Share to:

 

Бензойный альдегид

Бензойный альдегид
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
Бензальдегид
Традиционные названия Бензойный альдегид,
фенилметаналь
Хим. формула C6H5CHO
Рац. формула C7H6O
Физические свойства
Состояние бесцветная жидкость с приятным миндальным запахом
Молярная масса 106.12 г/моль
Плотность 1.0415 г/см³
Динамическая вязкость 0.14 Па·с
Энергия ионизации 9,49 эВ[1]
Термические свойства
Температура
 • плавления −56 °C
 • кипения 178.1 °C
 • вспышки 62 °C
Критическая точка 412°С
Удельная теплота испарения 39,7 Дж/кг
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 0,3 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,5455
Классификация
Рег. номер CAS 100-52-7
PubChem
Рег. номер EINECS 202-860-4
SMILES
InChI
ChEBI 17169
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 1300 мг/кг(крысы, перорально),
1250 мг/кг (крысы, подкожно)
Токсичность токсичен, вызывает раздражение кожи
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T: Токсично» системы ECBПиктограмма «Xi: Раздражитель» системы ECB
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 2: Для воспламенения необходим некоторый нагрев или относительно высокая температура воздуха (например, дизельное топливо). Температура вспышки между 38 °C (100 °F) и 93 °C (200 °F)Опасность для здоровья 3: Кратковременное воздействие может привести к серьёзным временным или умеренным остаточным последствиям (например, хлор, серная кислота)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствует
2
3
1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Бензойный альдегид (бензальдегид) C6H5CHO — простейший альдегид ароматического ряда, бесцветная жидкость с характерным запахом горького миндаля или яблочных косточек, желтеющая при хранении и окисляющаяся кислородом воздуха до перекиси бензоила (взрывоопасна), в дальнейшем превращающейся в бензойную кислоту.

История

Был исследован в 1840-х годах Николаем Николаевичем Зининым.

Физические свойства

Т.пл. −56 градусов Цельсия, Т.кип. 179 градусов Цельсия. Растворяется в этаноле, эфире, метиламине, диэтиламине, серной кислоте и других органических растворителях[2].

Растворимость в воде при н.у. 0,3 %. Образует азеотропные смеси с орто-крезолом, бензилхлоридом, фенолом и другими органическими веществами.

Химические свойства

Для бензальдегида характерны реакции с участием карбонильной группы. Так, например, бензальдегид взаимодействует с HCN, образуя соответствующий продукт.

Помимо этого бензальдегид реагирует с другими нуклеофильными реагентами, вступая в реакции конденсации. С реактивами Гриньяра бензальдегид даёт соответствующие вторичные спирты.

Под действием щёлочи бензальдегид вступает в реакцию Канниццаро образуя бензиловый спирт и бензойную кислоту.

Бензальдегид быстро окисляется на воздухе до бензойной кислоты. Нагревание в присутствии KCN приводит к бензоину:

.

С фенолами и третичными ароматическими аминами бензальдегид конденсируется с образованием производных трифенилметана, с уксусным ангидридом — с образованием коричной кислоты (реакция Перкина).

Бензальдегид способен вступать в реакции электрофильного замещения, причём реагирует он селективно, образуя мета-замещённые продукты.

Получение

Из природного сырья

Ядра косточек горького миндаля содержат гликозид амигдалин. В немного меньшем количестве он присутствует в косточках абрикосов, персиков, вишни, черешни и др. косточковых. Определить, что имеющиеся у вас косточки содержат амигдалин, можно по запаху напоминающему запах бензальдегида.

  • C6H5CH(CN)O-C12H21O10 (гликозид амигдалин) + ферментативный гидролиз (ферменты уже содержатся в самих косточках) = C6H5CHO + HCN + сахар.

Далее растворимыми солями железа осаждается нерастворимый в воде гексацианоферрат железа и бензальдегид отгоняется с водяным паром.

Существует несколько способов синтеза бензальдегида из бензилового спирта, однако самый простой из них, который легко реализовать в лабораторных условиях с очень высокими выходами и без побочных продуктов, является окисление первичного спирта в альдегид путем кипячения в безводном диметилсульфоксиде в присутствие концентрированной серной кислоты[3]:

Таким образом можно получать и замещенные бензальдегиды - выходы будут изменяться в зависимости от заместителей.

Окисление толуола в инертных растворителях с помощью избытка хлористого хромила и гидролизом промежуточного соединения[4].

Таким методом можно получать замещенные бензальдегиды - выход продукта зависит от природы заместителей.

Из хлорпроизводных толуола

Бензил хлорид может быть гидролизован реакцией Соммле в соответствующий альдегид, в то же время в таких же условиях гидролизуется и бензальхлорид. Поэтому проводить гидролиз обоих хлорпроизводных толуола можно совместно с очень высокими выходами[5][2].


В свою очередь хлорпроизводные могут быть получены путем взаимодействия бензилового спирта с концентрированной соляной кислотой[6] или прямым хлорированием толуола.

Другие методы:

  • C7H8 + Cl2 + свет = C6H5CHCl2 (бензальхлорид) + гидролиз H2O (кат. порошок Fe, бензоат Fe) = (выход 76%) C6H5CHO

  • C7H8 + MnO2 + H2SO4 65% (t40°C) = C6H5CHO

  • C7H8 + CrO3 + (CH3CO)2O + CH3COOH (t5-10°C) = C6H5CH(OOCCH3)2 + HCl (гидролиз) = C6H5CHO

  • пары

C7H8 + воздух + кат. V2O5; 350-500°С = C6H5CHO

Из бензилгалогенидов

  • C6H5CH2Cl + Pb(NO3)2 водн.; HNO3 разб.; 100°С = C6H5CH2ONO2 + NaOH = C6H5CHO

  • C6H5CH2Cl + C5H5N(пиридин) = [C5H5N+CH2C6H5]Cl- + n-ONC6H4N(CH3)2(п-нитрозодиметиланилин) = C6H5CH=N+(O-)C6H4N(CH3)2 + H2O(H+) = C6H5CHO

  • C6H5CH2Cl + (CH3)2C=N+(ONa)O-(натриевое производное 2-нитропропана) = (CH3)2C=NOH + NaCl + C6H5CHO(выход 68-73%)

Прямое формилирование бензола и его гомологов

  • HCOOCH3 + PCl5 = CHCl2OCH3(дихлорметилметиловый эфир) + POCl3

C6H6 + CHCl2OCH3(дихлорметилметиловый эфир) + катализатор(AlCl3,TiCl4,SnCl4) в CH2Cl2 или CS2, 0°C = C6H5CHO

  • (C6H5CH3 + NaCN + AlCl3 + HCl при 100°С = n-CH3C6H4CHO(выход 39%), (выход незамещенного бензальдегида из бензола 11-39%)
  • C6H5OCH3(анизол) + NaCN + AlCl3 + HCl при 40-45°С = CH3OC6H4CHO(анисовый альдегид, выход почти количественный), (реакция хорошо работает на фенолах и их эфирах)
  • HCON(CH3)2(диметилформамид) + POCl3 (экзотермическая реакция) + ArH = ArCH(OPOCl2)(N+H(CH3)2Cl-) + H2O = ArCHO + NH(CH3)2 + H3PO4

Из хлорангидридов кислот, сложных эфиров, нитрилов, спиртов, фенолов

  • ArCOCl(хлорангидрид) + C6H5NH2(анилин) = ArCO-NHC6H5(анилид) + PCl5 = ArCCl=NC6H5(иминохлорид) + SnCl2(безводный) = ArCH=NC6H5(анил) + H2O = C6H5NH2 + ArCOH (выделение промежуточных продуктов необязательно) (выход 62%)
  • ArCOOC2H5(сложный эфир) + NH2-NH2(гидразин) = ArCO-NHNH2(гидразид) + C6H5SO2Cl(бензолсульфохлорид) = ArCO-NHNH-SO2C6H5 + KOH = ArCOH + N2 + C6H5SO2OK (выходы 40-85%)
  • C6H5CN + SnCl2(безводный) + HCl (в эфире) = [C6H5CH=NH2]2SnCl6 + H2O = C6H5CHO (выход хороший)

  • C6H5CH2OH(бензиловый спирт) + NO2 (в хлороформе при 0°C) = C6H5CH(OH)NO2 = C6H5CHO (выходы альдегидов выше 90%, независимо от природы замещающих групп и пространственных затруднений)

Нахождение в природе

Бензойный альдегид входит в состав эфирных масел. Его гликозид (амигдалин) содержится в косточках горького миндаля и некоторых других косточковых плодов[7][8], в листьях черёмухи, в мякоти гриба вёшенки обыкновенной.

Применение

Правовой статус

В России

Постановлением правительства Российской Федерации от 9 апреля 2015 г. № 328 внесён в список VI прекурсоров, оборот которых ограничен (в концентрации выше 15% для бензальдегида) и в отношении которых устанавливаются особые меры контроля.

Техника безопасности

Температура самовоспламенения 205 °С; КПВ 1-3%; температурные пределы взрываемости 58-80°С. Бензальдегид раздражает глаза и верхние дыхательные пути. ПДК 5 мг/м3; ЛД50 1,3 г/кг (крысы, перорально); смертельная доза для человека 50-60 грамм.

Охрана труда

По данным 3-го издания «Большой медицинской энциклопедии» запах этого вещества отчётливо различается при концентрации 3 мг/м3[8]; в то время как по нормативам Роспотребнадзора ПДК 5 мг/м3[9].

Литература

  • Бензойный альдегид // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Примечания

  1. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbookCRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  2. 1 2 Friedrich Brühne, Elaine Wright. Benzaldehyde (англ.) // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. — Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000-06-15. — ISBN 978-3-527-30673-2. — doi:10.1002/14356007.a03_463. pub2.
  3. Ehsan Sheikhi, Mehdi Adib, Morteza Karajabad, Seyed Gohari. Sulfuric Acid-Promoted Oxidation of Benzylic Alcohols to Aromatic Aldehydes in Dimethyl Sulfoxide: An Efficient Metal-Free Oxidation Approach (англ.) // Synlett. — 2018-04. — Vol. 29, iss. 07. — P. 974–978. — ISSN 0936-5214. — doi:10.1055/s-0037-1609149.
  4. Étard, A. Recherches sur le rôle oxydant de l'acide chlorochromique (фр.) // Annales de Chimie et de Physique. — 1881. — Т. 22. — С. 218—286. Архивировано 1 марта 2012 года.
  5. Libman, B. Ya. Benzaldehyde from toluene chlorination products (англ.) // Zhurnal Prikladnoi Khimii (Sankt-Peterburg, Russian Federation). — 1966.
  6. Богачев В.Н., Антонова М.М., Костикова Н.А. Синтез бензальдегида на основе бензилового спирта // Химия и технология органических веществ. 2022. N 3 (23). C. 18-29.
  7. Бензальдегид : [арх. 4 января 2023] / Огибин Ю. Н. // Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. — 2016.
  8. 1 2 Уланова И. П. Бензальдегид // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1976. — Т. 3 : Беклемишев — Валидол. — С. 36—37. — 584 с. : ил.
  9. (Роспотребнадзор). № 245. Бензальдегид // ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» / утверждены А.Ю. Поповой. — Москва, 2018. — С. 20. — 170 с. — (Санитарные правила). Архивировано 12 июня 2020 года.
Kembali kehalaman sebelumnya