Αιθανάλη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Αιθανάλη
Acetaldehyde-tall-2D-skeletal.png
Acetaldehyde-2D-flat.svg
Acetaldehyde-3D-balls.png
Acetaldehyde-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Αιθανάλη
Άλλες ονομασίες Ακεταλδεΰδη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C2H4O
Μοριακή μάζα 44,05 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH3CHO
Συντομογραφίες MeCHO
Αριθμός CAS 75-07-0
SMILES CC=O
InChI 1/C2H4O/c1-2-3/h2H,1H3
Αριθμός EINECS 200-836-8
Αριθμός RTECS AB1925000
PubChem CID 177
ChemSpider ID 172
Δομή
Διπολική ροπή 2,7 D
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 2
Αιθενόλη (ταυτομερές)
Οξιράνιο
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης −123,5 °C
Σημείο βρασμού 20,2 °C
Πυκνότητα 788 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
Πλήρως αναμείξιμη
Ιξώδες 0,215 cP (20 °C)
Εμφάνιση Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
-39 °C
Σημείο αυτανάφλεξης 165 °C
Επικινδυνότητα
Hazard F.svg Hazard X.svg
Πολύ εύφλεκτη (F+)
Επιβλαβής (Xn)
Φράσεις κινδύνου R12 R36/37 R40
Φράσεις ασφαλείας (S2) S16 S33 S36/37
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
3
2
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

H αιθανάλη[1] είναι οργανική χημική ένωση άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου, με χημικό τύπο C2H4O, αν και συχνά γράφεται ως CH3CHO ή και, συντομογραφικά, MeCHO. Είναι μια από τις πιο σημαντικές αλδεΰδες, που έχει ευρύτατη παρουσία στη φύση, αλλά και παράγεται σε μεγάλη βιομηχανική κλίμακα. Βρίσκεται, με φυσικό τρόπο, στον καφέ, στο ψωμί και στα ώριμα φρούτα, ενώ γενικά παράγεται από φυτά, ως μέρος του μεταβολισμού τους. Παράγεται, επίσης, με οξυγόνωση του αιθενίου, και αποτελεί την αιτία για τη μέθη μετά από κατανάλωση αιθανόλης, αφού παράγεται από την τελευταία στο ήπαρ, και πιο συγκεκριμένα, από το ένζυμο αλκοολική δεϋδρογονάση[2]. Οι διαδρομές έκθεσης στην αιθανάλη περιλαμβάνουν τον αέρα, το νερό, τη γη ή τα υπόγεια ύδατα, αλλά επίσης από την κατανάλωση αλκοολούχων ποτών και από το κάπνισμα[3]. Η κατανάλωση δισουλφιράμης εμποδίζει τη δράση του ενζύμου αιθαναλική δεϋδρογονάση, δηλαδή του ενζύμου που είναι υπεύθυνο για το μεταβολισμό της αιθανάλης σε αιθανικό οξύ, και γι' αυτό προκαλεί την αύξηση της συγκέντρωσης αιθανάλης στο σώμα.

Με βάση το χημικό της τύπο έχει τα ακόλουθα δύο (2) ισομερή θέσης:

  1. Αιθενόλη ή βινυλική αλκοόλη, που είναι ελάσσων ταυτομερές) της αιθανάλης, με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHOH.
  2. Οξιράνιο ή αιθυλενοξείδιο, μια ετεροκυκλική ένωση με σύντομο γραμμικό τύπο Οξιράνιο.

Πίνακας περιεχομένων

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθανάλη παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 1774, από το Σουηδό φαρμακοποιό και χημικό Καρλ Βίλχελμ Σέελε (Carl Wilhelm Scheele)[4], αλλά ερευνήθηκε το 1800 από τους Γάλλους χημικούς Αντουάν Φρανσουά (Antoine François, comte de Fourcroy) και Λουΐ Νικολά Βωκλέν (Louis Nicolas Vauquelin), ενώ ακόμη αργότερα, το 1821, το 1822 και το 1832, ερευνήθηκε επίσης από το Γερμανό χημικό Γιόχαν Βόλφγκανγκ Ντεμπεράινερ (Johann Wolfgang Döbereiner)[5][6][7], μετά, το 1835, από τον επίσης Γερμανό χημικό Γιούστους βον Λιέμπιγκ (Justus von Liebig)[8]. Το 1835, ο Λίμπιγκ ονόμασε την ένωση «αλδεΰδη»[9], όνομα από το οποίο προήλθε αργότερα η εμπειρική ονομασία «ακεταλδεΰδη»[10], γιατί ο ίδιος ο όρος αλδεΰδη, ως γνωστόν, τελικά χρησιμοποιήθηκε για να ονομάσει όλην την τάξη των αλδεϋδών, κατ' αναλογία με το «αλκοόλη», που αρχικά αναφέρονταν μόνο στην αιθανόλη.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική οξείδωση αιθυλοβενζόλιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική οξείδωση αιθυλοβενζόλιου (PhCH2CH3) παράγεται φαινόλη (PhOH) και αιθανάλη:

\mathrm{PhCH_2CH_3 + O_2 \xrightarrow{} PhOH + CH_3CHO}

Με καταλυτική οξείδωση αιθενίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική οξείδωση αιθενίου, με τη μέθοδο Wacker παράγεται αιθανάλη[11]:

\mathrm{CH_2=CH_2 + \frac{1}{2} O_2 \xrightarrow[DMF, \; H_2O]{PdCl_2, \; CuCl} CH_3CHO}

Με καταλυτική οξείδωση αιθανίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική οξείδωση αιθανίου παράγεται αιθανάλη:

\mathrm{C_2H_6 + O_2 \xrightarrow[\triangle]{Cu} CH_3CHO + H_2O}

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέρα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέρα[12]:

\mathrm{CH_3X + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} CH_3MgX \xrightarrow{+HCOOR} CH_3CHO + ROMgX}

Με μερική οξείδωση αιθανόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με μερική οξείδωση αιθανόλης, με σχετικά ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως το τριοξείδιο του χρωμίου[13]:


\mathrm{3CH_3CH_2OH + 2CrO_3 \xrightarrow{} 3CH_3CHO + Cr_2O_3 + 3H_2O}

Με έμμεση μερική αναγωγή αιθανικού οξέος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Αρχικά το αιθανικό οξύ μετατρέπεται σε αιθανοϋλοχλωρίδιο[14]:


\mathrm{CH_3COOH + SOCl_2 \xrightarrow{} CH_3COCl + SO_2 \uparrow + HCl}

2. Το αιθανοϋλοχλωρίδιο ανάγεται καταλυτικά άμεσα προς αιθανάλη:


\mathrm{CH_3COCl + H_2 \xrightarrow{Pd} CH_3CHO + HCl}

Με οζονόλυση 2-βουτένιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με οζονόλυση 2-βουτενίου παράγεται τελικά αιθανάλη[15]:


\mathrm{CH_3CH=CHCH_3 + \frac{2}{3}O_3 \xrightarrow[Zn]{H_2O} 2CH_3CHO}

Με ενυδάτωση αιθινίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με ενυδάτωση αιθινίου παράγεται επίσης τελικά αιθανάλη, μέσω αιθενόλης[16]:


\mathrm{HC \equiv CH + H_2O \xrightarrow[Hg^{2+}]{\pi.H_2SO_4} CH_2=CHOH \xrightarrow{} CH_3CHO}

Με επίδραση υπεριωδικού οξέως σε 2,3-βουτανοδιόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 2,3-βουτανοδιόλη παράγεται αιθανάλη[17]:


\mathrm{CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3 + HIO_4 \xrightarrow{}2CH_3CHO + HIO_3 + H_2O}

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ταυτομέρεια με αιθενόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθενάλη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με την ταυτομερή της αιθενόλη. Αυτή η χημική ισορροπία, μπορεί να καταλυθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση με παρουσία οξέων ή βάσεων[18]:

Ethanal Ethenol Tautomerie.svg

  • Η σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης αιθανάλης προς αιθενόλη σε ουδέτερο περιβάλλον είναι μόλις 6·10-5 στους 20 °C.

Αναγωγή προς αιθανόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να αναχθεί προς αιθανόλη με τις ακόλουθες μεθόδους[19]

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):


\mathrm{4CH_3CHO + LiAlH_4 \xrightarrow{} Li[Al(CH_3CH_2O)_4] \xrightarrow{+2H_2O} 4CH_3CH_2OH + LiAlO_2}

2. Με καταλυτική υδρογόνωση:


\mathrm{CH_3CHO + H_2 \xrightarrow{Ni \; \acute{\eta} \; Pd \; \acute{\eta} \;  Pt} CH_3CH_2OH }

Αναγωγή προς αιθάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να αναχθεί προς αιθάνιο με την μεθόδο Wolff-Kishner[20]


\mathrm{CH_3CHO + NH_2NH_2 \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH_2N=NH  \xrightarrow{KOH} CH_3CH_3 + N_2 }

Οξείδωση προς αιθανικό οξύ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να οξειδωθεί προς αιθανικό οξύ[21];

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο:


\mathrm{3CH_3CHO + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \xrightarrow{} 3CH_3COOH + 2MnO_2 + K_2SO_4 + H_2O}

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου:


\mathrm{3CH_3CHO + 2CrO_3 \xrightarrow{} 3CH_3COOH + Cr_2O_3}

3. Με οξυγόνο:


\mathrm{CH_3CHO + O_2 \xrightarrow{} CH_3CO_3H \xrightarrow{+CH_3CHO} 2CH_3COOH}

4. Με αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου):


\mathrm{CH_3CHO + Ag_2O \xrightarrow{NH_4NO_3} CH_3COOH + 2Ag \downarrow}

5. Με αντιδραστήρια Fehling:


\mathrm{CH_3CHO + CuO \xrightarrow{NH_4NO_3} CH_3COOH + Cu_2O \downarrow}

  • Οι αντιδράσεις 4-5 παρουσιάζονται απλοποιημένες και χρησιμοποιούνται γενικά για την ανίχνευση αλδεϋδομάδας (-CHO).

Οξείδωση προς αιθανοδιάλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να οξειδωθεί προς αιθανοδιάλη με χρήση διοξειδίου του σεληνίου[22]


\mathrm{CH_3CHO + SeO_2 \xrightarrow{} OCHCHO + Se + H_2O }

Προσθήκη ύδατος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη ύδατος σε αιθανάλη παράγεται, σε χημική ισορροπία, η μη απομονώσιμη ασταθής 1,1-αιθανοδιόλη[23]:


\mathrm{CH_3CHO + H_2O \rightleftarrows CH_3CH(OH)_2 }

Προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιόλης παράγεται 2-μεθυλο-1,3-διοξολάνιο[24]:


\mathrm{CH_3CHO + HOCH_2CH_2OH \xrightarrow{H^+} H_2O + } 2-methyl-1,3-dioxolane.png

Προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη 1,2-αιθανοδιθειόλης παράγεται 2-μεθυλο-1,3-διθειολάνιο[25]:


\mathrm{CH_3CHO + HSCH_2CH_2SH \xrightarrow{H^+} H_2O + } 2-methyl-1,3-dithiolane.png

2-methyl-1,3-dithiolane.png \mathrm{+ 2H_2 \xrightarrow[Ni]{\triangle} 2CH_3CH_3 + 2H_2S }

Αντιδράσεις με αζωτούχες ενώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αντιδρά με αρκετά είδη αζωτούχων ενώσεων του γενικού τύπου NH2A, όπου το A μπορεί να είναι υδρογόνο, αλκύλιο, υδροξύλιο, αμινοξάδα και διάφορα άλλα. Με βάση το γενικό τύπο η γενική αντίδραση είναι η ακόλουθη[26]:


\mathrm{CH_3CHO + NH_2A  \xrightarrow{} CH_3CH=NA + H_2O}

  • Μερικά σχετικά παραδείγματα αμέσως παρακάτω:

1. Με αμμωνία παράγεται αιθανιμίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = H:


\mathrm{CH_3CHO + NH_3  \xrightarrow{} CH_3CH=NH + H_2O}

2. Με πρωτοταγείς αμίνες (RNH2) παράγεται Ν-αλκυλοαιθανιμίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = R:


\mathrm{CH_3CHO + RNH_2 \xrightarrow{} CH_3CH=NR + H_2O}

3. Με υδροξυλαμίνη παράγεται αιθανοξίμη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = OH:


\mathrm{CH_3CHO + NH_2OH \xrightarrow{} CH_3CH=NOH + H_2O}

4. Με υδραζίνη παράγεται αρχικά αιθανυδραζόνη και με περίσσεια αιθανάλης διαιθυλεναζίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NH2:


\mathrm{CH_3CHO + NH_2NH_2  \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH=NNH_2 \xrightarrow{+CH_3CHO} CH_3CH=NN=CHCH_3}

5. Με φαινυλυδραζίνη παράγεαι 1-αιθυλενο-2-φαινυλυδραζόνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NHPh::


\mathrm{CH_3CHO + NH_2NHPh  \xrightarrow{} CH_3CH=NNHPh + H_2O}

6. Με υδραζινομεθαναμίδιο παράγεται (2-αιθυλενυδραζινο)μεθαναμίδιο. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NCONH2:


\mathrm{CH_3CHO + H_2NNHCONH_2  \xrightarrow{} CH_3CH=NNHCONH_2 + H_2O}

Συμπύκνωση με δευτεροταγείς αμίνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (RNHR') παράγεται αρχικά 1-(διαλκυλαμινο)αιθανόλη, η οποία στη συνέχεια με αφυδάτωση μπορεί να δώσει Ν,Ν-διαλκυλαιθεναμίνη[27]:


\mathrm{CH_3CHO + RNHR\acute{} \xrightarrow{} CH_3CH(OH)N(R)R \acute{} \xrightarrow{\pi. H_2SO_4} CH_2=CHN(R)R \acute{} + H_2O}

Αλδολική συμπύκνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση βάσης έχουμε τη λεγόμενη αλδολική συμπύκνωση, η οποία όταν γίνεται με τον ευατό της, παράγεται αρχικά 3-υδροξυβουτανάλη, η οποία στη συνέχεια με αφυδάτωση μπορεί να δώσει 2-βουτενάλη[28]:


\mathrm{2CH_3CHO \xrightarrow{OH^-} CH_3CH(OH)CH_2CHO  \xrightarrow{\pi. H_2SO_4} CH_2CH=CHCHO + H_2O }

2. Μαζί με μεθανάλη, σε αναλογία 1:3, σχηματίζεται 2,2-διυδροξυμεθυλο-1,3-προπανοδιόλη[29]: 
\mathrm{CH_3CHO + 3HCHO \xrightarrow{OH^-} HOCH_2C(CH_2OH)_2CH_2OH }

3. Μαζί με μεθανάλη και αμμωνία δίνει πυριδίνη:


\mathrm{2CH_3CHO + HCHO + NH_3 \xrightarrow{} 3H_2O + H_2 + } Pyridine.svg

Συμπύκνωση με «ενεργές» μεθυλενομάδες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με την επίδραση «ενεργών» μεθυλενομάδων, δηλαδή ενώσεων του γενικού τύπου XCH2Y, όπου X,Y ηλεκτραρνητικές ομάδες όπως π.χ. κυανομάδα (CN), καρβαλκοξυομάδα (COOR), έχουμε την αντίδραση Knoevenagel[30]:


\mathrm{CH_3CHO + XCH_2Y \xrightarrow{OH^-} CH_3CH=CH(X)Y + H_2O }

Συμπύκνωση με α-αλεστέρες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση α-αλεστέρων (R'CHXCOOR) έχουμε την αντίδραση Darzen. Π.χ. με αλαιθανικό αλκυλεστέρα (XCH2COOR) τελικά παράγεται 1-καρβαλκοξυ-2-μεθυλοξιράνιο[31]:


\mathrm{CH_3CHO + XCH_2COOR \xrightarrow{EtONa \; \acute{\eta} \; NaNH_2 \; \acute{\eta} \; Na}  HX + } 1-carbalkoxy-2-methyloxirane.png

Επίδραση φωσφοροϋλιδίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φωσφοροϋλιδίων [Ph3P+C-(R)R'] έχουμε τη λεγόμενη αντίδραση Wittig, με την οποία παράγεται 1,2-διαλκυλο-1-προπένιο[32]:


\mathrm{CH_3CHO + Ph_3P^+C^-(R)R \acute{} \xrightarrow{} CH_3CH=CH(R)R \acute{} + Ph_3PO }

Προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Είναι δυνατή η προσθήκη διαφόρων πυρηνόφιλων αντιδραστηρίων στο διπλό δεσμό C=O που περιέχει η αιθανάλη. Π.χ.:[33]:

1. Με προσθήκη υδροκυανίου παράγεται αρχικά 2-υδροξυπροπανονιτρίλιο, από το οποίο με υδρόλυση μπορεί να παραχθεί γαλακτικό οξύ:


\mathrm{CH_3CHO + HCN \xrightarrow{} CH_3CH(OH)CN \xrightarrow{+2H_2O} CH_3CH(OH)COONH_4 \xrightarrow{+HCl} CH_3CH(OH)COOH + NH_4Cl }

2. Με προσθήκη όξινου θειικού νατρίου παράγεται 1-υδροξυ-αιθανοσουλφονικό οξύ:


\mathrm{CH_3CHO + NaHSO_3 \xrightarrow{} CH_3CH(OH)SO_3Na \xrightarrow{+HCl} CH_3CH(OH)SO_3H + NaCl }

3. Με προσθήκη αλκυλομαγνησιοαλογονιδίου (RMgX) παράγεται 1-αλκυλο-1-υδροξυαιθανόλη:


\mathrm{CH_3CHO + RMgX \xrightarrow{} CH_3CH(OMgX)R \xrightarrow{+H_2O} CH_3CH(OH)R + Mg(OH)X \downarrow }

4. Με προσθήκη πενταχλωριούχου φωσφόρου παράγεται 1,1-διχλωραιθάνιο:


\mathrm{CH_3CHO + PCl_5 \xrightarrow{} CH_3CHCl_2 + POCl_3}

Αλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλογόνου (X2) έχουμε προσθήκη του στην ταυτομερή αιθενόλη. Παράγεται αρχικά η ασταθής 1,2-διαλοαιθανόλη που αφυδραλογονώνεται σχηματίζοντας τελικά αλαιθανάλη[34]:


\mathrm{CH_2=CHOH + X_2 \xrightarrow{} XCH_2CH(X)OH \xrightarrow{} XCH_2CHO + HX}


Επίδραση διαζωμεθανίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση διαζωμεθάνιου παράγεται μεθυλοξιράνιο[35]:


\mathrm{CH_3CHO + CH_2N_2 \xrightarrow{} N_2 + } Methyloxirane.png

Επίδραση υδραζωτικού οξέος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υδραζωτικού οξέος παράγεται αιθανονιτρίλιο και μεθυλαμινομεθανάλη[36]:


\mathrm{2CH_3CHO + HN_3 \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3CN + CH_3NHCHO + N_2 \uparrow}

Προσθήκη αλκοολών[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με προσθήκη αλκοόλης (ROH) παράγεται αρχικά 1-αλκοξυαιθανόλη και έπειτα, με περίσσεια αλκοόλης 1,1-διαλκοξυαιθάνιο[37]:


\mathrm{CH_3CHO + ROH \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OR)OH \xrightarrow{+ROH} CH_3CH(OR)_2 + H_2O}

Τριμερισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση οξέος μπορεί να υποστεί τριμερισμό προς 2,4,6-τριμεθυλο-1,3,5-τριοξάνιο[38]:


\mathrm{3CH_3CHO  \xrightarrow{H^+} } 2,4,6-trimethyl-1,3,5-trioxane.png

Αντίδραση Stracker[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υδροκυανίου (HCN) και αμμωνίας (NH3) σε αιθανάλη παράγεται αρχικά 2-αμινοπροπανονιτρίλιο και στη συνέχεια, με υδρόλυση, αλανίνη[39]:

\mathrm{CH_3CHO + HCN + NH_3 \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH(NH_2)CN \xrightarrow{+2H_2O} CH_3CH(NH_2)COOH  + NH_3}

Αλοφορμική αντίδραση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλογόνου (X2) σε αλκαλικό περιβάλλον σε αιθανάλη, έχουμε τη λεγόμενη αλοφορμική αντίδραση, και παράγονται αλοφόρμιο και μεθανικό άλας[40]:

\mathrm{CH_3CHO + 3X_2 + 3NaOH \xrightarrow{-3NaX-3H_2O} HCOCX_3 \xrightarrow{+NaOH} HCOONa + CHX_3}

  • Η αιθανάλη είναι η μόνη αλδεΰδη που δίνει την αλοφορμική αντίδραση.

Φωτοχημική προσθήκη σε αλκένια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αιθανάλης σε αιθένιο σχηματίζεται φωτοχημικά 2-μεθυλοξετάνιο (Αντίδραση Paterno–Büchi)[41] [42]:

\mathrm{
CH_2=CH_2 + CH_3CHO \xrightarrow{hv}} 2-MeOxetane.png

Επίδραση καρβενίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται προπανάλη, προπανόνη και μεθυλοξιράνιο[43]:


\mathrm{CH_3CHO + CH_3Cl + KOH \xrightarrow{} \frac{3}{5} CH_3CH_2CHO + \frac{1}{5} CH_3COCH_3 + KCl + H_2O + \frac{1}{5}} Methyloxirane.png

Βιοχημικές ιδιότητες και επιδράσεις στην υγεία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στο συκώτι, το ένζυμο αλκοολική δεϋδρογονάση οξειδώνει την αιθανόλη σε αιθανάλη, που μετά οξειδώνεται παρά πέρα σε ακίνδυνο αιθανικό οξύ με ένα άλλο ένζυμο, την αιθαναλική δεϋδρογονάση. Και οι δυο αυτές οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις συνδυάζονται με την αναγωγή του νικοτιναμιδοαδενινοδινουκλεοτίδιου (NAD) στην ανηγμένη του μορφή NADH2[44]:


\mathrm{CH_3CH_2OH + NAD \xrightarrow{\alpha \lambda \kappa oo \lambda \iota \kappa \acute{\eta} \; \delta \epsilon \ddot{\upsilon} \delta \rho o \gamma o \nu \acute{\alpha} \sigma \eta} CH_3CHO + NADH_2}
 \mathrm{CH_3CHO + NAD + H_2O \xrightarrow{\alpha \iota \theta \alpha \nu \alpha \lambda \iota \kappa \acute{\eta} \; \delta \epsilon \ddot{\upsilon} \delta \rho o \gamma o \nu \acute{\alpha} \sigma \eta} CH_3COOH + NADH_2}

Στον εγκέφαλο, η αλκοολική δεϋδρογονάση παίζει έναν δευτερεύουσας σημασίας ρόλο στην οξείδωση της αιθανόλης σε αιθανάλη. Αντίθετα, το ένζυμο καταλάση είναι εκείνο που αναλαμβάνει εκεί στο μεγαλύτερο ποσοστό την διεκπεραίωση αυτής της αντίδρασης[44].

Επίσης, τα τελευταία στάδια της αλκοολικής σύνθεσης στα βακτήρια, στα φυτά και στις ζύμες περιλαμβάνουν τη μετατροπή του πυροσταφυλικού οξέος σε αιθανάλη, με τη συμβολή του ενζύμου αποκαρβοξυλάση του πυροσταφυλικού οξέος, και, τέλος, την αναγωγή της αιθανάλης σε αιθανόλη, με την αλκοολική δεϋδρογονάση σ' αυτήν την περίπτωση να καταλύει την αντίστροφη αντίδραση:


\mathrm{CH_3COCOOH  \xrightarrow{\alpha \pi o \kappa \alpha \rho \beta o \xi \upsilon \lambda \acute{\alpha} \sigma \eta \; \tau o \upsilon \; \pi \upsilon \rho o \sigma \tau \alpha \phi \upsilon  \lambda \iota \kappa o \acute{\upsilon} \; o \xi \acute{\epsilon} o \varsigma} CH_3CHO + CO_2}

\mathrm{CH_3CHO + NADH_2  \xrightarrow{\alpha \lambda \kappa oo \lambda \iota \kappa \acute{\eta} \; \delta \epsilon \ddot{\upsilon} \delta \rho o \gamma o \nu \acute{\alpha} \sigma \eta} CH_3CH_2OH + NAD}

Εθισμός στον καπνό[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθανάλη αποτελεί σημαντικό συστατικό του καπνού του τσιγάρου (και των άλλων μέσων καπνίσματος του καπνού). Έχει αποδειχθεί ότι συνεργάζεται με τη νικοτίνη, αυξάνοντας την εμφάνιση και την επιμονή του εθισμού στο κάπνισμα, ιδίως σε εφήβους[45][46].

Νόσος Αλτσχάιμερ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι άνθρωποι με γενετική προδιάθεση ανεπαρκούς παραγωγής αιθαναλικής δεϋδρογονάσης και συνεπώς ανεπαρκούς μετατροπής της αιθανάλης σε αιθανικό οξύ, παρουσιάζουν αυξημένο κίνδυνο να προσβληθούν από τη Νόσο Αλτσχάιμερ[47].

Κατανάλωσης οινοπνευματούχων ποτών[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθανάλη είναι το άμεσο παράγωγο της αιθανόλης και, επομένως, η υπέρμετρη κατανάλωση της τελευταίας αυξάνει τη συγκέντρωση της αιθανάλης στο σώμα. Η τελευταία αντιδρά με τις πρωτεΐνες (και άλλες αζωτούχες ενώσεις) του οργανισμού, δημιουργώντας παράγωγα που συνδέονται με διάφορες ασθένειες[48].

Το φάρμακο δισουλφιράμη (Antabuse) αποτρέπει την οξείδωση της αιθανάλης σε αιθανικό οξύ και έχει δυσάρεστες συνέπειες για τους καταναλωτές αλκοολούχων ποτών. Η ουσία αυτή χορηγείται σαν μέσο αποτροπής σε αλκοολικούς που επιθυμούν να παραμείνουν νηφάλιοι.

Καρκινογέννεση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθανάλη είναι πιθανό καρκινογόνο για τους ανθρώπους.[49] Ο Διεθνής Οργανισμός Ερευνών για τον Καρκίνο δηλώνει «Υπάρχουν επαρκείς ενδείξεις για την καρκινογέννεση από αιθανάλη (που είναι ο κύριος μεταβολίτης της αιθανόλης) σε πειραματόζωα».[50]. Επιπλέον, είναι γνωστό ότι η αιθανάλη προκαλεί βλάβες στο DNA (αντιδρά και με αυτό, αφού είναι αζωτούχα ένωση)[51] και προκαλεί ανώμαλη μυϊκή ανάπτυξη, αφού αντιδρά και με τις πρωτεΐνες[52].

Μια μελέτη σε 818 βαριά αλκοολικούς έδειξε πως εκείνοι που εκτίθενται σε περισσότερη αιθανάλη από το κανονικό εξαιτίας γενετικής ανεπάρκειας στο γονίδιο που σχετίζεται με την παραγωγή αιθαναλικής δεϋδρογονάσης βρίσκονται σε μεγαλύτερο κίνδυνο να αναπτύξουν καρκίνο στο ανώτερο γαστροεντερικό σωλήνα και στο συκώτι.[53]

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παραδοσιακά η αιθανάλη χρησιμοποιούνταν κυρίως για την παραγωγή του αιθανικού οξέος. Αυτή η εφαρμογή είναι σε φθίνουσα πορεία, γιατί το αιθανικό οξύ παράγεται πιο αποτελεσματικά από μεθανόλη, με τις διεργασίες Monsanto και Cativa. Ωστόσο, η παραγωγή αιθανικού οξέος από αιθανάλη εφαρμόζεται, ακόμη, πολύ. Όσων δε αφορούν οι αντιδράσεις συμπύκνωσής της, η αιθανάλη είναι πολύ σημαντική ηια την παραγωγή παραγώγων της πυριδίνης, της 2,2-δι(υδροξυμεθυλο)-1,3-προπανοδιόλης και της 2-βουτενάλης. Η ουρία και η αιθανάλη συνδυάζονται δίνοντας μια χρήσιμη ρητίνη. Ο οξικός ανυδρίτης αντιδρά με την αιθανάλη δίνοντας διαιθανικό αιθυλιδενοδιεστέρα, ένα χρήσιμο ενδιάμεσο για την παραγωγή αιθανικού βινυλεστέρα, που χρησιμοποοιείται με τη σειρά του για την παραγωγή πολυβινυλαιθανικού οξέος.

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αιθανάλη είναι τοξική όταν χρησιμοποιείται εξωτερικά για μακροχρόνιο διάστημα, ερεθιστική και πιθανότατα καρκινογόνα.[49] Είναι ένας αέριος ρύπος που παράγεται από μερική καύση διαφόρων ανθρακούχων καυσίμων, από πηγές όπως τα αυτοκίνητα. Είναι ακόμη παράγωγο της καύσης των προϊόντων καπνίσματος. Δημιουργείται, επίσης, με τη θερμική διάσπαση πολλών πολυμερών (και μερικών άλλων προϊόντων) που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία παραγωγής πλαστικών (ή σε άλλους χώρους εργασίας ή διαβίωσης).[54]

Αναφορές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. How Hangovers Work, HowStuffWorks
  3. CHEMICALS IN THE ENVIRONMENT: ACETALDEHYDE (CAS NO. 75-07-0).
  4. C. W. Scheele (1774) "Om Brunsten eller Magnesia nigra och dess egenskaper" (On brown-stone or black magnesia [i.e., manganese ore] and its properties), Kungliga Svenska vetenskapsakademiens handlingar (Proceedings of the Royal Swedish Academy of Sciences), 35 : 89-116 ; 177-194. Στις σελίδες 109-110, ο Scheele αναφέρει ότι «...οξειδώνοντας αιθανόλη με διοξείδιο του μαγνησίου και υδροχλωρικό ή θειικό οξύ, παράγεται ένα προϊόν που μυρίζει παρόμοια με το νιτρικό αιθυλεστέρα...». Μεταγενέστεροι ερευνητές, διαβάζοντας την παραπάνω αναφορά συνειδητοποίησαν ότι ο Scheele .
  5. (Döbereiner) (1821) "Neue Aether" (A new ether), Journal für Chemie und Physik, 32 : 269-270. Döbereiner names the new "ether" "Sauerstoffäther" (oxygen-ether).
  6. (Döbereiner) (1822) "Döbereiner's Apparat zur Darstellung des Sauerstoffaethers" (Döbereiner's apparatus for the preparation of oxygen-ether), Journal für Chemie und Physik, 34 : 124-125.
  7. J. W. Döbereiner (1832) "Bildung des Sauerstoff-Aethers durch atmosphärische Oxidation des Alkohols" (Formation of oxy-ether by atmospheric oxidation of alcohol), Journal für Chemie und Physik, 64 : 466-468. Σύμφωνα με την παραπάνω αναφορά του, ο Döbereiner παρήγαγε αιθανάλη οξειδώνοντας αιθανόλη με ατμοσφαιρικό αέρα, παρουσία μαύρου λευκόχρυσου.
  8. William H. Brock, Justus von Liebig: The Chemical Gatekeeper (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1997), pages 83-84.
  9. J. Liebig (1835) "Sur les produits de l'oxidation de l'alcool" (On the products of the oxidation of alcohol), Annales de Chimie et de Physique, 59 : 289-327. From page 290: "Je le décrirai dans ce mémoire sous le nom d'aldehyde ; ce nom est formé de alcool dehydrogenatus." («...θα την περιγράψω σε αυτήν την αναφορά με την ονομασία αλδεΰδη (aldehyde)· η ονομασία αυτή σχηματίστηκε από την (έκφραση) alcohol dehydrogenatus...»).
  10. Η ονομασία άλλαξε το νωρίτερο από το 1868. Δείτε για παράδειγμα: Eugen F. von Gorup-Besanez, ed., Lehrbuch der organischen Chemie für den Unterricht auf Universitäten … [Textbook of Organic Chemistry for Instruction at Universities … ], 3rd ed. (Braunschweig, Germany: Friedrich Vieweg und Sohn, 1868), vol. 2, page 88.
  11. Jiro Tsuji, Hideo Nagashima, and Hisao Nemoto (1990), «General Synthetic Method for the preparation of Methyl Ketones from Terminal Olefins: 2-Decanone», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv7p0137 ; Coll. Vol. 7: 137 
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.1.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.2.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.3.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.4.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.5.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.6.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.1.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2.
  20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.3α.
  21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.1,2.
  22. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.4.
  23. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.5α.
  24. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.5β.
  25. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2 και §9.5.5β
  26. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218-219, §9.5.6.
  27. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.7.
  28. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.8.
  29. Schurink, H. B. J. (1941), «Pentaerythritol», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV1P0425 ; Coll. Vol. 1: 425 
  30. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.9.
  31. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.10.
  32. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.219, §9.5.11.
  33. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.12.
  34. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.13.
  35. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.14.
  36. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.220, §9.5.15.
  37. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.3.
  38. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.5b.
  39. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 329, §14.2.2.
  40. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 223, §9.7.2.
  41. E. Paterno, G. Chieffi (1909). «.». Gazz. Chim. Ital. 39: 341. 
  42. G. Büchi, Charles G. Inman, and E. S. Lipinsky (1954). «Light-catalyzed Organic Reactions. I. The Reaction of Carbonyl Compounds with 2-Methyl-2-butene in the Presence of Ultraviolet Light». Journal of the American Chemical Society 76 (17): 4327–4331. doi:10.1021/ja01646a024. 
  43. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3, R = CH3CO.
  44. 44,0 44,1 Hipolito, L.; Sanchez, M. J.; Polache, A.; Granero, L. Brain metabolism of ethanol and alcoholism: An update. Curr. Drug Metab. 2007, 8, 716-727.
  45. Study Points to Acetaldehyde-Nicotine Combination in Adolescent Addiction
  46. Nicotine's addictive hold increases when combined with other tobacco smoke chemicals, UCI study finds
  47. «Mitochondrial ALDH2 Deficiency as an Oxidative Stress». Annals of the New York Academy of Sciences 1011: 36–44. April 2004. doi:10.1196/annals.1293.004. PMID 15126281. http://www3.interscience.wiley.com/journal/118765604/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0. Ανακτήθηκε στις 2009-08-13. 
  48. Nakamura, K.; Iwahashi, K.; Furukawa, A.; Ameno, K.; Kinoshita, H.; Ijiri, I.; Sekine, Y.; Suzuki, K.; Iwata, Y.; Minabe, Y.; Mori, N. Acetaldehyde adducts in the brain of alcoholics. Arch. Toxicol. 2003, 77, 591.
  49. 49,0 49,1 Chemical Summary For Acetaldehyde, US Environmental Protection Agency
  50. International Agency for Rescarch on Cancer, World Health Organization. (1988). Alcohol drinking. Lyon: World Health Organization, International Agency for Research on Cancer. ISBN 92-832-1244-4. http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol44/volume44.pdf.  p3
  51. http://www.ist-world.org/ResultPublicationDetails.aspx?ResultPublicationId=2c488c559db74d8cae0c14ae5b65e14e
  52. Nicholas S. Aberle, II, Larry Burd, Bonnie H. Zhao and Jun Ren (2004). «Acetaldehyde-induced cardiac contractile dysfunction may be alleviated by vitamin B1 but not by vitamins B6 or B12». Alcohol & Alcoholism 39 (5): 450–454. doi:10.1093/alcalc/agh085. PMID 15304379. http://alcalc.oxfordjournals.org/cgi/content/full/39/5/450. 
  53. Nils Homann, Felix Stickel, Inke R. König, Arne Jacobs, Klaus Junghanns, Monika Benesova, Detlef Schuppan, Susanne Himsel, Ina Zuber-Jerger, Claus Hellerbrand, Dieter Ludwig, Wolfgang H. Caselmann, Helmut K. Seitz Alcohol dehydrogenase 1C*1 allele is a genetic marker for alcohol-associated cancer in heavy drinkers International Journal of Cancer Volume 118, Issue 8, Pages 1998-2002
  54. Smoking. (2006). Encyclopædia Britannica. Accessed 27 Oct 2006.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • 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 Acetaldehyde της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Pyridine της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).