Пропаналь

Пропаналь (пропионовый альдегид, пропиональдегид) — альдегид пропионовой кислоты. Является изомером ацетона.

Пропаналь
Общие
Систематическое наименование	пропиональдегид, пропионовый альдегид
Традиционные названия	пропаналь
Хим. формула	СН3СН2СHO
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	58,1 г/моль
Плотность	0,81 г/см³
Энергия ионизации	9,95 эВ[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	−81 °C
• кипения	48,8 °C
• вспышки	-30 °C
• самовоспламенения	207 °C
Пределы взрываемости	2,6-17,0 %
Давление пара	31,3 кПа 20°C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	16,7 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,3636
Структура
Дипольный момент	2,52 Д
Классификация
Рег. номер CAS	123-38-6
PubChem	527
Рег. номер EINECS	204-623-0
SMILES	CCC=O
InChI	InChI=1S/C3H6O/c1-2-3-4/h3H,2H2,1H3 NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N
RTECS	UE0350000
ChEBI	17153
Номер ООН	1275
ChemSpider	512
Безопасность
NFPA 704	3 2 2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Физические свойства

Бесцветная жидкость с характерным запахом. Смешивается со многими органическими растворителями (например, спиртом), с водой образует азеотропную смесь (т. кип. 47,8 °С, 98,1 % пропаналя). Koэффициент распределения октанол/вода как lg Pow: 0,83

Получение

В промышленности в основном получается гидроформилированием этилена, синтез-газом (смесь угарного газа и водорода) в присутствии родия или карбонила кобальта:

${\displaystyle {\ce {CO + H2 + C2H4 -> CH3CH2CHO}}}$,

а также окислением бутан-пропановой фракции:

${\displaystyle {\ce {CH3CH2CH3 + O2 -> CH3CH2CHO + H2O}}}$.

Может быть также получен путём дегидрирования 1-пропанола на серебряном катализаторе при 400 °C:

${\displaystyle {\ce {CH3CH2CH2OH -> CH3CH2CHO + H2}}}$.

Лабораторный способ получения основывается на частичном окислении пропанола-1 бихроматом калия в присутствии серной кислоты. При этом к кипящему пропанолу добавляют раствор бихромата калия в разбавленной серной кислоте. Пары проходят через обратный холодильник установленный под углом 45° и охлаждаемый водой с температурой до 60 °С. Таким образом непрореагировавший пропанол-1 возвращается обратно в реакционный сосуд, а пары пропаналя уносятся. К верху обратного холодильника присоединён нисходящий холодильник, охлаждаемый холодной водой, где конденсируется пропаналь. Выход реакции достигает 50 %^[2].

Также он может быть получен изомеризацией пропиленоксида над силикагелем при 300 °C^[3] и гидрированием акролеина^[4]:

${\displaystyle {\ce {CH2=CHCHO + H2 -> CH3CH2CHO}}}$.

Применение

В органическом синтезе

Конденсацией с трет-бутиламином получают CH₃CH₂CH=N-t-Bu, который является трёхатомным билдинг-блоком. Под действием LDA он депротонируется, образуя CH₃CHLiCH=N-t-Bu. Это вещество далее контролируемо взаимодействует с альдегидами.

Безопасность

Оказывает наркотическое и раздражающее действие, поражает дыхательную систему, паренхиматозные органы, гемопоэз^[5]. Хорошо всасывается через неповрежденную кожу. Раздражает кожу и при длительном контакте вызывает некроз. При попадании в глаза — сильное раздражение, ожоги роговицы^[5]. Для крыс при внутрижелудочном введении ЛД50 — 1410 мг/кг. ПДК р. з. — 5 мг/м³; пары, класс опасности — 3. ОБУВ а. в. — 0,01 мг/м^3[6]. ПДК м. р. — 0,015 мг/м³. Пропаналь является одним из метаболитов пропиленгликоля в организме (образуется в очень небольших количествах).

Горюч. Пределы взрываемости паров в воздухе: 2,6—17,0 об.%.

ПДК в воздухе рабочей зоны — 5 мг/м³ (максимально разовая)^[7]. А порог восприятия запаха может достигать, например, 240 мг/м^3[8]. У части людей порог был значительно выше среднего значения. Поэтому можно ожидать, что использование широко распространённых фильтрующих СИЗОД в сочетании с «заменой фильтров по появлении запаха под маской» (как это почти всегда рекомендуется в РФ поставщиками СИЗОД) приведёт к чрезмерному воздействию токсичных^[9] паров пропиональдегида на, по крайней мере, часть работников — из-за запоздалой замены противогазных фильтров. Для защиты от пропаналя следует использовать значительно более эффективные изменение технологии и средства коллективной защиты.

Примечания

1. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
2. Синтезы органических препаратов. Сборник 2. М.: Иностранная Литература, 1949, стр. 424.
3. Hurd C. D., Meinert R. N.: Propionaldehyde. In: Organic Syntheses. v. 12, 1932, p. 65
4. Sabatier P., Senderens J.-B.: «Nouvelles méthodes générales d’hydrogénation» in Ann. phys. chim. (8) 1905, v. 4, p. 398
5. Вредные вещества в промышленности, 7-е издание, Ленинград, «Химия» 1976, Т. 1., С. 512
6. ГН 2.1.6.2309-07 Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.  (неопр.) Дата обращения: 10 ноября 2020. Архивировано 3 ноября 2020 года.
7. (Роспотребнадзор). № 1819. Пропиональдегид (пропаналь) // ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (рус.) / утверждены А.Ю. Поповой. — Москва, 2018. — С. 125. — 170 с. — (Санитарные правила). Архивировано 12 июня 2020 года.
8. Pliska V. and G. Janicek. Die Veranderungen der Wahrnehmungsschwellen - Konzentration der Riechstoffe in Einiger Homologischen Serien (нем.) // Heymans Institute of Pharmacology Archives internationales de pharmacodynamie et de therapie. — Gent (Belgium), 1965. — Vol. 156. — S. 211—216. — ISSN 0003-9780.
9. МКХБ Международная организация труда. МКХБ № 0550. Пропионовый альдегид. Пропаналь  (рус.). www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018). Дата обращения: 12 ноября 2019.