丙烯醛

丙烯醛（Acrolein），又叫烯丙醛、2-丙烯醛，分子式为C₃H₄O，是一种无色或淡黄色液体，有刺激性气味。沸点为52.5℃，熔点为-87.7℃，溶于水，易溶于醇、丙酮等多数有机溶剂。丙烯醛遇氧或在光照下，易发生自动氧化和聚合反应，因此在存放时需加入少量氢醌防止上述反应进行。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易爆炸。丙烯醛用途广泛，是合成树脂工业的主要原料之一，在有机合成、药物合成、造纸、石油等工业生产中均得到广泛应用。

在30年代初期，Degussa公司首先开发了丙烯醛的工业合成法，并于1942年开始生产。经典的合成方法是以乙醛和甲醛缩合为基础，但目前已被丙烯催化氧化法代替。

丙烯醛是碳链最短的烯醛，含有一个烯键和一个醛基。为无色透明液体，具有特殊刺激气味，是人们广泛接触的一种物质。人体内源性接触丙烯醛主要是体内脂质过氧化所产生的。另外，化疗及免疫抑制药物环磷酰胺(CP)体内代谢产物即为丙烯醛。环境中的丙烯醛是燃料燃烧的主要副产物之一，胶布或漆布制造、兽骨加工、炼油或食品生产等过程中，植物油类、甘油等加热时，都可产生丙烯醛。在香烟烟雾、机动车废气中均含有丙烯醛。军事作业中，坦克行进中废气倒灌、火炮发射能够产生大量的丙烯醛。另外，一些密闭环境如坑道、柴油机运转产生的废气中含有较多的丙烯醛。

丙烯醛对机体也具有多种危害，如心血管系统、神经、生殖系统等等。对心血管系统：小剂量丙烯醛能使大鼠血压升高，而大剂量时则反使血压下降。对消化系统：丙烯醛能致持续性胃痛，并能造成肝脏的器质性及功能性损害。对泌尿系统：丙烯醛是最为常用的抗肿瘤药物环磷酰胺在体内的代谢产物。据报道它是环磷酰[xiān]胺所致出血性膀胱炎等泌尿系统毒副作用的主要原因。有关丙烯醛的致癌性存在争议，但吸烟及CP化疗一直被认为是导致膀胱癌的诱因。丙烯醛对某些生物测试系统有突变性，表现在DNA复制与修复过程中对DNA聚合酶的抑制潜力，但是双链DNA可以抵抗其灭活作用，单链DNA则无此作用。丙烯醛在体内代谢过程中能够产生自由基而损伤DNA分子，并能形成DNA加合物。Nath等应用32P后标记—HPLC在线技术检测了人和啮齿动物肝DNA分子的加合物，发现了丙烯醛产生的加合物一N2—丙基—脱氧鸟苷加合物。还可在人外周血淋巴细胞中检出该加合物，提示丙烯醛对人和啮齿动物DNA分子内源性损伤的潜在作用。

丙烯醛是一种无色或淡黄色、易燃、易挥发的不稳定液体，有刺激性气味，其蒸气有强烈催泪性，密度为0.84g/cm，熔点为-87.7℃，沸点为52.5℃，溶于水，易溶于醇、丙酮等多数有机溶剂。暴露于光和空气、强碱或强酸存在条件下易聚合，贮存时可加入0.2%的对苯二酚作稳定剂，应注意低温和避光保存。

丙烯醛既有羰基的性质也有不饱和键的性质。由于双重官能团的存在，又有其特殊性质。丙烯醛分子双键和羰[tāng]基形成共轭体系。由于氧的电负性极大，使分子中电子云密度发生了改变，使共轭键原子上出现了电子云密度交替变化，造成丙烯醛加成发生1,2或1,4-加成。

CH₂=CHCHO + H₂O

HOCH₂CH₂CHOCH₂=CHCHO + Br₂

BrCH₂CHBrCHOCH₂=CHCHO + H₂O

HCHO + CH₃CHO（在NaOH作用下）

CH2=CHCHO + RMgX

RCH2CH=CHOMgXCH2=CHCHO + PhMgX

CH2=CHCHPhOMgX丙烯醛与格氏试剂的加成，可以进行1,2-加成，也可进行1,4-加成，这主要取决于格氏试剂的烃基结构，一般烷基进行1,4-加成，芳基进行1,2-加成。

丙烯醛与一些试剂本应进行1,2-加成反应，但由于其共轭结构却进行1,4-加成。CH₂=CHCHO +3C₂H₅OH

C₂H₅CH₂CH₂CH（OC₂H₅）₂CH₂=CHCHO + H₂NNHPh

PhNHNHCH₂CH₂CHO

将甘油与硫酸氢钾或硫酸镁，硼酸，三氧化铝在215～235℃共热，将反应生成的丙烯醛气体蒸出并经冷凝收集，得粗品。将粗品加10%磷酸氢钠溶液调pH值至6，进行分馏，收集50～75 ℃馏分，即得丙烯醛精品。

工业上常用催化氧化丙烯的方法制备丙烯醛。将丙烯、空气和水蒸气按一定比例混合后与催化剂一起送入固定床反应器，在0.1~0.2 MPa、350～450 ℃下进行反应。反应生成的气体混合物用水急冷，从急冷塔出来的尾气放空前经过洗涤。从急冷塔塔底出来的有机液进汽提塔，汽提出丙烯醛和其他轻组分，然后用蒸馏法从粗丙烯醛中除去水和乙醛。CH₂=CHCH₃ + O₂

CH₂=CHCHO + H₂O（在催化剂条件下）

可做油田注入水的杀菌剂，以抑制水中的细菌生长，防止细菌在地层造成腐蚀及堵塞问题，在油田盐水区，丙烯醛既可促进水的流动，又可使废盐水易于处理，同时还可消除油田水中硫氢化合物的异味。

在造纸工业中，用丙烯醛可消除造纸工业中出现的黏质体。

在工业生产中，丙烯醛可做循环冷却水的有效的消毒剂，控制微生物生长，保护设备。

丙烯醛可做做有机合成原料合成蛋氨酸，戊二醛，甲基吡啶，香精，制备甘油等。

丙烯醛有强烈刺激性气味，且具有催泪性，为剧毒品，对眼、鼻、皮肤有刺激性，在第一次世界大战时曾用作军用毒气。

由于丙烯醛本身对生物体有毒杀作用，在商业上可作为一种很有效的生物毒杀剂，用于废水处理时控制微生物生长，也可用于排灌管道中控制水草、藻类及软体动物的生长。

丙烯醛蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸；受热分解释放出高毒蒸气；在空气中久置后能生成有爆炸性的过氧化物；与酸类、碱类、氨、胺类、二氧化硫、金属盐类、氧化剂等反应猛烈；在火场高温下，能发生聚合放热，使容器破裂。

丙烯醛有强烈刺激性。吸人蒸气会有灼烧感，出现咳嗽，呼吸困难，气促，咽喉痛，恶心等症状。皮肤接触会出现发红，疼痛，水疱，皮肤烧伤等症状；眼睛接触会使眼睛发红，疼痛，严重深度烧伤；食入丙烯醛会出现灼烧感，惊厥，恶心的症状。

丙烯醛是制造许多有机物的原料，在工业上，可吸入、食入或经皮吸收。其有很强的刺激性和高蒸气压，可迅速形成有害的大气浓度。丙烯醛是低分子量不饱和醛，具有亲电子活性，吸人丙烯醛后可引起肺内前炎介质释放和炎性细胞募集，同时可激活多种信号通路及核转录因子，具有高度反应活性，其急性毒性强烈，对皮肤、眼、上呼吸道均产生刺激作用，可引起头痛、支气管损伤，降低肺的抗菌能力。且已证实丙烯醛可明显阻断人气管损伤上皮细胞的修复作用，并诱导气道黏液高分泌和炎症反应等。但是，丙烯醛具有良好的警告特性，在低于危险浓度时已发生剧烈的刺激，空气中1mg/m低浓度时它的强烈催泪作用就使得人们不得不跑离污染区去寻找防护设备。接触往往是医管道或容器泄漏和溢出所造成。

急性毒性：大鼠一LD50(食入)：46 mg/kg；LD₅₀(腹膜注射)：4 mg/kg；LC₅₀(吸入，4 h)：26mg/m；LD₅₀(皮下注射)：50 mg/kg。小鼠一LD₅₀(食入)：28 mg/kg；LC₅₀(吸入，6 h)：66 ppm；LD₅₀(腹膜注射)：9008 μg/kg；LD₅₀(皮下注射)：30 mg/kg。家兔一LD₅₀(食入)：7 mg/kg；LD₅₀(经皮)：562mg/kg。亚急性和慢性毒性：大鼠持续接触丙烯醛浓度低至4.8 mg/m，40 h后，其肝脏的碱性磷酸酶活性升高。生殖毒性：大鼠静脉最低中毒剂量(TDL₀)：6 mg/kg(孕后用药9 d)，胚泡植入后死亡率升高。致癌性：IARC致癌性评论：动物为不肯定性反应。

丙烯醛在土壤中的吸收趋势很低，会挥发于空气中，且在土壤中会被水溶解。低浓时能降低生物分解速率。高浓度时会抑制细菌的退化。且丙烯醛在水中溶解度大，经工业排出的丙烯醛进人大气后可通过降雨进入水体中。

当发生由丙烯醛引起的火灾时，使用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳灭火。当丙烯醛发生泄露时，及时撤离危险区域，移除全部引燃源。向专家咨询！将泄漏液收集在有盖的容器中。用砂土或惰性吸收剂吸收残液，并转移到安全场所。不要让该化学品进入环境。

用金属桶盛装。放置容器时须防碰损。储存于通风、阴凉的易燃液体专库内，远离火种、火源，避免阳光直射，库存的丙烯醛须加阻聚剂，得与氢氧化钠、氨或胺类等碱性物质以及氧化剂在同库存放。包装时要注意不易破碎包装，将易破碎包装放在不易破碎的密闭容器中。不得与食品和饲料一起运输。