищеварительной системы, обнаруженные при связь с поглощением пригоревшего растительного масла обусловлена ​​акролеином, содержащимся в пригоревшем масле. Недавние исследования показали, что акролеин оказывает мутагенное действие на определенные клетки (дрозофилы, сальмонеллы, водоросли, такие как Дуналиелла биокулата), но не для других (дрожжи, такие как Сахаромицеты церевисиае). Там, где акролеин оказывает мутагенное действие на клетку, в ядре можно выявить ультраструктурные изменения, напоминающие таковые у водорослей под действием рентгеновских лучей. Он также оказывает различное влияние на синтез ДНК, действуя на определенные ферменты.

Акролеин очень эффективно ингибирует активность ресничек бронхиальных клеток, которые помогают поддерживать чистоту бронхиального дерева. Это, в дополнение к его действию, способствующему воспалению, подразумевает высокую вероятность того, что акролеин может вызывать хронические бронхиальные поражения.

хлорацетальдегида обладает очень раздражающими свойствами не только в отношении слизистых оболочек (опасно для глаз даже в паровой фазе и может вызвать необратимые повреждения), но и кожи. При контакте с 40% раствором он может вызвать ожогоподобные повреждения, а при 0.1% растворе — заметное раздражение при длительном или повторном контакте. Профилактика должна основываться на предотвращении любого контакта и контроле концентрации в атмосфере.

Хлоралгидрат в основном выводится из организма человека сначала в виде трихлорэтанола, а затем, с течением времени, в виде трихлоруксусной кислоты, которая может достигать половины дозы при повторном воздействии. При тяжелом остром воздействии хлоралгидрат действует как наркотик и угнетает дыхательный центр.

Кротоновый является сильно раздражающим веществом и представляет определенную опасность ожога роговицы, по токсичности напоминает акролеин. Сообщалось о некоторых случаях сенсибилизации у рабочих, и некоторые тесты на мутагенность дали положительные результаты.

Помимо того, что п-диоксан представляет собой опасную пожарную опасность, он также был классифицирован IARC как канцероген группы 2B, то есть установленный канцероген для животных и возможный канцероген для человека. Ингаляционные исследования на животных показали, что p-Пары диоксана могут вызывать наркоз, поражение легких, печени и почек, раздражение слизистой оболочки, застой и отек легких, изменения поведения и повышение показателей крови. Большие дозы p-введение диоксана в питьевую воду приводило к развитию опухолей у крыс и морских свинок. Эксперименты на животных также показали, что диоксан быстро всасывается через кожу, вызывая признаки нарушения координации, наркоза, эритемы, а также поражения печени и почек.

Экспериментальные исследования на людях также показали раздражение глаз, носа и горла при концентрациях от 200 до 300 частей на миллион. Сообщается, что порог запаха составляет всего 3 части на миллион, хотя другое исследование показало, что порог запаха составляет 170 частей на миллион. Исследования как на животных, так и на людях показали, что диоксан метаболизируется до β-гидроксиэтоксиуксусной кислоты. Проведенное в 1934 году расследование смерти пяти мужчин, работающих на фабрике по производству искусственного шелка, показало, что признаки и симптомы отравления диоксаном включали тошноту и рвоту, сопровождаемые уменьшением и, наконец, отсутствием диуреза. Результаты вскрытия включали увеличенную бледную печень, опухшие геморрагические почки и отечные легкие и мозг.

Следует отметить, что в отличие от многих других альдегидов предупреждающие раздражающие свойства p-диоксаны считаются бедными.

Формальдегид и его полимерное производное параформальдегид. Формальдегид легко полимеризуется как в жидком, так и в твердом состоянии, образуя смесь химических веществ, известную как параформальдегид. Этот процесс полимеризации замедляется в присутствии воды, и, следовательно, коммерческие препараты формальдегида (известные как формалин или формол) представляют собой водные растворы, содержащие от 37 до 50% формальдегида по весу; К этим водным растворам также добавляют от 10 до 15% метилового спирта в качестве ингибитора полимеризации. Формальдегид токсичен при проглатывании и вдыхании, а также может вызвать поражение кожи. Метаболизируется в муравьиную кислоту. Токсичность полимеризованного формальдегида потенциально аналогична токсичности мономера, поскольку нагревание вызывает деполимеризацию.

Воздействие формальдегида связано как с острыми, так и с хроническими последствиями. Формальдегид является доказанным канцерогеном для животных и классифицируется IARC как вероятный канцероген для человека 1B. Следовательно, при работе с формальдегидом необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности в отношении канцерогенов.

Воздействие низких концентраций формальдегида в атмосфере вызывает раздражение, особенно глаз и дыхательных путей. В связи с растворимостью формальдегида в воде раздражающее действие ограничивается начальным отделом дыхательных путей. Концентрация от 2 до 3 частей на миллион вызывает легкие мурашки по коже глаз, носа и глотки; при 4-5 ppm дискомфорт быстро нарастает; 10 ppm даже кратковременно переносится с трудом; от 10 до 20 частей на миллион возникает сильное затруднение дыхания, жжение в глазах, носу и трахее, интенсивное слезотечение и сильный кашель. Воздействие от 50 до 100 частей на миллион вызывает ощущение стеснения в груди, головную боль, учащенное сердцебиение и, в крайних случаях, смерть из-за отека или спазма голосовой щели. Ожоги глаз также могут быть получены.

Формальдегид легко вступает в реакцию с тканевыми белками и вызывает аллергические реакции, в том числе контактный дерматит, который также возникает в результате контакта с одеждой, обработанной формальдегидом. Астматические симптомы могут возникать из-за аллергической чувствительности к формальдегиду даже при очень низких концентрациях. Поражение почек может произойти при чрезмерном и многократном воздействии. Имеются сообщения как о воспалительном, так и об аллергическом дерматите, включая дистрофию ногтей из-за прямого контакта с растворами, твердыми веществами или смолами, содержащими свободный формальдегид. Воспаление следует даже после кратковременного контакта с большими количествами формальдегида. После сенсибилизации аллергическая реакция может следовать за контактом только с очень небольшими количествами.

Формальдегид реагирует с хлористым водородом, и сообщалось, что такая реакция во влажном воздухе может привести к образованию значительного количества бис(хлорметилового) эфира, BCME, опасного канцерогена. Дальнейшие исследования показали, что при температуре окружающей среды и влажности даже при очень высоких концентрациях формальдегид и хлороводород не образуют бис-(хлорметиловый) эфир при пределе обнаружения 0.1 ppb. Однако Национальный институт безопасности и гигиены труда США (NIOSH) рекомендовал рассматривать формальдегид как потенциальный профессиональный канцероген, поскольку он показал мутагенную активность в нескольких тест-системах и индуцировал рак носа у крыс и мышей, особенно в присутствии пары соляной кислоты.

Глютаральдегид является относительно слабым аллергеном, который может вызывать аллергический контактный дерматит, а сочетание раздражающих и аллергенных свойств также указывает на возможность аллергии дыхательной системы. Это относительно сильный раздражитель для кожи и глаз.

глицидальдегид является высокореактивным химическим веществом, которое было классифицировано IARC как возможный канцероген для человека группы 2B и установленный канцероген для животных. Таким образом, с этим химическим веществом необходимо соблюдать меры предосторожности, соответствующие обращению с канцерогенами.

Метальдегид, при проглатывании может вызвать тошноту, сильную рвоту, боль в животе, ригидность мышц, судороги, кому и смерть от дыхательной недостаточности. Проглатывание паральдегида обычно вызывает сон без угнетения дыхания, хотя иногда наступает смерть от дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности после высоких доз или более. метилаль может вызвать поражение печени и почек и действует как раздражитель легких при остром воздействии.

Таблицы альдегидов и кеталей

Таблица 1 - Химическая информация.

Таблица 2 - Опасности для здоровья.

Таблица 3 - Физические и химические опасности.

Таблица 4 - Физические и химические свойства.

 

Назад

Читать 9944 раз Последнее изменение Суббота, 06 августа 2011 г., 02:47
Еще в этой категории: « Спирты Щелочные материалы »

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание: