Βενζαλδεΰδη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Βενζαλδεΰδη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Βενζαλδεΰδη
Άλλες ονομασίες	βενζοκαρβαλδεΰδη; φαινυλομεθανάλη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C7H6O
Μοριακή μάζα	106.12 amu
Σύντομος; συντακτικός τύπος	PhCHO
Αριθμός CAS	100-52-7
SMILES	O=Cc1ccccc1
InChI	1S/C7H6O/c8-6-7-4-2-1-3-5-7/h1-6H
Αριθμός EINECS	202-860-4
Αριθμός UN	TA269SD04T
PubChem CID	240
ChemSpider ID	235
Δομή
Γωνία δεσμού	120°
Μοριακή γεωμετρία	επίπεδη
Ισομέρεια
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	−26 °C
Σημείο βρασμού	178,1 °C
Πυκνότητα	1.041,5 kg/m3
Διαλυτότητα; στο νερό	6 kg/m3 (20°C)
Ιξώδες	1,4 cP (25°C)
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία; ανάφλεξης	63°C
Επικινδυνότητα
	Βλαβερή (Xn)
Φράσεις κινδύνου	R22
Φράσεις ασφαλείας	(S2), S24
MSDS	Σύνδεσμος MSDS
Κίνδυνοι κατά; NFPA 704	2 2 0
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Περιήγηση ιστορικού διαδραστικά

← Προηγούμενη διαφορά Επόμενη διαφορά →

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε

ΟπτικήΚώδικας wiki

Ενδογραμμικά

Έκδοση από την 16:54, 2 Ιουλίου 2017

Η βενζαλδεΰδη^[1] (αγγλικά benzaldehyde) είναι αρωματική οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο C₇H₆O, αλλά συμβολίζεται συχνότερα με τον ημισυντακτικό της τύπο PhCHO. Ο τύπος αυτός δείχνει ότι η βενζαλδεΰδη αποτελείται δομικά από μια φαινυλομάδα (Ph-) και μια φορμυλομάδα (-CHO). Πιο συγκεκριμένα, αποτελεί την απλούστερη αρωματική αλδεΰδη, και τη σπουδαιότερη βιομηχανικά. Η χημικά καθαρή βενζαλδεΰδη, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο υγρό, χαρακτηριστική και σχετικά ευχάριστη οσμή, που θυμίζει αμύγδαλα, επειδή ακριβώς περιέχεται σε αυτά. Η βενζαλδεΰδη είναι κύριο συστατικό του πικραμυγδαλέλαιου, αλλά μπορεί να εξαχθεί και από άλλες φυσικές πηγές.^[2] Άλλα φυσικά προϊόντα που την περιέχουν είναι τα βερύκοκα, τα κεράσια, τα ροδάκινα και τα καρύδια, κυρίως στα κουκούτσια τους. Βέβαια, οι ποσότητες βενζαλδεΰδης που περιέχουν οι σπόροι αυτοί είναι μικρές και συνεπακόλουθα δεν επαρκούν για τη βιομηχανική παραγωγή της, που γίνεται με άλλες μεθόδους (βλ. παρακάτω)^[3]. Η συνθετική βενζαλδεΰδη είναι αρωματικό μέσο που μιμείται τη μυρωδιά του αμυγδάλου, οπότε χρησιμοποιήθηκε ως αρωματικό πρόσθετο σε κέικ και σε άλλα αρτοσκευάσματα.^[4]

Ιστορία

Η βενζαλδεΰδη εκχυλίστηκε για πρώτη φορά από πικραμύγδαλα, το 1803, ο το γάλλο φαρμακοποιό Μαρτρές (Martrès).^[5] Το 1832, οι γερμανοί χημικοί Φρήντριχ Βέλερ (Friedrich Wöhler) και Γιούστους φον Λήμπιχ (Justus von Liebig) για πρώτη φορά συνέθεσαν (χημικά) βενζαλδεΰδη.^[6]

Παραγωγή

Η βενζαλδεΰδη μπορεί να παραχθεί από πολλές διεργασίες. Στη δεκαετία του 1980 εκτιμήθηκε ότι παράγονταν 18.000 τόνοι/έτος από την Ιαπωνία, την Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Αυτά τα επίπεδα παραγωγής μπορεί να υποτεθεί ότι διατηρούνται. Προς το παρόν, οι κύριες βιομηχανικές παραγωγικές οδοί είναι η χλωρίωση και η οξείδωση τολουολίου (PhCH₃). Ωστόσο, έχουν αναπτυχθεί πολλές άλλες μέθοδοι, που συμπεριλαμβάνουν τη μερική οξείδωση βενζυλικής αλκοόλης (PhCH₂OH), την αλκαλική υδρόλυση βενζυλοχλωριδίου (PhCH₂Cl) και την καρβονυλίωση βενζολίου (PhH).^[7]

H βενζαλδεΰδη μπορεί να συνθεθεί από την κινναμαλδεΰδη (PhCH=CHCHO), που λαμβάνεται, με τη σειρά της, από το κινναμέλαιο, μετά από συνθέρμανση με αντιρροή υδροαλκοολικού διαλύματος (δηλαδή διάλυμα σε μείγμα ύδατος, H₂O, και αιθανόλης, EtOH) μαζί με μια βάση, συνήθως ανθρακικό νάτριο (Na₂CO₃) ή όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO₃), σε θερμοκρασίες 90-150°C, για 5-80 ώρες^[8], ακολουθούμενη από απόσταξη της σχηματιζόμενης βενζαλδεΰδης. Αυτή η μέθοδος συμπαράγει αιθανάλη (CH₃CHO).

H φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR spectroscopy), που υπολογίζει την αναλογία ¹Η/²D, χρησιμοποιήθηκε για να διαχωριστεί η παραγώμενη από φυσικές πρώτες ύλες και η συνθετική βενζαλδεΰδη.^[9]

Παραδείγματα μεθόδων παραγωγής βενζαλδεΰδης

1. Με επίδραση φορμικών εστέρων (HCOOR) σε φαινυλαλομαγνησιακές ενώσεις (PhMgX):

$\mathrm {PhX+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhMgX{\xrightarrow {+HCOOR}}PhCHO+ROMgX\downarrow }$

2. Με μερική οξείδωση βενζυλικής αλκοόλης (PhCH₂OH):

$\mathrm {3PhCH_{2}OH+K_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}3PhCHO+Cr_{2}O_{3}+K_{2}SO_{4}+4H_{2}O}$

3. Από βενζόλιο (PhH), με φορμυλίωση κατά Friedel-Crafts:

$\mathrm {PhH+HCOX{\xrightarrow {AlX_{3}}}PhCHO+HX}$

Παράγωγα

Ο αρωματικός δακτύλιος απενεργοποιείται από την παρουσία της φορμυλομάδας.

1. Οξειδοαναγωγή Cannizzaro προς βενζυλική αλκοόλη και βενζοϊκό κάλιο:

$\mathrm {2PhCHO+KOH{\xrightarrow {}}PhCH_{2}OH+PhCOOK}$

2. Αναγωγή προς βενζυλική αλκοόλη:

α. Με LiAlH₄:

$\mathrm {2PhCHO+LiAlH_{4}{\xrightarrow {}}2PhCH_{2}OH+LiAlO_{2}}$

β. Καταλυτικά με H₂:

$\mathrm {PhCHO+H_{2}{\xrightarrow {Ni}}PhCH_{2}OH}$

3. Αναγωγή προς τολουόλιο (μέθοδος Wolff-Kishner):

$\mathrm {PhCHO+NH_{2}NH_{2}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH=NNH_{2}{\xrightarrow {KOH}}PhCH_{3}+N_{2}\uparrow }$

4. Προσθήκη πρωτοταγών αμινών προς ιμίνες:

$\mathrm {PhCHO+RNH_{2}{\xrightarrow {}}PhCH=NR+H_{2}O}$

5. Προσθήκη υδροξυλαμίνης προς φαινιλομεθυλοξίμη:

$\mathrm {PhCHO+NH_{2}OH{\xrightarrow {}}PhCH=NOH+H_{2}O}$

6. Προσθήκη υδραζίνης προς φαινυλμεθυλυδραζόνη και δι(φαινυλμεθυλ)αζίνη:

$\mathrm {PhCHO+NH_{2}NH_{2}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH=NNH_{2}{\xrightarrow {+PhCHO}}PhCH=N=N=CHPh+H_{2}O}$

7. Προσθήκη φαινυλυδραζόνης προς φαινυλμεθυλοφαινυλυδραόνης:

$\mathrm {PhCHO+NH_{2}NHPh{\xrightarrow {}}PhCH=NNHPh+H_{2}O}$

8. Προσθήκη καρβαμιδοϋδραζόνης προς φαινυλομεθυλοκαρβαμιδοϋδραζόνης:

$\mathrm {PhCHO+NH_{2}NHCONH_{2}{\xrightarrow {}}PhCH=NNHCONH_{2}+H_{2}O}$

9. Με μεθυλένιο:

$\mathrm {PhCHO+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {6}{13}}C_{7}H_{7}CHO+{\frac {5}{13}}MeC_{6}H_{4}CHO+{\frac {1}{13}}PhCOMe+}$
$\mathrm {KCl+H_{2}O+{\frac {1}{13}}}$ φαινυλοξιράνιο

10. Αντίδραση Knoevangel:

α. Με CH₂X₂ παράγεται 1,1-διαλο-2-φαινυλοαιθένιο:

$\mathrm {PhCHO+CH_{2}X_{2}{\xrightarrow {OH^{-}}}PhCH=CX_{2}+H_{2}O}$

β. Με NCCH₂CN παράγεται φαινυλομεθυλενοπροπανοδινιτρίλιο:

$\mathrm {PhCHO+NCCH_{2}CN{\xrightarrow {OH^{-}}}PhCH=C(CN)_{2}+H_{2}O}$

γ. Με ROOCCH₂CCOOR παράγεται φαινυλομεθυλενοπροπανοδιικός διαλκυλεστέρας:

$\mathrm {PhCHO+ROOCCH_{2}COOR{\xrightarrow {OH^{-}}}PhCH=C(COOR)_{2}+H_{2}O}$

11. Προσθήκη υδροκυανίου προς φαινυλοϋδροξυαιθανονιτρίλιο:

$\mathrm {PhCHO+HCN{\xrightarrow {H^{+}}}PhCH(OH)CN}$

12. Προσθήκη θειικού οξέος προς φαινυλοϋδροξυμεθανοσουλφονικό οξύ:

$\mathrm {PhCHO+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {H^{+}}}PhCH(OH)SO_{3}H}$

13. Προσθήκη αλκυλοαλομαγνήσιου προς 1-φαινυλοαλκανόλη-1:

$\mathrm {PhCHO+RMgX{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhCH(OMgX)R{\xrightarrow {+H_{2}O}}PhCH(OH)R+Mg(OH)X}$

14. Προσθήκη πενταχλωριούχου φωσφόρου προς φαινυλοδιχλωρομεθάνιο:

$\mathrm {PhCHO+PCl_{5}{\xrightarrow {}}PhCHCl_{2}+POCl_{3}}$

15. Οξείδωση προς βενζοϊκό οξύ:

$\mathrm {3PhCHO+K_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}3PhCOOH+Cr_{2}O_{3}+K_{2}SO_{4}+3H_{2}O}$

Αναφορές και σημειώσεις

↑ Δείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης.
↑ http://www.freepatentsonline.com/1416128.pdf, United States Patent 1416128 - Process of treating nut kernels to produce food ingredients.
↑ http://www.freepatentsonline.com/1416128.pdf, United States Patent 1416128 - Process of treating nut kernels to produce food ingredients.
↑ Illustrated, Cook's (1 Οκτωβρίου 2013). The Cook's Illustrated Baking Book (στα Αγγλικά). America's Test Kitchen. ISBN 9781936493784.
↑ In 1803 C. Martrès published a manuscript on the oil of bitter almonds: "Recherches sur la nature et le siège de l'amertume et de l'odeur des amandes amères" (Research on the nature and location of the bitterness and the smell of bitter almonds). However, the memoir was largely ignored until an extract was published in 1819: Martrès fils (1819) "Sur les amandes amères," Journal de Pharmacie, vol. 5, pages 289-296.
↑ Wöhler and Liebig (1832) "Untersuchungen über das Radikal der Benzoesäure" (Investigations of the radical of benzoic acid), Annalen der Pharmacie, vol. 3, pages 249-282.
↑ Friedrich Brühne and Elaine Wright “Benzaldehyde” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a03_463
↑ http://www.patentstorm.us/patents/pdfs/patent_id/4617419.html, Process for preparing natural benzaldehyde and acetaldehyde, natural benzaldehyde and acetaldehyde compositions, products produced thereby and organoleptic utilities therefor, Charles Wienes, Middletown; Alan O. Pittet, Atlantic Highlands, both of N.J.
↑ Ashurst, Philip R.· Dennis, M. J. (11 Νοεμβρίου 2013). Food Authentication (στα Αγγλικά). Springer Science & Business Media. σελ. 274. ISBN 9781461311195.

Πηγές

Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.

Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Benzaldehyde της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 4.0. (ιστορικό/συντάκτες).

[1] Δείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης.

[2] ttp://www.freepatentsonline.com/1416128.pdf, United States Patent 1416128 - Process of treating nut kernels to produce food ingredients.

[3] ttp://www.freepatentsonline.com/1416128.pdf, United States Patent 1416128 - Process of treating nut kernels to produce food ingredients.

[4] Illustrated, Cook's (1 Οκτωβρίου 2013). The Cook's Illustrated Baking Book (στα Αγγλικά). America's Test Kitchen. ISBN 9781936493784.

[5] In 1803 C. Martrès published a manuscript on the oil of bitter almonds: "Recherches sur la nature et le siège de l'amertume et de l'odeur des amandes amères" (Research on the nature and location of the bitterness and the smell of bitter almonds). However, the memoir was largely ignored until an extract was published in 1819: Martrès fils (1819) "Sur les amandes amères," Journal de Pharmacie, vol. 5, pages 289-296.

[6] Wöhler and Liebig (1832) "Untersuchungen über das Radikal der Benzoesäure" (Investigations of the radical of benzoic acid), Annalen der Pharmacie, vol. 3, pages 249-282.

[Ullmann-7] Friedrich Brühne and Elaine Wright “Benzaldehyde” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a03_463

[8] ttp://www.patentstorm.us/patents/pdfs/patent_id/4617419.html, Process for preparing natural benzaldehyde and acetaldehyde, natural benzaldehyde and acetaldehyde compositions, products produced thereby and organoleptic utilities therefor, Charles Wienes, Middletown; Alan O. Pittet, Atlantic Highlands, both of N.J.

[9] Ashurst, Philip R.· Dennis, M. J. (11 Νοεμβρίου 2013). Food Authentication (στα Αγγλικά). Springer Science & Business Media. σελ. 274. ISBN 9781461311195.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

@@ Γραμμή 106: / Γραμμή 106: @@
 == Παραγωγή ==
-Η βενζαλδεΰδη μπορεί να παραχθεί από πολλές διεργασίες. Στη δεκαετία του [[1980]] εκτιμήθηκε ότι παράγονταν 18.000 [[Τόνος (μονάδα μέτρησης)|τόνοι]]/έτος από την [[Ιαπωνία]], την [[Ευρώπη]] και τη [[Βόρεια Αμερική]]. Αυτά τα επίπεδα παραγωγής θεωρείται ότι διατηρούνται.
+Η βενζαλδεΰδη μπορεί να παραχθεί από πολλές διεργασίες. Στη δεκαετία του [[1980]] εκτιμήθηκε ότι παράγονταν 18.000 [[Τόνος (μονάδα μέτρησης)|τόνοι]]/έτος από την [[Ιαπωνία]], την [[Ευρώπη]] και τη [[Βόρεια Αμερική]]. Αυτά τα επίπεδα παραγωγής μπορεί να υποτεθεί ότι διατηρούνται. Προς το παρόν, οι κύριες βιομηχανικές παραγωγικές οδοί είναι η [[Αλογόνωση|χλωρίωση]] και η [[Οξειδοαναγωγή|οξείδωση]] [[Τολουόλιο|τολουολίου]] (PhCH<sub>3</sub>). Ωστόσο, έχουν αναπτυχθεί πολλές άλλες μέθοδοι, που συμπεριλαμβάνουν τη μερική οξείδωση [[Βενζυλική αλκοόλη|βενζυλικής αλκοόλης]] (PhCH<sub>2</sub>OH), την αλκαλική [[υδρόλυση]] [[Βενζυλοχλωρίδιο|βενζυλοχλωριδίου]] (PhCH<sub>2</sub>Cl) και την [[καρβονυλίωση]] [[Βενζόλιο|βενζολίου]] (PhH).<ref name="Ullmann">Friedrich Brühne and Elaine Wright “Benzaldehyde” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.a03_463}}</ref>
+H βενζαλδεΰδη μπορεί να συνθεθεί από την [[κινναμαλδεΰδη]] (PhCH=CHCHO), που λαμβάνεται, με τη σειρά της, από το [[Κανέλα|κινναμέλαιο]], μετά από συνθέρμανση με αντιρροή υδροαλκοολικού [[Διάλυμα|διαλύματος]] (δηλαδή διάλυμα  σε [[μείγμα]] [[Νερό|ύδατος]], H<sub>2</sub>O,  και [[Αιθανόλη|αιθανόλης]], EtOH) μαζί με μια [[βάση]], συνήθως [[ανθρακικό νάτριο]] (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) ή [[όξινο ανθρακικό νάτριο]] (NaHCO<sub>3</sub>), σε θερμοκρασίες 90-150°C, για 5-80 [[Ώρα|ώρες]]<ref>http://www.patentstorm.us/patents/pdfs/patent_id/4617419.html, Process for preparing natural benzaldehyde and acetaldehyde, natural benzaldehyde and acetaldehyde compositions, products produced thereby and organoleptic utilities therefor, Charles Wienes, Middletown; Alan O. Pittet, Atlantic Highlands, both of N.J.</ref>, ακολουθούμενη από [[απόσταξη]] της σχηματιζόμενης βενζαλδεΰδης. Αυτή η μέθοδος συμπαράγει [[αιθανάλη]] (CH<sub>3</sub>CHO).
-. Με επίδραση φορμικών εστέρων σε φαινυλαλομαγνησιακές ενώσεις:
+H [[φασματοσκοπία]] [[Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός|πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού]] (''NMR spectroscopy''), που υπολογίζει την αναλογία <sup>1</sup>Η/<sup>2</sup>[[Δευτέριο|D]], χρησιμοποιήθηκε για να διαχωριστεί η παραγώμενη από φυσικές πρώτες ύλες και η συνθετική βενζαλδεΰδη.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=MXTjBwAAQBAJ&pg=PA274|title=Food Authentication|last=Ashurst|first=Philip R.|last2=Dennis|first2=M. J.|date=2013-11-11|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=9781461311195|page=274|language=en}}</ref>
+=== Παραδείγματα μεθόδων παραγωγής βενζαλδεΰδης ===
+. Με επίδραση φορμικών [[Εστέρες|εστέρων]] (HCOOR) σε φαινυλαλο[[Μαγνήσιο|μαγνησια]]<nowiki/>κές ενώσεις (PhMgX):
 <div style='text-align: center;'>
 <math>
@@ Γραμμή 114: / Γραμμή 119: @@
 </math>
 </div>
-. Με μερική [[οξειδοαναγωγή|οξείδωση]] [[βενζυλική αλκοόλη|βενζυλικής αλκοόλης]]:
+. Με μερική [[οξειδοαναγωγή|οξείδωση]] [[βενζυλική αλκοόλη|βενζυλικής αλκοόλης]] (PhCH<sub>2</sub>OH):
 <div style='text-align: center;'>
 <math>
@@ Γραμμή 120: / Γραμμή 125: @@
 </math>
 </div>
-. Από [[βενζόλιο]] με φορμυλίωση κατά Friedel-Crafts:
+. Από [[βενζόλιο]] (PhH), με φορμυλίωση κατά [[Αντίδραση Friedel-Crafts|Friedel-Crafts]]:
 <div style='text-align: center;'>
 <math>