Acroleína - Acrolein
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| Nombres | |||
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Nombre IUPAC preferido
Prop-2-enal |
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| Otros nombres
Acraldehído Aldehído
acrílico Alil aldehído Etileno aldehído Acrilaldehído |
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| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol )
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| CHEBI | |||
| CHEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| Tarjeta de información ECHA |
100.003.141 
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| Número CE | |||
| KEGG | |||
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PubChem CID
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| Número RTECS | |||
| UNII | |||
| un numero | 1092 | ||
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |||
| C 3 H 4 O | |||
| Masa molar | 56.064 g · mol −1 | ||
| Apariencia | Líquido de incoloro a amarillo. Gas incoloro en humo. | ||
| Olor | Irritante | ||
| Densidad | 0,839 g / ml | ||
| Punto de fusion | −88 ° C (−126 ° F; 185 K) | ||
| Punto de ebullición | 53 ° C (127 ° F; 326 K) | ||
| Apreciable (> 10%) | |||
| Presión de vapor | 210 mmHg | ||
| Riesgos | |||
| Principales peligros | Muy venenoso. Provoca irritación severa a las membranas expuestas. Líquido y vapores extremadamente inflamables. | ||
| Ficha de datos de seguridad | Ficha datos de seguridad (MSDS) de JT Baker | ||
| Pictogramas GHS |
   
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| Palabra de señal GHS | Peligro | ||
| H225 , H300 , H311 , H314 , H330 , H400 , H410 | |||
| P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P284 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P312 , P320 , P321 , P322 , P330 | |||
| NFPA 704 (diamante de fuego) | |||
| punto de inflamabilidad | −26 ° C (−15 ° F; 247 K) | ||
| 278 ° C (532 ° F; 551 K) | |||
| Límites explosivos | 2,8-31% | ||
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
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LC 50 ( concentración media )
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875 ppm (ratón, 1 min) 175 ppm (ratón, 10 min) 150 ppm (perro, 30 min) 8 ppm (rata, 4 h) 375 ppm (rata, 10 min) 25,4 ppm (hámster, 4 h) 131 ppm (rata, 30 min) |
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LC Lo ( menor publicado )
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674 ppm (gato, 2 h) | ||
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
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PEL (permitido)
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TWA 0,1 ppm (0,25 mg / m 3 ) | ||
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REL (recomendado)
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TWA 0,1 ppm (0,25 mg / m 3 ) ST 0,3 ppm (0,8 mg / m 3 ) | ||
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IDLH (peligro inmediato)
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2 ppm | ||
| Compuestos relacionados | |||
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Alquenales relacionados
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Crotonaldehído |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |||
La acroleína (nombre sistemático: propenal ) es el aldehído insaturado más simple . Es un líquido incoloro con un olor penetrante y acre. El olor a grasa quemada (como cuando el aceite de cocinar se calienta hasta su punto de humo ) es causado por el glicerol en la grasa quemada que se descompone en acroleína. Se produce industrialmente a partir de propileno y se utiliza principalmente como biocida y componente de otros compuestos químicos, como el aminoácido metionina .
Historia
La acroleína fue nombrada y caracterizada por primera vez como un aldehído por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en 1839. Había estado trabajando con ella como un producto de degradación térmica del glicerol , un material utilizado en la fabricación de jabón. El nombre es una contracción de 'acre' (refiriéndose a su olor acre) y 'oleum' (refiriéndose a su consistencia aceitosa). En el siglo XX, la acroleína se convirtió en un intermedio importante para la producción industrial de ácido acrílico y plásticos acrílicos.
Producción
La acroleína se prepara industrialmente por oxidación del propeno . El proceso utiliza aire como fuente de oxígeno y requiere óxidos metálicos como catalizadores heterogéneos :
- CH 2 CHCH 3 + O 2 → CH 2 CHCHO + H 2 O
Aproximadamente 500.000 toneladas de acroleína se producen anualmente de esta manera en América del Norte, Europa y Japón. Además, todo el ácido acrílico se produce mediante la formación transitoria de acroleína. De hecho, el principal desafío es la sobreoxidación competitiva a este ácido. El propano representa una materia prima prometedora pero desafiante para la síntesis de acroleína (y ácido acrílico).
Cuando el glicerol (también llamado glicerina) se calienta a 280 ° C, se descompone en acroleína:
- (CH 2 OH) 2 CHOH → CH 2 = CHCHO + 2 H 2 O
Esta ruta es atractiva cuando el glicerol se co-genera en la producción de biodiesel a partir de aceites vegetales o grasas animales. Se ha demostrado la deshidratación del glicerol, pero no se ha demostrado que sea competitiva con la ruta de los petroquímicos .
Métodos de laboratorio o de nicho
La ruta industrial original a la acroleína, desarrollada por Degussa, implica la condensación de formaldehído y acetaldehído :
- HCHO + CH 3 CHO → CH 2 = CHCHO + H 2 O
La acroleína también se puede producir a escala de laboratorio mediante la reacción de bisulfato de potasio en glicerol (glicerina).
Reacciones
La acroleína es un compuesto relativamente electrofílico y reactivo, de ahí su alta toxicidad. Es un buen aceptor de Michael , de ahí su útil reacción con tioles. Forma acetales fácilmente, siendo uno de los más prominentes el espirociclo derivado del pentaeritritol , dialilidenopentaeritritol. La acroleína participa en muchas reacciones de Diels-Alder , incluso consigo misma. A través de las reacciones de Diels-Alder, es un precursor de algunas fragancias comerciales, como lyral , norbornene -2-carboxaldehyde y myrac aldehyde . El monómero 3,4-epoxiciclohexilmetil-3 ', 4'-epoxiciclohexano carboxilato también se produce a partir de acroleína mediante la intermediación de tetrahidrobenzaldehído .
Usos
Biocida
La acroleína se utiliza principalmente como herbicida de contacto para controlar malezas sumergidas y flotantes, así como algas, en canales de riego. Se utiliza a un nivel de 10 ppm en aguas de riego y recirculación. En la industria del petróleo y el gas, se utiliza como biocida en aguas de perforación, así como como eliminador de sulfuro de hidrógeno y mercaptanos .
Precursor químico
A partir de acroleína se obtienen varios compuestos útiles, aprovechando su bifuncionalidad. El aminoácido metionina se produce mediante la adición de metanotiol seguida de la síntesis de Strecker . La acroleína se condensa con acetaldehído y aminas para dar metilpiridinas . También se cree que es un intermediario en la síntesis de quinolinas de Skraup , pero rara vez se usa como tal debido a su inestabilidad.
La acroleína se polimerizará en presencia de oxígeno y en agua a concentraciones superiores al 22%. El color y la textura del polímero dependen de las condiciones. Con el tiempo, se polimerizará consigo mismo para formar un sólido amarillo claro. En agua, formará un plástico duro y poroso.
En ocasiones, la acroleína se utiliza como fijador en la preparación de muestras biológicas para microscopía electrónica .
Riesgos de salud
La acroleína es tóxica y es un fuerte irritante para la piel, los ojos y las fosas nasales. La principal vía metabólica de la acroleína es la alquilación del glutatión . La OMS sugiere una "ingesta oral tolerable de acroleína" de 7,5 μg por día por kg de peso corporal. Aunque la acroleína se encuentra en las patatas fritas (y otros alimentos fritos), los niveles son solo de unos pocos μg por kg. En respuesta a las exposiciones ocupacionales a la acroleína, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de los EE. UU . Ha establecido un límite de exposición permisible en 0.1 ppm (0.25 mg / m 3 ) en un promedio ponderado en el tiempo de ocho horas. La acroleína actúa de manera inmunosupresora y puede promover las células reguladoras, evitando así la generación de alergia por un lado, pero también aumentando el riesgo de cáncer.
La acroleína fue identificada como una de las sustancias químicas involucradas en el incidente de contaminación tóxica del río Kim Kim en 2019 .
Humo de cigarro
Existen conexiones entre el gas acroleína en el humo de los cigarrillos de tabaco y el riesgo de cáncer de pulmón . En términos del "cociente de salud no cancerígeno" para los componentes del humo del cigarrillo, la acroleína domina, contribuyendo 40 veces más que el siguiente componente, el cianuro de hidrógeno . El contenido de acroleína en el humo del cigarrillo depende del tipo de cigarrillo y de la glicerina añadida , lo que equivale a 220 µg de acroleína por cigarrillo. Es importante destacar que, aunque la concentración de los constituyentes en el humo de la corriente principal puede reducirse mediante filtros, esto no tiene un efecto significativo sobre la composición del humo de la corriente secundaria donde habitualmente reside la acroleína y que se inhala mediante el tabaquismo pasivo . Los cigarrillos electrónicos , que se usan normalmente, solo generan niveles "insignificantes" de acroleína (menos de 10 µg "por bocanada").
Metabolito de quimioterapia
El tratamiento con ciclofosfamida e ifosfamida da como resultado la producción de acroleína. La acroleína producida durante el tratamiento con ciclofosfamida se acumula en la vejiga urinaria y, si no se trata, puede causar cistitis hemorrágica.
métodos analíticos
La "prueba de acroleína" es para la presencia de glicerina o grasas . Se calienta una muestra con bisulfato de potasio y se libera acroleína si la prueba es positiva. Cuando una grasa se calienta fuertemente en presencia de un agente deshidratante como el bisulfato de potasio ( KHSO
4), la porción de glicerol de la molécula se deshidrata para formar el aldehído insaturado , acroleína (CH 2 = CH – CHO), que tiene el olor peculiar de la grasa de cocina quemada. Existen métodos más modernos.
En los EE. UU., Los métodos EPA 603 y 624.1 están diseñados para medir la acroleína en corrientes de aguas residuales industriales y municipales .