丙醛

丙醛
首选IUPAC名
Propionaldehyde
系统IUPAC名
Propanal
识别
CAS号 123-38-6  checkY
PubChem 527
ChemSpider 512
SMILES
 
  • CCC=O
InChI
 
  • 1/C3H6O/c1-2-3-4/h3H,2H2,1H3
InChIKey NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYAZ
UN编号 1275
ChEBI 17153
性质
化学式 C3H6O
摩尔质量 58.080 g·mol⁻¹
外观 无色有刺激性气味液体
密度 0.81 g/cm3
熔点 −81 °C (192 K)
沸点 46-50 °C (321 K)
溶解性 20 g/100 mL
黏度 0.6 cP, 20°C
结构
分子构型 C1, O: sp2

C2, C3: sp3

偶极矩 2.52 D
危险性
警示术语 R:R11, R36/37/38
安全术语 S:S9, S16, S29
欧盟分类 高度易燃 (F)
刺激性 (Xi)
NFPA 704
3
2
2
 
闪点 −26 °C
自燃温度 175 °C
相关物质
相关 甲醛
乙醛
丁醛
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

丙醛是三个碳的,化學式为C2H5CHO结构简式为CH₃CH₂CHO或者C2H5CHO。它是丙酮的同分异构体,室温下为无色液体,略微带有刺激性的水果气味,目前已实现大规模工业生产。

生产

丙醛主要通过乙烯氢甲酰化反应反应进行工业生产:

CO + H2 + C2H4 → CH3CH2CHO

这样,每年可生产数十万吨。[1]

实验室制备

丙醛也可通过用硫酸重铬酸钾的混合物氧化1-丙醇来制备。回流冷凝器中装有加热至60 °C的水,用于冷凝未反应的丙醇,同时允许丙醛通过。丙醛蒸汽立即冷凝到合适的接收器中。在这种装置中,生成的丙醛会立即从反应器中移除,因此不会过度氧化成丙酸[2]

反应

丙醛表现出烷基醛的特征反应,例如氢化、羟醛缩合、氧化等。它是最简单的具有前手性亚甲基的醛,因此其α-官能化衍生物(CH3CH(X)CHO) 具有手性。在有水存在的情况下,丙醛与偕二醇1,1-丙二醇处于平衡状态。

2-甲基戊醛(CH
3
CH
2
CH
2
CH(CH
3
)CHO) 由丙醛经羟醛缩合,再经脱水和氢化生成。

用途

丙醛在工业和实验室中主要用作化学结构单元。[1]: 4 [3]

它主要用作三羟甲基乙烷(CH3C(CH2OH)3)的前体,通过与甲醛缩合反应制得。这种三醇是醇酸树脂生产中的重要中间体。它用于合成几种常见的香料化合物仙客来醛新洋茉莉醛铃兰醛)。[1]

丙醛还原生成正丙醇还原胺化反应生成丙胺。由于对非氯代烃溶剂的需求不断增长,一些生产商采用取代溴化法将正丙醇转化为1-溴丙烷。然而,大多数应用仍直接使用正丙醇,例如类或乙二醇醚,或作为伯胺和仲胺的温和烷基化剂。[1]: 5 

氧化剂则会生成丙酸和丙酸盐,通常用作保存劑[1]: 5 

实验室用途

许多实验室应用都利用了它参与缩合反应的能力。[4]丙醛与叔丁胺缩合得到C2H5CH=N-t-Bu,是有机合成中常用的三碳试剂。用LDA对这个亚胺去质子化得到CH3CHLi2CH=N-t-Bu,然后与缩合。[5]

外太空的分布

在距離地球約26,000光年的銀河系中心附近,人馬座B2分子雲中已檢測到丙醛與丙烯醛[6][7][8]

透過COSAC與Ptolemy儀器對彗星67P/丘留莫夫-格拉西缅科表面的測量,發現了十六種有機化合物,其中四種是首次在彗星上被觀測到,包括乙酰胺丙酮異氰酸甲酯及丙醛。[9][10][11]

安全性

丙醛的LD50为1690毫克/千克(口服)[1],急性毒性较低,但对肺部和眼睛有刺激性,且为易燃液体。

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Hensel, A., Propanal, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a22_157.pub3 
  2. ^ Hurd, Charles D.; Meinert, R. N. Propionaldehyde. Organic Syntheses. 1932, 12: 64. doi:10.15227/orgsyn.012.0064. 
  3. ^ Wehrli, Pius A.; Chu, Vera. Y-Ketoesters from Aldehydes Via Diethyl Acylsuccinates: Ethyl 4-Oxohexanoate. Organic Syntheses. 1978, 58: 79. doi:10.15227/orgsyn.058.0079. 
  4. ^ See, e.g., (1992) "3,4-Diethylpyrrole and 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethylporphyrin". Org. Synth. 70. 
  5. ^ Peralta, M. M. "Propionaldehyde t-Butylimine" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
  6. ^ Scientists Discover Two New Interstellar Molecules: Point to Probable Pathways for Chemical Evolution in Space, National Radio Astronomy Observatory, June 21, 2004
  7. ^ Two newly found space molecules. By: Goho, Alexandra, Science News, 00368423, 7/24/2004, Vol. 166, Issue 4
  8. ^ Chemical Precursors to Life Found in Space Scientists say that a universal prebiotic chemistry may be at work
  9. ^ Jordans, Frank. Philae probe finds evidence that comets can be cosmic labs. The Washington Post. Associated Press. 30 July 2015 [30 July 2015]. (原始内容存档于23 December 2018). 
  10. ^ Science on the Surface of a Comet. European Space Agency. 30 July 2015 [30 July 2015]. 
  11. ^ Bibring, J.-P.; Taylor, M.G.G.T.; Alexander, C.; Auster, U.; Biele, J.; Finzi, A. Ercoli; Goesmann, F.; Klingehoefer, G.; Kofman, W.; Mottola, S.; Seidenstiker, K.J.; Spohn, T.; Wright, I. Philae's First Days on the Comet - Introduction to Special Issue (PDF). Science. 31 July 2015, 349 (6247): 493. Bibcode:2015Sci...349..493B. PMID 26228139. doi:10.1126/science.aac5116可免费查阅.