Asetaldehit çözeltisi, asetaldehit olarak da bilinir, organik bir bileşiktir, CAS 75-07-0, kimyasal formül CH3CHO'dur. Aldehit keton organik bileşiklerine ait olan, keskin bir koku, uçucu ve yanıcı özelliklere sahip renksiz ve şeffaf bir sıvıdır. Suda kolayca çözünür ve etanol, eter, benzen, benzin, toluen, vb. Gibi organik çözücüler ile herhangi bir oranda karıştırılabilir. Esas olarak aldehitlerin kolorimetrik tayin edilmesi için bir indirgeyici ajan, fungisit ve standart çözüm olarak kullanılır. Asetaldehit, asetik asit, sentetik kauçuk, vb. Üretim için endüstride kullanılır. Hammadde, dezenfektan, patlayıcılar olarak yaygın olarak kullanılır, asetik asit, asetik anhidrit, poliasetaldehid, sentetik kauçuk, diğer ürünlerin organik sentezi için azalan ajanlar, aynı zamanda şekillendirme için standart çözünürlükler hazırlamak için kullanılabilir. Asetaldehitin endüstriyel üretimi, etilenin doğrudan oksidasyonu, etanol oksidasyonu, asetilenin doğrudan hidrasyonu, etanolün dehidrojenasyonu ve asetik asidin hidrojenasyonu gibi yöntemleri içerir. Akış aşağı ürünleri arasında piridin, crotonaldehit ve sorbik asit bulunur.
|
Kimyasal formül |
C2H4O |
|
Tam kütle |
44 |
|
Moleküler ağırlık |
44 |
|
m/z |
44 (100.0%), 45 (2.2%) |
|
Elemental Analiz |
C, 54.53; H, 9.15; O, 36.32 |
|
|
|
1. Asetaldehitin katalitik oksidasyonu
2. Asetaldehit yanması
3. Gümüş ayna reaksiyonu
4. Asetaldehit ve yeni hazırlanmış bakır hidroksit
5. Asetaldehit, etanol üretmek için hidrojen ile reaksiyona girer
Asetaldehit çözeltisiBirçok yönden üretilebilir:
1. Etilen Doğrudan Oksidasyon Yöntemi Etilen ve Oksijen, palladyum klorür, bakır klorür, hidroklorik asit ve su içeren bir katalizörden bir adımda ham asetaldehid sentezlemek için doğrudan oksitlenir ve daha sonra bitmiş ürün damıtma yoluyla elde edilir.
2. Etanol oksidasyon yöntemi asetaldehit, katalizör olarak gümüş, bakır veya gümüş bakır alaşım örtü veya parçacıklar kullanılarak 300-480 derecesinde hava oksidatif dehidrojenasyonu ile hazırlandı.
3. Asetilen doğrudan hidrasyon yöntemi asetilen ve su, asetaldehid elde etmek için cıva katalizörü veya cıva olmayan katalizörün etkisi altında doğrudan hidrelenir. Merkür hasarı sorunu nedeniyle, yavaş yavaş diğer yöntemlerle değiştirilmiştir.
4. Kobalt, krom, çinko veya diğer bileşikler ile bakır katalizör varlığında etanol dehidrojenasyon yöntemi, etanol asetaldehid üretmek için dehidrojenatlanır.
5. Doymuş hidrokarbon oksidasyon yöntemi. Hammadde tüketim kotası: asetilen hidrasyonu ile üretilen ton ürün başına% 99% 99 asetilen; Etanol oksidasyon yöntemi 1200kg% 95 etanol tüketir; Etilen oksidasyon yöntemi (tek aşamalı yöntem) 710kg% 99 etilen ve 300m3 oksijen (% 99) tüketir. Ticari endüstriyel asetaldehit, asetaldehitin etilen yöntemiyle saflığı%99.7'dir ve etanol yöntemi ile asetaldehitin saflığı%98'dir.
1. esas olarak asetik asit, asetik anhidrit, etil asetat, butanol, pentaeritritol, trimerik asetaldehit, 3- hidroksibutiral, trikloroasetal ve diğer ürünler hazırlamak için kullanılır.
2. Kullanım: GB 2760-1996 'a göre geçici olarak yenilebilir baharat olarak kullanılmasına izin verilir. Esas olarak narenciye, elma, krem ve diğer özleri hazırlamak için kullanılır. Kullanım: Asetaldehitin en büyük kullanıcısı asetik asit endüstrisidir. Butanol ve oktanol de geçmişte asetaldehid türevleri idi ve şimdi temel olarak propilen karbonil sentezi ile değiştirildi.
3. Asetaldehitin diğer tüketim alanları, pentaeritritol, perasetik asit, piridin ve türevlerinin üretimidir.
4. Çin'de üretilen asetaldehit temel olarak asetik asit üretimi için ara olarak kullanılır ve pentaeritritol, butanol, trikloroasetal, trimetilolpropan ve diğer ürünlerin üretimi için sadece küçük bir miktar kullanılır.
7. Asetaldehit, Aldehides'in genel özelliğine sahiptir. Ek olarak, haloform reaksiyonu ve polimerizasyon reaksiyonu da meydana gelebilir.
5. Asetaldehit, asetal, krotonaldehid, perasetik asit, hidroksipropionitril, trikloroasetol, etil asetat, asetik asit, glikokal, diyanin, dianin, dianin, diyin, diyin, diyin, diyin -piretat üretmek için kullanılabilir. Piridin - Metil Piridin - Metil Piridin.
6. Asetaldehit, organik sentez için önemli bir hammaddedir. Asetik asit, asetik anhidrit, pentaeritritol ve 3- hidroksibutiraldehit ve krotonaldehit gibi büyük moleküler aldehitleri sentezlemek için kullanılabilir.
(1) SP2 hibridizasyonu
Aldehitlerin ve ketonların yapılarının her ikisi de karbon oksijen çift bağları içerir (- C=O, karbonil). Karbon atomu, oksijen atomu ve diğer iki atom ile üç SP2 hibridize orbital oluşturur ve aynı düzlemde yaklaşık 120 derecelik bir bağ açısıyla bulunan üç sigma bağı oluşturur. Hibridizasyona katılmayan karbonil karbonun geri kalan P orbitali, bir π bağı oluşturmak için yandan oksijen atomunun bir P orbitaliyle örtüşürken, oksijen atomunun iki P orbitalinde iki çift yalnız çift elektron vardır.
Örnek olarak en basit yapıya sahip formaldehit alınması, karbon oksijen çift bağı ve karbon hidrojen tek bağ uzunlukları sırasıyla 120.3 pm ve 110 pm'dir.
Karbon atomlarına kıyasla oksijen atomlarının daha büyük elektronegatifliği nedeniyle, karbon oksijen çift bağındaki elektron bulutu, oksijen atomlarına karşı önyargılı olma eğilimindedir, bu da etraflarında daha yüksek bir elektron bulut yoğunluğuna neden olurken, karbon atomlarının elektron bulutu yoğunluğu daha düşüktür. Bu nedenle, karbonil gruplarının polaritesi vardır veAsetaldehit çözeltisipolar moleküldür, bu da asetaldehidin polar çözücülerde (benzer çözünürlük) neden kolayca çözünür olduğunu açıklar.
(2) Alfa hidrojen atomu
① Zayıf asidik
Aldehitlerin ve ketonların alfa hidrojen atomları iki ana nedenden dolayı çok aktiftir: birincisi, karbonil gruplarının elektron çeken indüksiyon etkisi; İkincisi, alfa karbon hidrojen bağlarının karbonil grupları üzerindeki hiperonjugasyon etkisidir.
Örnek olarak 2- metilsikloheksanon alındığında, izotop değişim deneyleri, karbonil grubunun yanındaki alfa hidrojen atomunun yüksek aktiviteye sahip olabileceğini ve devirlenmiş sodyum oksit (ağır sodyum hidroksit, naod) ve ağır su (D2O) etkisi altında deuterium atomları ile değiştirilebileceğini göstermiştir.
Farklı karbonil bileşiklerinin alfa H aktivitesi değişse de, aldehitler aynı serinin alkanları, alkinler ve ketonlarına kıyasla daha güçlü asitliğe sahiptir. Bir yandan, alkil gruplarının sterik engelleri hidrojen atomlarından daha büyüktür, diğer yandan alkil grupları ve karbonil grupları arasındaki hiper konjugasyon etkisi karbonil karbonların pozitif yükünü azaltır.
Not: P negatif logaritmayı temsil eder ve PKA ne kadar küçük olursa, asitlik o kadar güçlü olur.
② Totomerizm
Genel olarak, çoğu aldehid ve ketonun tautomerleri vardır. Örnek olarak asetaldehit alarak, keton ve enol formları arasında tautomerler vardır. ENOL form yapısının kararsızlığı nedeniyle, asetaldehidin keton form yapısı neredeyse 1 0}} 0'ı, yaklaşık 6.0 × 10-5 denge sabiti ile açıklar.
Not: Enol yapısının kararsızlığının nedeni, karbon çift bağlarının varlığının karbon atomunun π elektron bulutunun yoğunluğunu arttırmasıdır. Bununla birlikte, oksijenin güçlü elektronegatifliği nedeniyle, elektron bulutu oksijen atomuna yaklaşma eğilimindedir. Bu çelişkili sonuç, ENOL yapısının kararsızlığına yol açar.
③ Aldol Yoğuşması
Seyreltli alkalin çözeltisinin etkisi altında, asetaldehid molekülleri düşük sıcaklıkta aldol yoğuşma reaksiyonuna girebilir, burada - hidrojen atomları karbonil oksijen atomlarına saldırır ve diğer fonksiyonel gruplar, karbon atomları oluşturmak için karbonil karbon atomları ile birleşir - karbon atomları sayısını iki katına çıkarır.
(3) Nükleofilik ilave
Karbonil yapısındaki karbon atomunun pozitif yükü nükleofiller tarafından kolayca saldırıya uğrayabilir ve asidik ve alkalin ortamlarda π - bağ bölme ilave reaksiyonlarına tabi tutulabilir.
① Hidrosiyanik asit
Hidrosiyanik asit, reaksiyona giren tipik bir nükleofildirAsetaldehit çözeltisi2- hidroksipropionitril ( - hidroksinitril) üretmek. Reaksiyon hızı alkalin koşulları altında büyük ölçüde hızlanacaktır, çünkü HCN, zayıf bir asit olarak, alkalin koşulları altında siyanür negatif iyonları (CN -) üretmeye eğilimlidir, böylece reaktanların konsantrasyonunu arttırır; Aksine, asidik koşullar altında gerçekleştirilirse, hidrojen iyonları karbonil grupları ile protonasyona uğrar, reaksiyonun ilerlemesine elverişli olmayan ve reaksiyon hızını yavaşlatan karbonil karbonların elektrofilitesini arttırır.
HCN + NAOH → NACN + H2O
Ch3cho + hcn → ch 3- ch (oh) -cn
Ek olarak, 2- hidroksipropionitril, 2- hidroksipropiyonik asit (yaygın olarak "laktik asit" olarak bilinir) üretmek için asidik koşullar altında hidrolize edilebilir. Bu nedenle, hidrojen siyanürün nükleofilik ilave reaksiyonu, ilave bir karbon atomu ile hidroksi asitleri sentezlemek için kullanılabilir.
Ch 3- ch (oh) -cn + 2 h2O + h + → ch 3- ch (oh) -cooh + nh 4+
② Sodyum bisülfit
Asetaldehit ve aşırı doymuş sodyum bisülfit çözeltisi, bir katalizöre ihtiyaç duymadan sodyum bisülfit eklentileri oluşturmak için nükleofilik bir reaksiyona girebilir.
Ch3cho + nahso3 → ch 3- ch (oh) -o3na
Sodyum bisülfit eklenti (sodyum alfa hidroksülfonat) suda kolayca çözünür, ancak organik çözücülerde çözülmesi zordur, bu nedenle kristaller oluşturmak için organik fazdan sulu faza yayılır. Bu nedenle, bu reaksiyon, aldehitleri suda çözünmeyen organik bileşiklerden ayırmak için kullanılabilir.
Not: Sodyum alfa hidroksülfonat sodyum siyanür ile reaksiyonlar ve sülfonik asit grubu, alfa hidroksinitril (nitril alkol) oluşturmak için bir siyanür grubu ile değiştirilebilir, böylece yüksek derecede toksik ve uçucu hidrojen siyanür üretiminden kaçınabilir.
Ch 3- ch (oh) -o3na + nacn → ch 3- ch (oh) -cn + na2so3
③ Format reaktifi
Asetaldehit, susuz eter varlığında Grignard reaktifi (yaygın olarak "Grignard reaktifi" olarak bilinir, "RMGX" olarak kısaltılmış) ile reaksiyona girebilir, önce magnezyum ikameli bileşikler (ara ürünler) üretilir ve daha sonra doğrudan alkoller için asidik koşullar altında hidrolizasyon oluşturulabilir. Bu reaksiyon aynı zamanda organik lityum reaktiflere benzer şekilde nükleofilik ilave reaksiyonları yoluyla alkolleri sentezlemenin yollarından biridir.
Örnek olarak asetaldehit ile hidrokarbon bazlı bir reaktif olarak sikloheksan reaksiyonu alınması.
Ch3cho + c6h 11- mgx → h11c 6- ch (oh) -ch3
Not: Format reaktifi, 1901'de Fransız bilim adamı Francois Auguste Victor Grignard (1871-1935) tarafından sentezlendi. 1901'de organik halojen (klor, bromin, iyot) bileşikleri (klor, bromin, iyot) bileşikleri (aktif alken, aktif halojenasyonlu aromatik metal ile kurutarak oluşan organik bir magnezyum reaktifidir.
④ Alkol
Alkoller ayrıca afiniteye sahiptir ve p-toluenesülfonik asit ve hidrojen klorür gibi asitlerin katalizi altında, kararsız hemasetaller oluşturmak için asetaldehid ile nükleofilik ilave reaksiyonlarına tabi tutulabilir, bu da daha sonra asetal oluşturmak için bir su molekülünden çıkarılabilir.
Spesifik reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir: Birincisi, karbonil ve hidrojen iyonları, karbonil karbon atomunun elektrofilitesini arttıran oksonyum iyonları oluşturmak için protonasyona uğrar; İkincisi, alkollerle ilave edilen reaksiyonlar sırasında protonlar kaybolur, bu da kararsız hemasetallerin oluşumuna neden olur; Daha sonra, dehidrasyon için oksonyum iyonları oluşturmak için H+ile birleşir; Son olarak, daha kararlı bir aldehit oluşturmak için alkolle reaksiyona girer ve genel sonuç, bir aldehit keton molekülünün bir aldehid molekülü oluşturmak için iki molekül alkol ile reaksiyona girebilmesidir.
Örnek olarak metanol alarak, dimetoksietan (aldehit) üretmek için asetaldehit ile reaksiyona girebilir.
Ch3cho + 2 ch3OH → (H3CO) 2- ch-ch 3 + H2O
⑤ Su
Asidik ortamlarda su, dihidroksietan (diol) üretmek için asetaldehit ile nükleofilik ilave reaksiyonlara tabi tutulabilir.
Ch3cho + h2o → (ho) 2- ch-ch3
Not: Aynı karbon atomu ile bağlanan iki hidroksil grubunun moleküler yapısı, termodinamik stabiliteye sahip değildir ve su ve karbonil arasındaki ilave reaksiyonunun reaktan tarafa doğru eğimli denge ile tersine çevrilebilir bir reaksiyon olduğunu gösterir.
⑥ Amonyak ve türevleri
Tüm aldehidler ve ketonlar, amonyak ve türevleri (hidrazamin, fenilhidrazin, yarı -bazid, vb.) İle nükleofilik ilave reaksiyonlarına tabi tutulabilir, oksim, hidrazon, fenilhidrazon ve üre gibi stabil ürünler üretir. Bununla birlikte, amonyak ile reaksiyondan elde edilen ürünler kararsızdır.
Örnek olarak 2, 4- dinitrofenilhidrazin alarak, 2, 4-}} dinitrofenilhidrazon üretmek için asetaldehid ve dehidrasyon ile reaksiyon için kimyasal denklem gösterilmiştir.
Not: Oxime, hidrazon ve üre genellikle sabit bir erime noktasına sahip kararlı kristallerdir. Asidik ortamlarda hidroliz karbonil yapısını geri yükleyebilir. Bu nedenle, bu nükleofilik reaksiyonlar, aldehidleri ve ketonları tanımlamak ve saflaştırmak için kullanılabilir.
Karbonil gruplarıyla reaksiyona giren bazı amin türevlerinin ürünleri
(4) Oksidasyon reaksiyonu
① Renk reaksiyonu
Aldehit grubuAsetaldehit çözeltisiMoleküller, sırasıyla tuğla kırmızı çökelti (Cu2O) ve gümüş ayna (elemental AG) üreterek fehling reaktifi ve Tollens reaktifi ile - COO - oksitlenebilir. Aldozun tanımlanması prensibi (şekeri azaltan) bu konuda yatmaktadır ve Tollens reaktifi (ısıtma gerektiren) ile meydana gelen reaksiyon "gümüş ayna reaksiyonu" olarak da bilinir [3].
Ch3cho + 2 ag (nh3) 2OH → 2Ag ↓ + 3 nh3 ↑ + 2 h2O + ch3CoonH4
Ch3cho + 2 cu (oh) 2 → cu2o ↓ + 2 h2o + ch3cooh
Not: Fehling reaktifi ve Tollens reaktifi, azalan maddeleri tanımlayabilen reaktiflerdir. Birincisi genellikle 1849'da Alman kimyager Herman von Fehling (1812-1885) tarafından icat edilen sodyum hidroksit (NaOH) ve bakır sülfat (CUSO4) çözeltisinden oluşur; İkincisi sadece yerinde hazırlanabilir ve ana bileşeni, 19. yüzyılda Alman kimyager Bernhard Tollens (1841-1918) tarafından icat edilen "gümüş amonyak çözeltisi" olarak da bilinen AG (NH3) OH amonyak çözeltisidir.
② Güçlü oksitleyici ajan
Aldehit gruplarının azalabilirliği nedeniyle, inorganik güçlü oksidan potasyum permanganat ile asetik aside oksitlenebilirler. Asidik koşullar altında, potasyum permanganat iki değerlikli manganez iyonlarına indirgenir, bu da derin mor çözeltinin solmasına neden olur; Alkalin koşullarında, IV Valent manganez dioksite indirgenir ve fenomen, derin mor çözeltinin kaybolması ve kahverengimsi siyah bir çökelti üretmesidir. İyon denklemi aşağıdaki gibidir.
5CH3CHO + 2 mno 4- + 6 h+ → 2mn 2+ + 5 ch3cooh +3 h2o
3CH3CHO + 2 mno 4- + h2o → 2mno2 ↓ + 3 ch3cooh + 2 oh-
Not: Potasyum permanganat asidik ortamlarda daha güçlü oksitleyici özelliklere sahiptir ve değerlik bileşiklerine indirgenir. Benzer güçlü oksidanlar arasında potasyum dikromat (K2CR2O7), kromik asit (H2CRO4), hidrojen peroksit (H2O2) vb.
③ Katalitik oksidasyon
Bakır metalin kataliz ve ısıtma koşulları altında, asetaldehit oksijen tarafından asetik aside oksitlenebilir. İlk olarak, bakır bakır oksit oluşturmak için ısıtma koşulları altında oksijen ile reaksiyona girer, bu daha sonra bir oksidan görevi görür ve kendisini temel bakıra (katalizör) azaltmak için asetaldehit ile reaksiyona girer [2] [20-28].
2CU + O2 → 2CUO
Ch3cho + cuo → cu + ch3cooh
2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH
④ Oksijen (yanma)
Organik bir bileşik olarak asetaldehit, karbondioksit ve su (tamamen oksitlenmiş) üretmek için oksijen içinde yakılabilir.
2CH3Cho + 5 O2 → 4CO 2 + 4 H2O
(5) Azaltma reaksiyonu
Asetaldehit, ajanları azaltarak hidroksimetile (- CH2OH) indirgenebilen doymamış karbon oksijen çift bağları (- c=o) içerir.
① Katalitik hidrojenasyon
Asetaldehit, nikel ve paladyum gibi metal katalizörlerin etkisi altında hidrojen gazı ile etanole indirgenebilir.
CH3CHO + H2 → CH3CH2OH
② Metal Hidrit
Asetaldehit, susuz eter koşulları altında lityum alüminyum hidrit, sodyum borohidrit, vb.
Ch3cho + lialh 4 +2 H2O → CH3CH2OH + Lialo 2 + 3 H2 ↑
CH3CHO + NABH 4 + 3 H2O → CH3CH2OH + NABO 3 + 4 H2 ↑
③ Clemmensen restorasyonu
HC1 ve çinko cıva (Zn HG) etkisi altında, aldehit asetaldehit grubu metil'e indirgenebilir, yani asetaldehit güçlü asidik koşullar altında etana indirgenir. Bu reaksiyon, alkaliye duyarlı karbonil bileşiklerinin azaltılması için uygundur.
Hg, Clemmensen azaltma reaksiyonuna katılmaz, ancak bir katalizör görevi görür. Çinko ile bir cıva amalgam (Zn Hg) alaşımı oluşturulduktan sonra, alaşımdaki bir elektrikli çiftin oluşumu nedeniyle çinko aktivitesi arttırılır, böylece reaksiyonu teşvik eder.
Çinko amalgam, çinko tozu/çinko partiküllerinin cıva tuzu (HGCL2) ile seyreltik hidroklorik asit çözeltisi ile reaksiyona sokulmasıyla hazırlanabilir. Elemental çinko, iki değerlikli civa iyonlarını elemental cıva'ya indirebilir ve daha sonra cıva çinko yüzeyinde bir cıva amalgam oluşturur ve indirgeme reaksiyonu çinkonun aktif yüzeyinde meydana gelir.
Not: Clemmensen azaltma reaksiyonu, 1913'te Danimarkalı kimyager Erik Christian Clemmensen (1876-1941) tarafından keşfedildi.
④ Kishner Wolff Huang Minglong Restorasyon
Aldehidler ve ketonlar, susuz hidrazin (C=nnhr) oluşturmak için susuz hidrazin ile reaksiyona girebilir, daha sonra susuz etanol ve yüksek basınçlı bir damarda {2} derecesi ile ısınarak azot gazı içine ayrıştırılabilir. Karbonil grupları alkalin koşulları altında metilen gruplarına indirgenir ve bu reaksiyon Wolff Kishner azaltma reaksiyonu olarak adlandırılır.
Çin'de ünlü bir organik kimyager ve CAS üyesinin bir akademisyeni olan Huang Minglong (1898-1979) tepkiyi geliştirdi. Susuz hidrazinin sulu bir hidrazin çözeltisi ile değiştirilerek daha yüksek bir verim elde edilebilir. Yani, aldehit veya keton, sodyum hidroksit, sulu hidrazin çözeltisi ve yüksek kaynama çözücü (dietilen glikol, dietilenegly clo, hoch2Ch2Ch2OH) hidrazon oluşturmak için ısıtıldı ve daha sonra aşırı hidrazin ve su buharlaştırıldı. Hidrazonun ayrışma sıcaklığına ulaştıktan sonra reaksiyon, reaksiyonun tamamlanmasına geri akıtıldı. Bu reaksiyona Wolff Kishner Huang Minglong reaksiyonu denir.
Örnek olarak asetaldehit alındığında, aside duyarlı karbonil bileşiklerinin azaltılması için uygun olan Wolff Kishner ve Wolff Kishner Huang Minglong reaksiyonları yoluyla etana indirgenebilir.
(6) Hidrojen bağı
Asetaldehit suda hidrojen bağları oluşturabilir, bu da asetaldehidin (alt aldehidler) suda kolayca çözünür olmasının bir başka nedenidir.
Popüler Etiketler: asetaldehit çözümü CAS 75-07-0, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan, satın alma, fiyat, toplu, satılık