Acroleína

Acroleína
Identificação
Nome IUPAC	prop-2-enal
Sinônimos	2-propenal aldeído acrilaldeído acrílico
N o CAS	107-02-8
N o ECHA	100.003.141
N o EC	203-453-4
SORRISOS	C = CC = O PubChem , visualização 3D
InChI	InChI: vista 3D InChI = 1 / C3H4O / c1-2-3-4 / h2-3H, 1H2
Aparência	líquido incolor a amarelo com um odor pungente.
Propriedades quimicas
Fórmula	C 3 H 4 O   [Isômeros] H 2 C = CH-CHO
Massa molar	56,0633 ± 0,003  g / mol C 64,27%, H 7,19%, O 28,54%,
Momento dipolar	2,552  ± 0,003  D ( cis ) 3,117  ± 0,004  D ( trans )
Propriedades físicas
Fusão T °	−88  ° C
T ° fervendo	53  ° C
Solubilidade	em água a 20  ° C  : 200  g · l -1
Parâmetro de solubilidade δ	20,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Massa volumica	0,8  g · cm -3 , 1,94 (vapor)
Temperatura de autoignição	234  ° C
Ponto de inflamação	-26  ° C (copo fechado)
Limites explosivos no ar	2,8 - 31  % vol
Pressão de vapor de saturação	a 20  ° C  : 29  kPa
Viscosidade dinamica	0,33 cP ( 25  ° C )
Ponto crítico	51,6  bar , 232,85  ° C
Termoquímica
C p	equação: VSP=(109.243)+(-5.0952E-1)×T+(1,7059E-3)×T2+(-1,8068E-6)×T3+(6,5983E-10)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (109,243) + (- 5,0952E-1) \ vezes T + (1,7059E-3) \ vezes T ^ {2} + (- 1,8068E-6) \ vezes T ^ {3 } + (6,5983E-10) \ vezes T ^ {4}} Capacidade calorífica do gás em J mol −1  K −1 e temperatura em Kelvin, de 298 a 1000 K. Valores calculados: 66,3 J mol -1 K -1 a 25 ° C. T (K) T (° C) C p (Jkmoeu×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 298 24,85 66.286 1.182 344 70,85 71.527 1.276 368 94,85 74.817 1335 391 117,85 78 238 1.396 415 141,85 82.024 1463 438 164,85 85.803 1.530 461 187,85 89.679 1.600 485 211,85 93.778 1.673 508 234,85 97.716 1.743 532 258,85 101.795 1.816 555 281,85 105 644 1.884 578 304,85 109.405 1.951 602 328,85 113.212 2.019 625 351,85 116.729 2.082 649 375,85 120.246 2 145 T (K) T (° C) C p (Jkmoeu×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 672 398,85 123.461 2 202 695 421,85 126.519 2 257 719 445,85 129.542 2 311 742 468,85 132.283 2360 766 492,85 134.990 2 408 789 515,85 137.452 2 452 812 538,85 139.801 2.494 836 562,85 142.157 2.536 859 585,85 144.351 2.575 883 609,85 146.610 2.615 906 632,85 148.780 2.654 929 655,85 150.999 2.693 953 679,85 153.413 2.736 976 702,85 155.874 2.780 1000 726,85 158.653 2.830
Propriedades eletrônicas
1 re energia de ionização	10,103  ± 0,006  eV (gás)
Precauções
SGH
Perigo H225, H301, H311, H314, H330, H400, H225  : Líquido e vapor facilmente inflamáveis H301  : Tóxico por ingestão H311  : Tóxico em contato com a pele H314  : Provoca queimaduras na pele e lesões oculares graves H330  : Mortal por inalação H400  : Muito tóxico para organismos aquáticos
WHMIS
B2, D1A, E, B2  : Ponto de inflamação do líquido inflamável = -26  ° C copo fechado (método não relatado) D1A  : Material muito tóxico causando efeitos sérios imediatos letalidade aguda: Oral LD50 (rato) = 46  mg · kg -1 E  : Necrose de material corrosivo da pele em animais Divulgação a 1,0% de acordo com a lista de divulgação de ingredientes
NFPA 704
3 4 3
Transporte
-    1092    Número ONU  : 1092  : ACROLEIN, ESTABILIZADO
Classificação IARC
Grupo 3: Não classificável quanto à sua carcinogenicidade para humanos
Ecotoxicologia
LogP	0.9
Limiar de odor	baixo: 0,02  ppm alto: 1,8  ppm
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

A acroleína é uma substância química de fórmula empírica C 3 H 4 O também conhecida como propenal , prop-2-enal , prop-2-en-1-al , acraldéído , acroleína , aldeído acrílico , acquinita , aqualina , aqualina , biocida , crolean , aldeído etileno , magnacid , H magnacid ou microbicida .

Afigura-se como um incolor a ligeiramente amarelada líquido com um pungente e odor desagradável. É um aldeído (H 2 C = CH-CHO) extremamente tóxico por inalação e ingestão, é o constituinte da papite . Os limites de exposição atmosférica para a acroleína variam de 20  ng / m 3 a 0,4  µg / m 3 . A acroleína é um dos principais irritantes presentes na fumaça do cigarro  ; sua concentração pode variar de 0,006 a 0,120  ppm em uma atmosfera enfumaçada.

Tem origem na queima de plásticos, frutos apodrecidos, decomposição de gorduras. É formada quando os ácidos graxos presentes nas carnes são degradados sob a ação do calor ( churrasco ). Os ácidos graxos de cadeia longa quebram as ligações que os ligam ao glicerol e, em seguida, a molécula de glicerol perde duas moléculas de água para formar a acroleína. Também contribui para o sabor dos caramelos preparados por aquecimento em decomposição parcial da sacarose .

Propriedades físico-químicas

A acroleína tem as propriedades devido ao grupo aldeído e à presença da ligação dupla C = C (adição de hidrácidos ). Faz parte da família dos aldeídos alfa-beta insaturados.

É um composto instável que se polimeriza facilmente na luz para formar disacril (sólido plástico). Tem origem quente em gorduras e óleos (daí o seu nome: oleína-acre).

A indústria farmacêutica e química de plásticos, utilizando álcool alílico (CH2 = CH-CH2-OH) poderia ter efeito hepatotóxico em decorrência da formação de acroleína pelo ADH, isso produziria a liberação de ferro da ferritina que induziria um processo de lipoperoxidação (Lauwerijs) .

Produção e síntese

O processo de produção de primeira acroleína foi desenvolvido e comercializado por Degussa em 1942. Neste processo, a acroleína foi produzido pela condensação de fase gasosa de acetaldeído e formaldeído , uma reacção catalisada por silicato de sódio a. Temperaturas entre 300 e 320  ° C . Em 1948, a Shell desenvolveu o primeiro processo industrial para a oxidação seletiva de propeno a acroleína usando um catalisador de óxido de cobre suportado. Em 1957, a Standard Oil of Ohio (Sohio) descobriu que os catalisadores à base de molibdatos de bismuto tinham excelente seletividade para essa reação.

CH 2 CHCH 3 + O 2 → CH 2 CHCHO + H 2 O

Hoje, a acroleína é produzida exclusivamente por esta rota de oxidação seletiva do propeno usando catalisadores compostos de pelo menos 4 metais de transição ( molibdênio , vanádio , nióbio, etc.) presentes em pelo menos dois óxidos complexos. Os processos industriais hoje permitem atingir rendimentos de acroleína de até 91%. O processo normalmente opera a temperaturas entre 300 e 400  ° C e à pressão atmosférica. A carga contém 5% a 10% de propeno, misturado com ar e um diluente (vapor d'água), este último permitindo ficar abaixo do limite de explosão.

Acroleína, também pode ser preparada por passagem de vapores de glicerol sobre um agente de secagem tal como KHSO 4 aquecida a 300 a 340  ° C . Também é obtido por culturas de Bacillus amaracrylus em glicerol.

Usos

Acroleína, o mais simples dos aldeídos insaturados, é um composto altamente reativo e um intermediário versátil para a indústria química.

A acroleína é usada na fabricação de plásticos (ácido acrílico, acrilatos, etc.), perfumes e em muitas sínteses orgânicas.

É também utilizado como intermediário de reação para a preparação de DL- metionina , um aminoácido que não é sintetizado por mamíferos. A metionina é freqüentemente adicionada como suplemento dietético na ração.

Toxicidade

É um composto tóxico. É irritante para a pele e as membranas mucosas (olhos e nariz).

É altamente gás lacrimogêneo . Por este motivo, foi usado como gás de combate durante a Primeira Guerra Mundial .

Causa diminuição da capacidade respiratória e da função pulmonar, com hiper-reatividade brônquica .

No nariz e no sistema respiratório, se a exposição continuar, a irritação pode progredir para inflamação, com hemorragia , metaplasia , hiperplasia , edema .

Na medicina, a acroleína é responsável por um efeito adverso como a cistite hemorrágica por toxicidade da mucosa da bexiga para quimioterapias da classe da mostarda nitrogenada da família alquilante, como a ciclofosfamida.

Em 2013, a ANSES propôs como valores-guia para a qualidade do ar interior (IGAI):

• para exposição de curto prazo (1 hora): 6,9 µg / m 3 de ar
• para exposição de longo prazo (mais de um ano): 0,8 µg / m 3 de ar

links externos

• Cartão de Segurança Internacional CDC / NIOSH  ;

Referências

1. ACROLEINE , ficha (s) de dados de segurança do Programa Internacional de Segurança Química , consultada em 9 de maio de 2009
2. (em) David R. Lide, Manual de Química e Física , CRC,16 de junho de 2008, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  142006679X e 978-1420066791 ) , p.  9-50
3. massa molecular calculada de "  pesos atômicos dos elementos 2007  " em www.chem.qmul.ac.uk .
4. (em) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  p. ( ISBN  0387690026 , leia online ) , p.  294
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6. (em) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , Vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 )
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8. Grupo de Trabalho IARC sobre a Avaliação de Riscos Carcinogênicos para Humanos, “  Avaliações de Carcinogenicidade Global para Humanos, Grupo 3: Não classificável quanto à sua Carcinogenicidade para Humanos  ” , em http://monographs.iarc.fr , IARC,16 de janeiro de 2009(acessado em 22 de agosto de 2009 )
9. Número de índice 605-008-00-3 na tabela 3.1 do apêndice VI do regulamento CE nº 1272/2008 (16 de dezembro de 2008)
10. "  Acroleína  " no banco de dados de produtos químicos Reptox da CSST (organização de Quebec responsável pela segurança e saúde ocupacional), acessado em 23 de abril de 2009
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12. (en) "  Acroleína; CASRN 107-02-8  ” , em https://www.epa.gov/iris ,6 de março de 2003(acessado em 12 de janeiro de 2018 )
13. http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/alt_formats/hecs-sesc/pdf/pubs/contaminants/psl2-lsp2/acrolein/acrolein-fra.pdf
14. H. Schulz, H. Wagner, Synthese und Umwandlungsprodukte des Acroleins, Angewandte Chemie, (1950), Volume 62, Edição 5, 105-118 DOI : 10.1002 / ange.19500620502
15. GW Hearne, ML Adams, Produção de compostos carbonílicos insaturados, Shell Development Co., US 2.451.485 (1948)
16. JL Callahan, RW Foreman, F. Veatch, Processo para a oxidação de olefinas, Standard Oil of Ohio, Patente US 2.941.007 (1957)
17. Valor-guia de Anses para a qualidade do ar interno: ANSES propõe dois valores para a acroleína  ; comunicado de imprensa datado de 2013/06/25 consultado 2013-07-04 e parecer da ANSES correspondente (PDF, 174 páginas)