아크로레인

Acrolein
Propanol, Acyloin 또는 Propanal과 혼동하지 마십시오.
아크로레인
Acrolein-2D.png
Acrolein-3D-balls.png
Acrolein-3D-vdW.png
이름
우선 IUPAC 이름
프로펠러-2-에날
기타 이름
아크랄알데히드[1]
아크릴알데히드[1]
알릴알데히드[1]
에틸렌알데히드
아크릴알데히드[1]
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.003.141 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 203-453-4
케그
RTECS 번호
  • AS1050000
유니
UN 번호 1092
  • InChI=1S/C3H4O/c1-2-3-4/h2-3H,1H2 checkY
    키: HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/C3H4O/c1-2-3-4/h2-3H,1H2
    키: HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYAQ
  • O=CC=C
  • C=CC=O
특성.
C3H4O
몰 질량 56.064 g/120−1
외모 무색에서 황색 액체.무색의 가스가 연기 속에 있다.
냄새 짜증이 나다
밀도 0.839 g/mL
녹는점 -88 °C (-126 °F, 185 K)
비등점 53 °C (127 °F, 326 K)
주목할 만한 (10 % 이상)
증기압 210mmHg[1]
위험[3] 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소
 독성이 강하다.노출된 막에 심한 자극을 줍니다.가연성이 매우 높은 액체와 증기.
GHS 라벨링:
GHS02: Flammable GHS05: CorrosiveGHS06: Toxic GHS09: Environmental hazard
위험.
H225, , , , , ,
P210, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
4
3
3
플래시 포인트 -26 °C (-15 °F, 247 K)
278 °C (532 °F, 551 K)
폭발 한계 2.8~31%[1]
치사량 또는 농도(LD, LC):
875ppm (표준, 1분)
175 장 / 분 (표준, 10 분)
150ppm (개, 30분)
8 장/분(rat, 4 시간)
375ppm (rat, 10분)
25.4ppm (표준, 4시간)
131ppm (랫, 30분)[2]
LCLo(최저 공개)
 674 장 / 분 (고양이, 2 시간)[2]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 0.1ppm(0.25mg/m3)[1]
REL(권장)
 TWA 0.1ppm(0.25mg/m3) ST 0.3ppm(0.8mg/m3)[1]
IDLH(즉시 위험)
 2[1] 장 / 분
안전 데이터 시트(SDS) 시그마-알드리히 SDS
관련 화합물
관련 연금
 크로톤알데히드

시스-3-헥세날
(E,E)-2,4-10월

달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

아크로레인(계통명: 프로페날)은 가장 단순한 불포화 알데히드입니다.그것은 찌르는 듯한 매캐한 냄새를 가진 무색의 액체이다.지방 연소 냄새는 (식용유를 연기점까지 가열할 때처럼) 지방 연소 중의 글리세롤이 아크로레인(acrolein)으로 분해되면서 발생합니다.그것은 프로필렌으로부터 산업적으로 생산되며 주로 아미노산 메티오닌과 같은 다른 화학 화합물에 대한 생물화물 및 구성 블록으로 사용됩니다.

역사

아크로레인은 1839년 스웨덴의 화학자 Jöns Jacob Berzelius에 의해 알데히드로 처음 명명되고 특징지어졌습니다.그는 비누 제조에 사용되는 물질인 글리세롤의 열분해 생성물로 그것을 사용해 왔다.이름은 '산맛'과 '올륨'의 축약어이다.20세기에 아크로레인은 아크릴산과 아크릴 [4]플라스틱의 산업 생산의 중요한 매개체가 되었다.

생산.

아크로레인은 프로펜의 산화에 의해 공업적으로 제조된다.이 프로세스에서는 공기를 산소원으로 사용하며 금속 산화물을 이종 [5]촉매로 사용합니다.

CHCH232 + O → CHCHCHO2 + HO2

북미, 유럽, 일본에서 연간 약 50만 톤의 아크로레인(acrolein)이 생산되고 있습니다.또한 아크로레인의 과도 형성에 [6][7]의해 모든 아크릴산을 제조한다.주요 도전은 사실 이 산에 대한 경쟁 과산화이다.프로판은 아크로레인(및 아크릴산) 합성에 유망하지만 도전적인 원료입니다.

글리세린(글리세린이라고도 함)을 280°C로 가열하면 아크로레인(acrolein)으로 분해됩니다.

(CHOH2)2CHOH → CH2=CHO + 2 HO2

이 경로는 글리세롤이 식물성 기름이나 동물성 지방으로부터 바이오디젤을 생산할 때 매력적이다.글리세롤의 탈수는 입증되었지만 석유 [8][9]화학 물질로부터의 경로에 대해서는 입증되지 않았다.

틈새 또는 실험실 방법

Degussa가 개발한 아크로레인으로 가는 원래 산업 경로는 포름알데히드와 아세트알데히드의 응축과 관련이 있습니다.

HCHO + CHCHO3 → CH2= CHCHO + HO2

아크로레인은 또한 글리세린(글리세린)[10]에 대한 이황산칼륨의 반응에 의해 실험실 규모로 생성될 수 있다.

반응

아크로레인은 비교적 친전자성 화합물이며 반응성이 높기 때문에 독성이 높다.그것은 좋은 Michael 수용체이므로 티올과의 유용한 반응이다.아세탈은 쉽게 형성되며, 대표적인 것은 펜타에리스리톨, 디알릴리덴 펜타에리스리톨에서 유래한 스피로사이클이다.Acrolein은 많은 Diels-Alder 반응에 참여하며, 심지어 그 자체로도 참여합니다.Diels-Alder 반응을 통해, 그것은 리랄, 노르보르넨-2-카르복스알데히드,[5] 그리고 myrac 알데히드를 포함한 일부 상업적 향기의 전구체이다.단량체 3,4-에폭시시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시시클로헥산카르본산도 테트라히드로벤즈알데히드의 중간체를 통해 아크로레인으로부터 제조된다.

사용하다

바이오사이드

아크로라인은 주로 관개수로의 침하 및 부유식 잡초와 조류 방제를 위한 접촉 제초제로 사용된다.관개수 및 재순환수에서 10ppm 수준으로 사용된다.석유 및 가스 산업에서는 시추수의 생물화물, 황화수소 및 메르캅탄의 [5]스캐빈저로 사용됩니다.

화학 전구체

많은 유용한 화합물이 아크로레인으로부터 만들어지며, 그 이원성을 이용한다.아미노산 메티오닌은 메타네티올을 첨가한 후 스트레이커 합성을 통해 생성된다.아크로레인은 아세트알데히드와 아민을 응축시켜 메틸피리딘을 [11]생성한다.그것은 또한 퀴놀린의 스크라우프 합성의 중간체이다.

아크로레인(Acrolein)은 산소가 존재하는 상태에서 22% 이상의 농도로 물에서 중합됩니다.폴리머의 색상과 질감은 조건에 따라 달라집니다.폴리머는 투명한 노란색 고체입니다.물 속에서, 그것은 단단하고 다공성 [citation needed]플라스틱을 형성할 것이다.

아크로레인(Acrolein)은 전자현미경 [12]검사를 위한 생물학적 시료의 준비에 고정제로 사용되어 왔다.

건강상의 리스크

아크로레인은 독성이 있고 피부, 눈,[5] 코에 강한 자극제이다.아크로레인의 주요 대사 경로는 글루타티온의 알킬화이다.WHO는 체중 kg당 하루에 7.5 μg의 "내성 있는 경구용 아크로레인 섭취"를 제안한다.비록 아크로레인이 감자튀김에서 발생하지만, 그 수치는 [13]kg당 몇 μg에 불과합니다.아크로레인(acrolein)에 대한 직업상 피폭에 대응하여 미국 산업안전보건국은 허용 피폭 [14]한도를 8시간 평균에서 0.1ppm(0.25mg/m3)으로 설정했다.아크로레인은 면역억제적인 방식으로 작용하고 [15]조절세포를 촉진시켜 한편으로는 알레르기 발생을 방지하고 암 발생 위험도 높인다.

아크로라인은 2019년 김김강 독성오염 [16]사건과 관련된 화학물질 중 하나로 확인됐다.

담배 연기

담배 연기에 포함된 아크로레인 가스와 폐암의 [17]위험 사이에는 연관성이 있다.아크로레인은 호흡기 [18]발암과 가장 관련이 있는 담배 연기의 7가지 독성 물질 중 하나이다.아크로레인의 작용 메커니즘은 산화 스트레스와 [19]관련된 활성 산소 종의 유도와 DNA 손상을 수반하는 것으로 보인다.

담배 연기에 포함된 성분의 "비암 유발 건강 지수"에 따르면, 아크로레인이 다음 성분인 [20]시안화수소보다 40배나 더 많은 기여를 하며 지배적이다.담배연기의 아크로레인 함량은 담배의 종류에 따라 다르며 글리세린을 첨가하여 담배 [21][22]1개당 최대 220μg의 아크로레인(acrolein)을 생성한다.중요한 것은 필터에 의해 주류연기 중 성분의 농도를 낮출 수 있지만, 이는 아크로레인이 주로 상주하고 간접흡연에 [23][24]의해 흡입되는 측류연기의 구성에 큰 영향을 미치지 않는다.일반적으로 사용되는 전자담배는 아크로레인(퍼프당 10µg 미만)[25][26]의 "불가해한" 수준만 생성합니다.

화학요법 대사물

시클로포스파미드와 ifospamide 처리로 아크로레인이 [27]생성된다.시클로포스파미드 처리 중에 생성된 아크로레인(acrolein)은 방광에 모여 치료하지 않으면 출혈성 방광염을 일으킬 수 있다.

군사용

아크로라인은 자극적이고 물집이 있는 특성 때문에 전쟁에 사용되었다.프랑스는 1차 세계대전 당시 수류탄과 포탄에[28] '파파이트'[29]라는 이름으로 이 화학물질을 사용했다.

내생생산

아크로레인(Acrolein)[30]은 류테린의 성분이다.로이테린은 글리세롤이 존재할 때 내장 미생물에 의해 생성될 수 있다.마이크로베에서 생산되는 류테린은 아크로레인의 [31]잠재적 자원이다.

분석 방법

"아크롤레인 테스트"는 글리세린이나 지방의 존재에 대한 것입니다.시료를 이황산칼륨으로 가열하고 양성일 경우 아크로레인을 방출한다.지방을 2황산칼륨(KHSO
4) 등의 탈수제 존재 하에서 강하게 가열하면 분자의 글리세롤 부분이 탈수되어 조리용 그리스 특유의 냄새를 가진 불포화 알데히드 아크로레인(CH=CH–CHO)을2 형성한다.더 현대적인 방법이 존재한다.[13]

미국에서는 EPA 방법 603과 624.1이 산업 및 도시 폐수 [32][33]흐름의 아크로레인을 측정하도록 설계되어 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0011". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ a b "Acrolein". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-04-02. Retrieved 2015-03-26.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  4. ^ Jan F. Stevens와 Claudia S.마이어, 아크로레인:Mol Nutrent Food Res. 2008년 1월, 52(1): 7-25.
  5. ^ a b c d Dietrich Arntz; Achim Fischer; Mathias Höpp; et al. (2012). "Acrolein and Methacrolein". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_149.pub2.
  6. ^ Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Csepei, Lénárd-István; Hävecker, Michael; Girgsdies, Frank; Schuster, Manfred E.; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2014). "The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts" (PDF). Journal of Catalysis. 311: 369–385. doi:10.1016/j.jcat.2013.12.008. hdl:11858/00-001M-0000-0014-F434-5. Archived from the original (PDF) on 2016-02-15. Retrieved 2017-12-26.
  7. ^ Hävecker, Michael; Wrabetz, Sabine; Kröhnert, Jutta; Csepei, Lenard-Istvan; Naumann d'Alnoncourt, Raoul; Kolen'Ko, Yury V.; Girgsdies, Frank; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2013). "Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid" (PDF). Journal of Catalysis. 285: 48–60. doi:10.1016/j.jcat.2011.09.012. hdl:11858/00-001M-0000-0012-1BEB-F. Archived from the original (PDF) on 2016-10-30. Retrieved 2017-12-26.
  8. ^ Martin, Andreas; Armbruster, Udo; Atia, Hanan (2012). "Recent developments in dehydration of glycerol toward acrolein over heteropolyacids". European Journal of Lipid Science and Technology. 114 (1): 10–23. doi:10.1002/ejlt.201100047.
  9. ^ Abdullah, Anas; Zuhairi Abdullah, Ahmad; Ahmed, Mukhtar; Khan, Junaid; Shahadat, Mohammad; Umar, Khalid; Alim, Md Abdul (March 2022). "A review on recent developments and progress in sustainable acrolein production through catalytic dehydration of bio-renewable glycerol". Journal of Cleaner Production. 341: 130876. doi:10.1016/j.jclepro.2022.130876. S2CID 246853148.
  10. ^ Homer Adkins; W. H. Hartung (1926). "Acrolein". Organic Syntheses. 6: 1. doi:10.15227/orgsyn.006.0001.; Collective Volume, vol. 1, p. 15
  11. ^ Shimizu, S.; Watanabe, N.; Kataoka, T.; Shoji, T.; Abe, N.; Morishita, S.; Ichimura, H. "Pyridine and Pyridine Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a22_399.
  12. ^ M J Dykstra, L E Reuss (2003). Biological Electron Microscopy: Theory, Techniques, and Troubleshooting. Springer. ISBN 0-306-47749-1.
  13. ^ a b Abraham, Klaus; Andres, Susanne; Palavinskas, Richard; Berg, Katharina; Appel, Klaus E.; Lampen, Alfonso (2011). "Toxicology and risk assessment of acrolein in food". Mol. Nutr. Food Res. 55 (9): 1277–1290. doi:10.1002/mnfr.201100481. PMID 21898908.
  14. ^ CDC - 화학적 위험에 대한 NIOSH 포켓 가이드
  15. ^ Roth-Walter, Franziska; Bergmayr, Cornelia; Meitz, Sarah; Buchleitner, Stefan; Stremnitzer, Caroline; Fazekas, Judit; Moskovskich, Anna; Müller, Mario A.; Roth, Georg A.; Manzano-Szalai, Krisztina; Dvorak, Zdenek; Neunkirchner, Alina; Jensen-Jarolim, Erika (2017). "Janus-faced Acrolein prevents allergy but accelerates tumor growth by promoting immunoregulatory Foxp3+ cells: Mouse model for passive respiratory exposure". Scientific Reports. 7: 45067. Bibcode:2017NatSR...745067R. doi:10.1038/srep45067. PMC 5362909. PMID 28332605.
  16. ^ Tara Thiagarajan (Mar 15, 2019). "8 Chemicals Have Been Identified in Pasir Gudang's Kim Kim River, Here's What They Are". World of Buzz.
  17. ^ Feng, Z; Hu W; Hu Y; Tang M (October 2006). "Acrolein is a major cigarette-related lung cancer agent: Preferential binding at p53 mutational hotspots and inhibition of DNA repair". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (42): 15404–15409. Bibcode:2006PNAS..10315404F. doi:10.1073/pnas.0607031103. PMC 1592536. PMID 17030796.
  18. ^ 커닝햄 FH, 피벨콘 S, 존슨 M, 메레디스 C노출 한계 접근법의 새로운 적용: 담배 연기 독성 물질의 분리.식품 화학 독극물2011년 11월 49일 (11일) : 2921-33.doi : 10.1016/j.fct.2011.07.019.2011년 7월 23일PMID: 21802474
  19. ^ Li L, Jiang L, Geng C, Cao J, Zhong L.HepG2 세포에서 아크로레인 유도 DNA 손상에서 산화 스트레스의 역할.무료 Radic Res. 2008년 4월;42(4):354-61.doi:10.1080/10715760802008114.PMID: 18404534
  20. ^ Haussmann, Hans-Juergen (2012). "Use of Hazard Indices for a Theoretical Evaluation of Cigarette Smoke Composition". Chem. Res. Toxicol. 25 (4): 794–810. doi:10.1021/tx200536w. PMID 22352345.
  21. ^ Daher, N; Saleh, R; Jaroudi, E; Sheheitli, H; Badr, T; Sepetdjian, E; Al Rashidi, M; Saliba, N; Shihadeh, A (Jan 2010). "Comparison of carcinogen, carbon monoxide, and ultrafine particle emissions from narghile waterpipe and cigarette smoking: Sidestream smoke measurements and assessment of second-hand smoke emission factors". Atmos Environ. 44 (1): 8–14. Bibcode:2010AtmEn..44....8D. doi:10.1016/j.atmosenv.2009.10.004. PMC 2801144. PMID 20161525.
  22. ^ Herrington, JS; Myers, C (2015). "Electronic cigarette solutions and resultant aerosol profiles". J Chromatogr A. 1418: 192–9. doi:10.1016/j.chroma.2015.09.034. PMID 26422308.
  23. ^ Blair, SL; Epstein, SA; Nizkorodov, SA; Staimer, N (2015). "A Real-Time Fast-Flow Tube Study of VOC and Particulate Emissions from Electronic, Potentially Reduced-Harm, Conventional, and Reference Cigarettes". Aerosol Sci Technol. 49 (9): 816–827. Bibcode:2015AerST..49..816B. doi:10.1080/02786826.2015.1076156. PMC 4696598. PMID 26726281.
  24. ^ Sopori, M (May 2002). "Effects of cigarette smoke on the immune system". Nat. Rev. Immunol. 2 (5): 372–7. doi:10.1038/nri803. PMID 12033743. S2CID 26116099.
  25. ^ McNeill, A, SC (2015). "E - cigarettes: an evidence update A report commissioned by Public Health England" (PDF). www.gov.uk. UK: Public Health England. pp. 76–78. Retrieved 20 August 2015.
  26. ^ Sleiman, M (2016). "Emissions from electronic cigarettes: Key parameters affecting the release of harmful chemicals". Environmental Science and Technology. 50 (17): 9644–9651. Bibcode:2016EnST...50.9644S. doi:10.1021/acs.est.6b01741. PMID 27461870.
  27. ^ Paci, A; Rieutord, A; Guillaume, D; et al. (March 2000). "Quantitative high-performance liquid chromatography chromatographic determination of acrolein in plasma after derivatization with Luminarin 3". Journal of Chromatography B. 739 (2): 239–246. doi:10.1016/S0378-4347(99)00485-5. PMID 10755368.
  28. ^ Prentiss, Augustin Mitchell; Fisher, George J. B. (1937). Chemicals in War: A Treatise on Chemical Warfare. McGraw-Hill Book Company, Incorporated. p. 139. Retrieved 21 November 2021.
  29. ^ Eisler, Ronald (1994). Acrolein Hazards to Fish, Wildlife, and Invertebrates: A Synoptic Review. U.S. Department of the Interior, National Biological Survey. Retrieved 21 November 2021.
  30. ^ Engels, Christina; Schwab, Clarissa; Zhang, Jianbo; Stevens, Marc J. A.; Bieri, Corinne; Ebert, Marc-Olivier; McNeill, Kristopher; Sturla, Shana J.; Lacroix, Christophe (2016-11-07). "Acrolein contributes strongly to antimicrobial and heterocyclic amine transformation activities of reuterin". Scientific Reports. 6 (1): 36246. Bibcode:2016NatSR...636246E. doi:10.1038/srep36246. ISSN 2045-2322. PMC 5098142. PMID 27819285.
  31. ^ Zhang, Jianbo; Sturla, Shana; Lacroix, Christophe; Schwab, Clarissa (2018-03-07). Johnson, Eric A. (ed.). "Gut Microbial Glycerol Metabolism as an Endogenous Acrolein Source". mBio. 9 (1): e01947–17. doi:10.1128/mBio.01947-17. ISSN 2161-2129. PMC 5770549. PMID 29339426.
  32. ^ 부록 A 제136부 도시 및 산업폐수의 유기화학분석방법, 방법 603 - 아크로레인 및 아크릴로니트릴>
  33. ^ 방법 624.1 - GC-MS에 의한 Purgables >