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常见醛类(Aldehyde)化合物之特性与用途
主页 > D曼生活 >常见醛类(Aldehyde)化合物之特性与用途 > 作者: 2020-07-08 浏览:659
常见醛类(Aldehyde)化合物之特性与用途


醛类(Aldehyde)是有机化学中一种重要的官能基(Functional Group);以一个羰基(C=O)为中心,羰基上的碳一侧接氢原子,化学通式为—CHO 或 —C(=O)H。如果羰基的碳两侧都是接氢原子(HC(=O)H),为最简单的醛类「甲醛」。醛类是醇类(Alcohol, —OH)氧化的产物,会再被进一步氧化成酸(—C(=O)OH)。醛类的性质跟羰基上所接碳链长度有关,譬如小分子醛类水溶性较佳,甲醛和乙醛和水可完全互融。此外小分子醛类沸点低,挥发性高,具有刺鼻味道。

醛类反应性高,目前工业上常使用的醛类化合物有甲醛、乙醛及丙烯醛三种。

常见醛类(Aldehyde)化合物之特性与用途

一、甲醛(Mathenal,Formaldehyde)
甲醛为最简单的醛类化合物,其反应性为醛类单一官能基化合物中最高的,于工业製程中广泛使用。尿素甲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯酚甲醛树脂、聚氧化甲烯(polyoxymethene,甲醛和三环氧乙烷的聚合物)、丁二醛等均是由甲醛製造的产品,其中以合成树脂工业以50%佔大部分。甲醛与甲醛衍生物的销售价值超过1450亿美元,佔美国与加拿大GDP的1.2%。

农业、造纸业、纺织工业、染料及医药分析常使用甲醛为溶剂或反应物。甲醛是建筑砖块合成的重要原料;纺织业者则利用甲醛使布料具有抗皱性;甲醛也是汽车製造业关键原料,用来製造传输元件、电气系统、发动机缸体、门板、车轴等。此外,甲醛广泛使用于木材加工与家具製造业,甲醛与酚、尿素或三聚氰胺等生成热固性酚甲醛树脂、尿素甲醛树脂、三聚氰胺树脂是常使用于合板或地毯的永久性黏着剂。甲醛亦可当作湿强度(wet-strength)树脂添加于卫生用纸製品如面纸、餐巾纸与滚筒卫生纸等。

甲醛有毒,40% 甲醛水溶液可作为杀菌剂或防腐剂,亦可使用于疫苗製程上,用来製造灭活细菌类毒素疫苗产品。建材常使用的甲醛树脂,是一种比较常见室内空气污染物有引发过敏与致癌的危险性。当空气中甲醛浓度达0.1ppm时,会刺激眼睛、黏膜导致流泪,吸入过量甲醛会引起头痛、喉咙烧灼、呼吸困难、引发或加重哮喘症状。因此早在1987年美国环保局(U.S.EPA)将甲醛列为人类可能致癌物,经过研究,1995年世卫组织国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer)亦将甲醛划分为一可能的人类致癌物,根据进一步的信息评估与研究数据显示,甲醛与鼻窦癌、鼻咽癌及白血病有关,在2004年6月国际癌症研究机构将其重新分类为人类致癌物质

二、乙醛(Ethenal,Acetaldehyde)
乙醛主要为製造醋酸或醋酸酐、丁醛、乙酸乙烯酯、树脂及砒啶(pyridine)衍生物的中间物。使用于水果或鱼类的保存、酒精的变性剂、燃料组成、胶质坚固剂、皮革防霉剂以及橡胶与造纸业的溶剂等。

除化学合成外,乙醛存在于碳氢化合物的氧化物、高等植物光合作用的中间产物、成熟的水果(少量)、暴露于空气中的酒类等。它也是人体醣类新陈代谢的中间产物,因此少量存在于血液中。资料显示,新鲜菸草叶及其烟雾中,亦含有乙醛,与尼谷丁产生协同效应,增加青少年成瘾性。此外,汽机车内然机所排放的废气亦含有乙醛。

乙醛是一种可能的致癌物质:国际癌症研究机构(IRAC) 指出,在动物实验中,有充足证据显示乙醛的致癌性。乙醛结合蛋白质,会破会DNA与造成肌肉异常发展。研究818位严重酗酒患者发现,他们在乙醇脱氢酶基因上有缺陷,因此比正常人更易在上消化道与肝脏罹患癌症。

三、丙烯醛(Propenal,Acrolein)
丙烯醛因具有共轭羰基与乙烯基(vinyl group)所以有高反应性,可用来製备聚酯树脂(polyester resin)、聚胺基甲酸乙酯(polyurethane)、丙二醇、丙烯酸、丙烯腈、丙三醇等,所以广泛用于工业製程中,如纺织业、造纸业、橡胶业、製药业、塑胶业及树脂合成等。

丙烯醛对肺有严重的刺激性,也可当做催泪剂,在一次世界大战当作生化武器使用。丙烯醛浓度达2 ppm对人体有立即性的伤害。2006年10月,研究人员发现菸草烟雾中的丙烯醛与罹患肺癌有相当的关连性。此外,他曾被作为废水的除臭剂。

参考资料:
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Aldehyde
2. http://msds.chem.ox.ac.uk/FO/formaldehyde.html
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Formaldehyde
4. http://www.epa.gov/iaq/formalde.html
5. http://web.pu.edu.tw/~pu1680/document/p7/1/1-6-4.doc
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Acetaldehyde
7. http://msds.chem.ox.ac.uk/AC/acetaldehyde.html
8. http://en.wikipedia.org/wiki/Acrolein
9. http://msds.chem.ox.ac.uk/AC/acrolein.html

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