ألدهيد حامض الخليك. طرق الحصول على الأسيتالديهيد من الكحول الإيثيلي

أسيتك الديهايد (أسيتالديهيد ، إيثانيل) - ألدهيد أليفاتي ، CH 3 CHO ؛ مستقلب يتكون أثناء التخمر الكحولي ، وأكسدة الكحول الإيثيلي ، بما في ذلك في جسم الإنسان ، وفي تفاعلات التمثيل الغذائي الأخرى. دبليو أ. تستخدم في إنتاج الأدوية المختلفة (انظر) ، وحمض الخليك (انظر) ، و peracetic لك CH 3 COOOH ، أنهيدريد الخل (CH 3 CO) 2 O ، وخلات الإيثيل ، وكذلك في إنتاج الراتنجات الاصطناعية ، إلخ. في الصناعات المقابلة هو خطر مهني.

دبليو أ. هو سائل عديم اللون ذو رائحة نفاذة ، t ° pl -123.5 ° ، t ° kip 20.2 ° ، كثافته النسبية عند 20 ° 0.783 ، معامل الانكسار عند 20 ° 1.3316 ، حدود تركيز التفجير (CEF) 3 ، 97-57٪. مع الماء ، وكحول الإيثيل ، والأثير ، والمذيبات العضوية الأخرى U. أ. يمزج بأي نسب.

دبليو أ. يدخل في جميع التفاعلات المميزة للألدهيدات (انظر) ، على وجه الخصوص ، يتأكسد إلى حمض الأسيتيك ، ويخضع لتكثيف الألدول والكروتون ، ويشكل إستر أسيتيك إيثيل وفقًا لتفاعل Tishchenko ومشتقاته المميزة للألدهيدات على مجموعة الكربونيل. في وجود أحماض U. بلمرة إلى رباعي بلوري دوري من ميتالديهيد أو بارالدهيد سائل. على نطاق صناعي U. و. تلقي ترطيب الأسيتيلين (انظر) في وجود محفزات - أملاح الزئبق ، أكسدة كحول الإيثيل (انظر) والطريقة الأكثر اقتصادا - أكسدة الإيثيلين (انظر الهيدروكربونات) في وجود محفز بالاديوم.

الكشف النوعي U. و. يعتمد على ظهور تلطيخ أزرق نتيجة تفاعل U. a. مع نتروبروسيد الصوديوم في وجود الأمينات. يتكون التعريف الكمي من تلقي أي مشتق عند. و. بواسطة مجموعة كاربونيل ووزنها وحجمها (انظر تحليل القياس) أو تحديد قياس الألوان (انظر قياس الألوان).

تعليم U. كمنتج وسيط لعملية التمثيل الغذائي يحدث في كل من الكائنات الحية النباتية والحيوانية. المرحلة الأولى في تحويل الكحول الإيثيلي في جسم الإنسان والحيوان هي أكسدة الكحوليات إلى U. a. في وجود نازعة هيدروجين الكحول (انظر). دبليو أ. يتشكل أيضًا أثناء نزع الكربوكسيل (انظر) البيروفات (انظر. حمض البيروفيك) أثناء التخمير الكحولي وأثناء تحلل ثريونين (انظر) تحت تأثير ثريونين ألدوليز (EC 4.1.2.5). في جسم الإنسان U. a. يتأكسد إلى حمض الخليك الفصل. آر. في الكبد تحت تأثير ألدهيد أوكسيديز المعتمد على NAD (EC 1.2.3. 1) ، أسيتالديهيد أوكسيديز وزانثوكيناز. دبليو أ. يشارك في التخليق الحيوي للثريونين من الجلايسين (انظر). في الناركول. في الممارسة العملية ، يعتمد استخدام تلك الإطارات (انظر) على قدرة هذا الدواء على منع أوكسيديز الأسيتالديهيد بشكل خاص ، مما يؤدي إلى التراكم في دم U. a. ونتيجة لذلك ، رد فعل نباتي قوي - توسع الأوعية المحيطية ، والخفقان ، والصداع ، والاختناق ، والغثيان.

ألدهيد الخليك كخطر مهني

في hron. التأثير على الشخص بتركيزات منخفضة من أبخرة U. و. ملاحظة تهيج عابر للأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي والملتحمة. أزواج من U. a. في الهواء المستنشق بتركيزات عالية يؤدي إلى زيادة معدل ضربات القلب وزيادة التعرق ؛ علامات تأثير مزعج حاد للأبخرة U. a. في هذه الحالات ، تتفاقم (خاصة في الليل) ويمكن أن تترافق مع الاختناق والسعال الجاف المؤلم والصداع. عواقب مثل هذا التسمم هي التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي.

ملامسة الجلد السائل U. a. يمكن أن يسبب احتقانها وظهور تسلل.

الإسعافات الأولية وعلاج الطوارئ

في حالة التسمم بأزواج U. يجب أن يتم نقل الضحية إلى الهواء الطلق ، واستنشاق بخار الماء مع الأمونيا ، إذا لزم الأمر - استنشاق الأكسجين المرطب ، وعلاجات القلب ، والمنشطات التنفسية (لوبيلين ، والسيتوتون) ، وصبغة حشيشة الهر ، ومستحضرات البروم. مع تهيج حاد في الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي - استنشاق القلوية أو الزيت. مع سعال مؤلم - الكوديين ، إيثيل المورفين هيدروكلوريد (ديونين) ، لصقات الخردل ، الجرار. في حالة تهيج الملتحمة ، اغسل العينين بكمية كبيرة من الماء أو بمحلول متساوي التوتر من كلوريد الصوديوم. في حالة التسمم عن طريق الفم - غسل المعدة الفوري بالماء مع إضافة محلول الأمونيا (الأمونيا) ، محلول 3٪ من بيكربونات الصوديوم. مزيد من العلاج من الأعراض. في ضرب U. و. على الجلد - الغسل الفوري للمنطقة المصابة بالماء ، ولكن أفضل بمحلول 5٪ من الأمونيا.

يجب إبعاد الضحية عن العمل بالمواد الضارة حتى الشفاء (انظر الأمراض المهنية).

تدابير الوقاية من التسمم U. a. تتكون من إحكام إغلاق المعدات ، وتشغيل التهوية بدون مشاكل (انظر) ، والميكنة والأتمتة للأعمال على الملء والنقل U. و. متجر U. a. مطلوب في حاويات محكمة الإغلاق. في منشآت الإنتاج والمختبرات المرتبطة بالاتصال بـ U.

أقصى تركيز مسموح به للأبخرة U. a. في هواء منطقة العمل 5 مجم / م 3.

فهرس:المواد الضارة في الصناعة ، أد. لازاريفا وإي إن ليفينا ، المجلد 1 ، L. ، 1976 ؛ Lebedev N. N. كيمياء وتكنولوجيا التوليف الأساسي العضوي والبتروكيماوي ، M. ، 1981 ؛ White A. et al. أساسيات الكيمياء الحيوية ، العابرة. من الإنجليزية ، المجلد. 1-3 ، M. ، 1981 ،

A.N Klimov، D.V Ioffe؛ A. N. Klimov، D.V Ioffe؛ N.G. Budkovskaya (عملاق). ،

تعريف

الألدهيدات- المواد العضوية التي تنتمي إلى فئة مركبات الكربونيل التي تحتوي في تكوينها على المجموعة الوظيفية -CH \ u003d O ، والتي تسمى كاربونيل.

الصيغة العامة للحد من الألدهيدات والكيتونات هي C n H 2 n O. اللاحقة –al موجودة في اسم الألدهيدات.

أبسط ممثلي الألدهيدات هم الفورمالديهايد (الفورمالديهايد) -CH 2 \ u003d O ، أسيتالديهيد (ألدهيد الخل) - CH 3 -CH \ u003d O. هناك ألدهيدات دورية ، على سبيل المثال ، سيكلوهكسان-كاربالديهايد ؛ الألدهيدات العطرية لها أسماء تافهة - البنزالديهيد ، الفانيلين.

تكون ذرة الكربون في مجموعة الكاربونيل في حالة تهجين sp 2 وتشكل روابط 3σ (رابطان C-H ورابطة C-O واحدة). تتكون الرابطة π من إلكترونات p من ذرات الكربون والأكسجين. الرابطة المزدوجة C = O عبارة عن مزيج من روابط σ- و. يتم تحويل كثافة الإلكترون نحو ذرة الأكسجين.

تتميز الألدهيدات بتشابه الهيكل العظمي الكربوني ، وكذلك التزاوج بين الطبقات مع الكيتونات:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \ u003d O (بوتانال) ؛

CH 3 -CH (CH 3) -CH \ u003d O (2-methylpentanal) ؛

CH 3 -C (CH 2 -CH 3) \ u003d O (ميثيل إيثيل كيتون).

الخواص الكيميائية للألدهيدات

توجد عدة مراكز تفاعل في جزيئات الألدهيد: مركز محب للكهرباء (ذرة كربونيل كربون) يشارك في تفاعلات إضافة محبة للنووية ؛ المركز الرئيسي هو ذرة أكسجين مع أزواج إلكترونية غير مشتركة ؛ مركز حمض α-CH المسؤول عن تفاعلات التكثيف ؛ كسر رابطة C-H في تفاعلات الأكسدة.

1. تفاعلات الإضافة:

- الماء مع تكوين الأحجار الكريمة diols

R-CH \ u003d O + H 2 O ↔ R-CH (OH) -OH ؛

- الكحولات مع تكوين hemiacetals

CH 3 -CH \ u003d O + C 2 H 5 OH ↔CH 3 -CH (OH) -O-C 2 H 5 ؛

- ثيول مع تكوين ثنائي أسيتات (في بيئة حمضية)

CH 3 -CH \ u003d O + C 2 H 5 SH ↔ CH 3 -CH (SC 2 H 5) -SC 2 H 5 + H 2 O ؛

- هيدروسلفيت الصوديوم مع تكوين الصوديوم ألفا هيدروكسي سلفونات

C 2 H 5 -CH \ u003d O + NaHSO 3 ↔ C 2 H 5 -CH (OH) -SO 3 Na ؛

- الأمينات لتكوين الإيمينات المستبدلة بـ N (قواعد شيف)

C 6 H 5 CH \ u003d O + H 2 NC 6 H 5 ↔ C 6 H 5 CH \ u003d NC 6 H 5 + H 2 O ؛

- الهيدرازينات مع تكوين الهيدرازونات

CH 3-CH \ u003d O + 2 HN-NH 2 ↔ CH 3 -CH \ u003d N-NH 2 + H 2 O ؛

- حمض الهيدروسيانيك مع تكوين النتريل

CH 3 -CH \ u003d O + HCN ↔ CH 3 -CH (N) -OH ؛

- التعافي. عندما تتفاعل الألدهيدات مع الهيدروجين ، يتم الحصول على الكحولات الأولية:

R-CH \ u003d O + H 2 → R-CH 2-OH ؛

2. الأكسدة

- تفاعل "المرآة الفضية" - أكسدة الألدهيدات بمحلول أمونيا من أكسيد الفضة

R-CH \ u003d O + Ag 2 O → R-CO-OH + 2Ag ↓ ؛

- أكسدة الألدهيدات مع هيدروكسيد النحاس (II) ، ونتيجة لذلك يترسب راسب من أكسيد النحاس الأحمر (I)

CH 3 -CH \ u003d O + 2Cu (OH) 2 → CH 3 -COOH + Cu 2 O ↓ + 2H 2 O ؛

هذه التفاعلات هي تفاعلات نوعية للألدهيدات.

الخصائص الفيزيائية للألدهيدات

الممثل الأول للسلسلة المتجانسة من الألدهيدات - الفورمالديهايد (الفورمالديهايد) - مادة غازية (n.o.) ، الألدهيدات ذات البنية والتكوين غير المتفرعة C 2-C 12 - السوائل ، C 13 وأطول - المواد الصلبة. كلما زاد عدد ذرات الكربون التي يحتوي عليها ألدهيد السلسلة المستقيمة ، زادت نقطة غليانه. مع زيادة الوزن الجزيئي للألدهيدات ، تزداد قيم اللزوجة والكثافة ومعامل الانكسار. الفورمالديهايد والأسيتالديهيد قادران على الاختلاط بالماء بكميات غير محدودة ، ومع ذلك ، مع نمو سلسلة الهيدروكربون ، تقل قدرة الألدهيدات. الألدهيدات السفلية لها رائحة نفاذة.

الحصول على الألدهيدات

الطرق الرئيسية للحصول على الألدهيدات:

- التشكيل المائي للألكينات. يتكون هذا التفاعل من إضافة ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين إلى ألكين في وجود كربونيل لبعض معادن المجموعة الثامنة ، على سبيل المثال ، أوكتاكاربونيل ديكوبلت (Co 2 (CO) 8) يتم إجراء التفاعل بالتسخين إلى 130 درجة مئوية وضغط 300 صراف آلي

CH 3 -CH \ u003d CH 2 + CO + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \ u003d O + (CH 3) 2 CHCH \ u003d O ؛

- ترطيب الألكينات. يحدث تفاعل الألكينات مع الماء في وجود أملاح الزئبق (II) وفي بيئة حمضية:

HC≡CH + H 2 O → CH 3 -CH \ u003d O ؛

- أكسدة الكحولات الأولية (يبدأ التفاعل عند التسخين)

CH 3 -CH 2 -OH + CuO → CH 3 -CH \ u003d O + Cu + H 2 O.

تطبيق الألدهيدات

وجدت الألدهيدات تطبيقًا واسعًا كمواد خام لتركيب العديد من المنتجات. لذلك ، ينتج الفورمالديهايد (الإنتاج على نطاق واسع) راتنجات مختلفة (الفينول فورمالديهايد ، وما إلى ذلك) ، والأدوية (يوروتروبين) ؛ الأسيتالديهيد مادة خام لتخليق حمض الأسيتيك والإيثانول ومشتقات بيريدين المختلفة ، إلخ. تستخدم العديد من الألدهيدات (الزبد ، القرفة ، إلخ) كمكونات في صناعة العطور.

أمثلة على حل المشكلات

مثال 1

ممارسه الرياضه	أعطت المعالجة بالبروم مع n H 2 n +2 9.5 جم من أحادي البروميد ، والذي ، عند معالجته بمحلول مخفف من NaOH ، يتحول إلى مركب يحتوي على الأكسجين. يتم تمرير أبخرته مع الهواء عبر شبكة نحاسية حمراء ساخنة. عندما تمت معالجة المادة الغازية الجديدة الناتجة مع فائض من محلول الأمونيا من Ag 2 O ، تم إطلاق 43.2 جم من المادة المترسبة. ما هو الهيدروكربون الذي تم تناوله وبأي كمية ، إذا كان الناتج في مرحلة المعالجة بالبروم 50٪ ، تستمر التفاعلات المتبقية كمياً.
المحلول	نكتب معادلات جميع التفاعلات التي تحدث: C n H 2n + 2 + Br 2 = C n H 2n + 1 Br + HBr ؛ C n H 2n + 1 Br + NaOH = C n H 2n + 1 OH + NaBr ؛ C n H 2n + 1 OH → R-CH \ u003d O ؛ R-CH \ u003d O + Ag 2 O → R-CO-OH + 2Ag ↓. المادة المترسبة التي تم إطلاقها في التفاعل الأخير هي الفضة ، لذلك يمكنك إيجاد كمية المادة التي تم إطلاقها من الفضة: M (Ag) = 108 جم / مول ؛ الخامس (Ag) = م / م = 43.2 / 108 = 0.4 مول. وفقًا لظروف المشكلة ، بعد تمرير المادة التي تم الحصول عليها في التفاعل 2 عبر شبكة معدنية ساخنة ، تم تكوين غاز ، والغاز الوحيد ، وهو الألدهيد ، هو الميثانال ، وبالتالي فإن المادة الأولية هي الميثان. CH 4 + Br 2 \ u003d CH 3 Br + HBr. كمية مادة البروموميثان: الخامس (CH 3 Br) \ u003d م / م = 9.5 / 95 \ u003d 0.1 مول. بعد ذلك ، تكون كمية مادة الميثان المطلوبة لإنتاج 50٪ من البرومو ميثان 0.2 مول. M (CH 4) = 16 جم / مول. ومن هنا جاءت كتلة وحجم الميثان: م (CH 4) = 0.2 × 16 = 3.2 جم ؛ V (CH 4) = 0.2 × 22.4 = 4.48 لتر.
إجابه	كتلة الميثان - الكتلة 3.2 جم ، حجم الميثان - 4.48 لتر

مثال 2

ممارسه الرياضه

اكتب معادلات التفاعل التي يمكن استخدامها لإجراء التحولات التالية: بيوتين -1 → 1-بروموبوتان + هيدروكسيد الصوديوم → A - H 2 → B + OH → C + HCl → D.

المحلول

للحصول على 1-بروموبوتان من البيوتين -1 ، من الضروري إجراء تفاعل المعالجة بالبروم المائي في وجود مركبات البيروكسيد R 2 O 2 (يستمر التفاعل ضد قاعدة ماركوفنيكوف): CH 3 -CH 2 -CH \ u003d CH 2 + HBr → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 Br. عند التفاعل مع محلول مائي قلوي ، يخضع 1-بروموبيوتان للتحلل المائي مع تكوين البيوتانول -1 (أ): CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 Br + NaOH → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH + NaBr. البوتانول -1 أثناء نزع الهيدروجين يشكل الألدهيد - البيوتانال (ب): CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \ u003d O. يعمل محلول الأمونيا من أكسيد الفضة على أكسدة البيوتانال إلى ملح الأمونيوم - بيوتيرات الأمونيوم (C): CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \ u003d O + OH → CH 3 -CH 2 -CH 2 -COONH 4 + 3NH 3 + 2Ag ↓ + H 2 O. عندما تتفاعل زبدات الأمونيوم مع حمض الهيدروكلوريك ، فإنها تشكل حمض الزبد (البوتانيك) (D): CH 3 -CH 2 -CH 2 -COONH 4 + HCl → CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH + NH 4 Cl.

ألدهيد الخليك له الصيغة الكيميائية CH3COH. في المظهر ، إنه عديم اللون ، وشفاف ، ورائحة نفاذة ، ويمكن أن يغلي بالفعل عند درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية ، ويذوب بسهولة في الماء والمركبات العضوية. نظرًا لأن العلم لا يقف مكتوفًا ، أصبح الآن الحصول على الأسيتالديهيد من الكحول الإيثيلي أمرًا بسيطًا للغاية.

طبيعة المادتين الأساسيتين

الأسيتالديهيد (إيثانال) شائع في الطبيعة ، يوجد في الأطعمة وفي معظم النباتات. يعتبر الإيثانال أيضًا أحد مكونات عوادم السيارات ودخان السجائر ، لذلك فهو ينتمي إلى فئة المواد السامة القوية. يمكن تصنيعه بشكل مصطنع بطرق مختلفة. الطريقة الأكثر شيوعًا هي الحصول على الأسيتالديهيد من الكحول الإيثيلي. يستخدم أكسيد النحاس (أو الفضة) كمحفز. ينتج التفاعل الألدهيد والهيدروجين والماء.

الكحول الإيثيلي (الإيثانول) هو C2H5OH بدرجة طعام شائعة. يستخدم على نطاق واسع في صناعة المشروبات الكحولية ، في الطب للتطهير ، في إنتاج المواد الكيميائية المنزلية والعطور ومنتجات النظافة وأشياء أخرى.

لا يوجد كحول الإيثيل في الطبيعة ، بل يتم إنتاجه بواسطة تفاعلات كيميائية. الطرق الرئيسية للحصول على المادة هي كما يلي:

• التخمير: تتعرض بعض الفواكه أو الخضروات للخميرة.
• الإنتاج في الظروف الصناعية (استخدام حامض الكبريتيك).

الطريقة الثانية تعطي تركيزًا أعلى من الإيثانول. باستخدام الخيار الأول ، سيكون من الممكن تحقيق حوالي 16 ٪ فقط من هذه المادة.

طرق الحصول على الأسيتالديهيد من الإيثانول

تحدث عملية الحصول على أسيتالدهيد من كحول الإيثيل وفقًا للصيغة التالية: C2H5OH + CuO = CH3CHO + Cu + H2O

في هذه الحالة ، يتم استخدام الإيثانول وأكسيد النحاس ، تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة ، يحدث تفاعل أكسدة ويتم الحصول على أسيتالديهيد.

هناك أيضًا طريقة أخرى للحصول على الألدهيد - نزع الهيدروجين من الكحول. ظهر منذ حوالي 60 عامًا ولا يزال يتمتع بشعبية حتى اليوم. نزع الهيدروجين له العديد من الصفات الإيجابية:

• عدم إطلاق السموم السامة التي تسمم الغلاف الجوي ؛
• ظروف رد فعل مريحة وآمنة ؛
• أثناء التفاعل ، يتم إطلاق الهيدروجين ، والذي يمكن استخدامه أيضًا ؛
• لا داعي لإنفاق أموال على مكونات إضافية - يكفي كحول إيثيلي واحد فقط.

يحدث الحصول على الألدهيد بهذه الطريقة على النحو التالي: يتم تسخين الإيثانول إلى أربعمائة درجة ويخرج الهيدروجين منه بطريقة تحفيزية. تبدو صيغة العملية كما يلي: C2H5OH ͢ CH3CHO + H2.

يحدث انقسام الهيدروجين بسبب ارتفاع درجة الحرارة والضغط المنخفض. بمجرد أن تنخفض درجة الحرارة ويزداد الضغط ، سيعود H2 وسيصبح الأسيتالديهيد كحولًا مرة أخرى.

عند استخدام طريقة التجفيف ، يتم أيضًا استخدام محفز من النحاس أو الزنك. النحاس في هذه الحالة هو مادة نشطة للغاية يمكن أن تفقد نشاطها أثناء التفاعل. لذلك ، يتكون خليط من أكاسيد النحاس والكوبالت والكروم ، ثم يتم وضعه على الأسبستوس. هذا يجعل من الممكن إجراء التفاعل عند درجة حرارة 270-300 درجة مئوية. في هذه الحالة ، يصل تحول الإيثانول من 34 إلى 50٪.

تحديد الطريقة المثلى

إذا قارنا طريقة أكسدة الكحول مع طريقة التجفيف ، فإن الطريقة الثانية لها ميزة واضحة ، حيث إنها تنتج مواد أقل سمية وفي نفس الوقت يتم تسجيل وجود تركيز عالٍ من الإيثان في غازات التلامس. تحتوي هذه الغازات ، عند تجفيفها ، على أسيتالديهيد وهيدروجين فقط ، وعندما تتأكسد ، فإنها تحتوي على إيثانول مخفف بالنيتروجين. لذلك ، من الأسهل الحصول على الأسيتالديهيد من الغازات الملامسة وستكون خسائره أقل بكثير مما كانت عليه في عملية الأكسدة.

ميزة أخرى مهمة لطريقة التجفيف هي أن المادة الناتجة تستخدم لإنتاج حمض الأسيتيك. للقيام بذلك ، خذ كبريتات الزئبق والماء. يتم الحصول على التفاعل وفقًا للمخطط التالي: CH3CHO + HgSO4 + H2O = CH3COOH + H2SO4 + Hg.

لإكمال التفاعل ، تتم إضافة كبريتات الحديدوز ، مما يؤدي إلى أكسدة الزئبق. لعزل حمض الأسيتيك ، يتم ترشيح المحلول الناتج ويضاف محلول قلوي.

إذا لم يكن هناك HgSO4 جاهز (مركب غير عضوي من ملح معدني وحمض الكبريتيك) ، فيتم تحضيره بشكل مستقل. من الضروري إضافة جزء واحد من أكسيد الزئبق إلى 4 أجزاء من حامض الكبريتيك.

طريقة إضافية

هناك طريقة أخرى للحصول على الأسيتالديهيد. يتم استخدامه لتحديد جودة الكحول الناتج. لتنفيذه ، ستحتاج إلى: حمض الكبريتيك الفوشيني والكحول الإيثيلي ومزيج الكروم (K2Cr2O7 + H2SO4).

يُسكب خليط الكروم (2 مل) في دورق جاف ، ويوضع حجر الغليان ويضاف كحول الإيثيل (2 مل). الأنبوب مغطى بأنبوب لتنفيس الغازات ويتم إدخال الطرف الآخر في وعاء به حمض الكبريتيك الفوشيني. يسخن الخليط ، ونتيجة لذلك يغير لونه إلى اللون الأخضر. في سياق التفاعل ، يتأكسد الإيثانول ويتحول إلى أسيتالديهيد ، والذي يمر عبر الأنبوب على شكل أبخرة ، ويسقط في أنبوب اختبار بحمض الكبريت الفوكسين ، ويحوله إلى قرمزي.

ينتمي ألدهيد الخليك إلى مركبات عضوية وينتمي إلى فئة الألدهيدات. ما هي خصائص هذه المادة ، وكيف تبدو صيغة الأسيتالديهيد؟

الخصائص العامة

ألدهيد الخليك له عدة أسماء: أسيتالديهيد ، إيثانال ، ميثيل فورمالدهيد. هذا المركب هو ألدهيد حمض الأسيتيك والإيثانول. صيغته الهيكلية هي كما يلي: CH 3-CHO.

أرز. 1. الصيغة الكيميائية للاسيتالديهيد.

من سمات هذا الألدهيد أنه يحدث في الطبيعة ويتم إنتاجه بشكل مصطنع. في الصناعة ، يمكن أن يصل حجم إنتاج هذه المادة إلى مليون طن سنويًا.

يوجد الإيثانال في الأطعمة مثل القهوة والخبز ، ويتم تصنيعه أيضًا بواسطة النباتات أثناء عملية التمثيل الغذائي.

ألدهيد الخل هو سائل عديم اللون ذو رائحة نفاذة. قابل للذوبان في الماء والكحول والأثير. سامة.

أرز. 2. ألدهيد الخليك.

يغلي السائل عند درجة حرارة منخفضة إلى حد ما - 20.2 درجة مئوية. لهذا السبب ، هناك مشاكل في التخزين والنقل. لذلك ، يتم تخزين المادة في شكل بارالدهيد ، ويتم الحصول عليها ، إذا لزم الأمر ، عن طريق التسخين بحمض الكبريتيك (أو مع أي حمض معدني آخر). بارالدهيد هو قاطع دوري لحمض الخليك.

كيف تحصل على

يمكن الحصول على ألدهيد الخليك بعدة طرق. الخيار الأكثر شيوعًا هو أكسدة الإيثيلين أو ، كما تسمى هذه الطريقة أيضًا ، عملية Wacker:

2CH 2 \ u003d CH 2 + O 2 -2CH 3 CHO

العامل المؤكسد في هذا التفاعل هو كلوريد البلاديوم.

يمكن أيضًا الحصول على الأسيتالديهيد عن طريق تفاعل الأسيتيلين مع أملاح الزئبق. يحمل هذا التفاعل اسم عالم روسي ويسمى تفاعل كوتشيروف. نتيجة للعملية الكيميائية ، يتم تكوين الإينول ، والذي يتحول إلى ألدهيد

C 2 H 2 + H 2 O \ u003d CH 3 CHO

أرز. 3. صورة M.G Kucherov.

أسيتالديهايد, أسيتالدهيد، ethanal ، CH 3 CHO ، موجود في كحول النبيذ الخام (الذي يتكون أثناء أكسدة الكحول الإيثيلي) ، وكذلك في أحزمة الكتف الأولى التي تم الحصول عليها أثناء تقطير كحول الخشب. في السابق ، تم الحصول على الأسيتالديهيد عن طريق أكسدة كحول الإيثيل مع ثنائي كرومات ، لكنهم تحولوا الآن إلى طريقة التلامس: خليط من كحول الإيثيل وأبخرة الهواء يمر عبر معادن مسخنة (محفزات). يحتوي الأسيتالديهيد ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق تقطير كحول الخشب ، على حوالي 4-5 ٪ من الشوائب المختلفة. بعض الأهمية التقنية هي طريقة الحصول على الأسيتالديهيد عن طريق تحلل حمض اللاكتيك عن طريق تسخينه. كل هذه الطرق لإنتاج الأسيتالديهيد تفقد أهميتها تدريجياً فيما يتعلق بتطوير طرق تحفيزية جديدة لإنتاج الأسيتالديهيد من الأسيتيلين. في البلدان التي لديها صناعة كيميائية متطورة (ألمانيا) ، اكتسبوا السيادة وجعلوا من الممكن استخدام الأسيتالديهيد كمواد أولية لإنتاج مركبات عضوية أخرى: حمض الأسيتيك ، ألدول ، إلخ. أساس الطريقة التحفيزية هو التفاعل المكتشف بواسطة Kucherov: الأسيتيلين في وجود أملاح أكسيد الزئبق يعلق جسيم واحد من الماء ويتحول إلى أسيتالديهيد - CH: CH + H 2 O \ u003d CH 3 · CHO. للحصول على أسيتالديهيد وفقًا لبراءة اختراع ألمانية (مصنع Griesheim-Electron الكيميائي في فرانكفورت أم ماين) ، يتم تمرير الأسيتيلين في محلول من أكسيد الزئبق في حمض الكبريتيك القوي (45٪) ، الذي يتم تسخينه بدرجة لا تزيد عن 50 درجة ، مع التقليب القوي ؛ يتم بشكل دوري شفط الأسيتالديهيد والبارالدهيد الناتج أو تقطيره في فراغ. ومع ذلك ، فإن أفضل طريقة هي الطريقة التي تطالب بها براءة الاختراع الفرنسية 455370 ، والتي يعمل بموجبها مصنع كونسورتيوم الصناعة الكهربائية في نورمبرغ.

هناك ، يتم تمرير الأسيتيلين إلى محلول ضعيف ساخن (لا يزيد عن 6٪) من حامض الكبريتيك المحتوي على أكسيد الزئبق ؛ يتم تقطير وتكثيف الأسيتالديهيد المتكون أثناء العملية بشكل مستمر في أجهزة استقبال معينة. وفقًا لطريقة Grisheim-Electron ، يُفقد بعض الزئبق المتكون نتيجة تقليل الأكسيد الجزئي ، لأنه في حالة مستحلب ولا يمكن استعادته. تعتبر طريقة الكونسورتيوم ذات فائدة كبيرة في هذا الصدد ، حيث يتم هنا فصل الزئبق بسهولة عن المحلول ثم تحويله كهربائياً إلى أكسيد. العائد كمي تقريبًا والأسيتالديهيد الناتج نقي جدًا. الأسيتالديهيد سائل متقلب ، عديم اللون ، درجة غليان 21 درجة ، جاذبية نوعية 0.7951. إنه قابل للامتزاج بالماء بأي نسبة ؛ ويتحرر من المحاليل المائية بعد إضافة كلوريد الكالسيوم. من بين الخواص الكيميائية للأسيتالديهيد ، فإن ما يلي له أهمية تقنية:

1) إضافة قطرة من حامض الكبريتيك المركز يسبب البلمرة لتكوين البارالدهيد:

يستمر التفاعل بإطلاق حرارة كبيرة. البارالدهيد هو سائل يغلي عند 124 درجة مئوية ولا يظهر تفاعلات ألدهيد نموذجية. عند تسخينها بالأحماض ، تحدث إزالة البلمرة ، ويتم الحصول على الأسيتالديهيد مرة أخرى. بالإضافة إلى البارالديهايد ، يوجد أيضًا بوليمر بلوري من الأسيتالديهيد ، ما يسمى ميتالديهيد ، والذي ربما يكون عبارة عن أيزومر مجسم للبارالدهيد.

2) في وجود بعض المحفزات (حمض الهيدروكلوريك ، كلوريد الزنك ، والقلويات الضعيفة بشكل خاص) ، يتم تحويل الأسيتالديهيد إلى ألدول. تحت تأثير القلويات الكاوية القوية ، يحدث تكوين راتنج الألدهيد.

3) تحت تأثير كحول الألومنيوم ، يتم تحويل الأسيتالديهيد إلى أثير إيثيل الخل (تفاعل Tishchenko): 2CH 3 CHO = CH 3 COO C 2 H 5. تستخدم هذه العملية لإنتاج أسيتات الإيثيل من الأسيتيلين.

4) تفاعلات الإضافة مهمة بشكل خاص: أ) يعلق الأسيتالديهيد ذرة أكسجين ، ويتحول إلى حمض أسيتيك: 2CH 3 CHO + O 2 \ u003d 2CH 3 COOH ؛ تتسارع الأكسدة إذا تمت إضافة كمية معينة من حمض الأسيتيك إلى الأسيتالديهيد (جريشيم إلكترون) ؛ عمليات الأكسدة الحفزية لها أهمية قصوى ؛ المحفزات هي: أكسيد الحديد ، خامس أكسيد الفاناديوم ، أكسيد اليورانيوم ، وخاصة مركبات المنجنيز ؛ ب) عن طريق ربط ذرتين من الهيدروجين ، يتحول الأسيتالديهيد إلى كحول إيثيلي: CH 3 CHO + H 2 = CH 3 CH 2 OH ؛ يتم إجراء التفاعل في حالة بخار بوجود عامل مساعد (نيكل) ؛ في ظل ظروف معينة ، يتنافس الكحول الإيثيلي الصناعي بنجاح مع الكحول الناتج عن التخمير ؛ ج) يتحد حمض الهيدروسيانيك مع الأسيتالديهيد ، مكونًا نيتريل حمض اللاكتيك: CH 3 CHO + HCN = CH 3 CH (OH) CN ، والذي منه يتم الحصول على حمض اللاكتيك عن طريق التصبن.

هذه التحولات المتنوعة تجعل الأسيتالديهيد أحد المنتجات المهمة في الصناعة الكيميائية. لقد أتاح إنتاجها الرخيص من الأسيتيلين مؤخرًا إمكانية تنفيذ عدد من الصناعات التركيبية الجديدة ، والتي تعد طريقة إنتاج حمض الأسيتيك منها منافسًا قويًا للطريقة القديمة للحصول عليه عن طريق التقطير الجاف للخشب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأسيتالديهيد كعامل مختزل في إنتاج المرايا ويستخدم لتحضير الكوينالدين ، وهي مادة تستخدم للحصول على الدهانات: الكينولين الأصفر والأحمر ، إلخ ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فهو يعمل على تحضير البارالدهيد ، الذي يستخدم في الطب كمنوم.