丙烯醛（Acrolein），又叫烯丙醛、2-丙烯醛，分子式為C3H4O，是一種無色或淡黃色液體，有刺激性氣味。沸點為52.5℃，熔點為-87.7℃，溶于水，易溶于醇、丙酮等多數(shù)有機溶劑。丙烯醛遇氧或在光照下，易發(fā)生自動氧化和聚合反應，因此在存放時需加入少量對苯二酚防止上述反應進行。其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易爆炸。丙烯醛用途廣泛，是合成樹脂工業(yè)的主要原料之一，在有機合成、藥物合成、造紙、石油等工業(yè)生產中均得到廣泛應用。
發(fā)展歷史
在30年代初期，Degussa公司首先開發(fā)了丙烯醛的工業(yè)合成法，并于1942年開始生產。經(jīng)典的合成方法是以乙醛和甲醛縮合為基礎，但目前已被丙烯催化氧化法代替。
來源及接觸因素
丙烯醛是碳鏈最短的烯醛，含有一個烯鍵和一個醛基。為無色透明液體，具有特殊刺激氣味，是人們廣泛接觸的一種物質。人體內源性接觸丙烯醛主要是體內脂質過氧化所產生的。另外，化療及免疫抑制劑環(huán)磷酰胺(CP)體內代謝產物即為丙烯醛。環(huán)境中的丙烯醛是燃料燃燒的主要副產物之一，膠布或漆布制造、獸骨加工、煉油或食品生產等過程中，植物油類、丙三醇等加熱時，都可產生丙烯醛。在香煙煙霧、機動車廢氣中均含有丙烯醛。軍事作業(yè)中，坦克行進中廢氣倒灌、火炮發(fā)射能夠產生大量的丙烯醛。另外，一些密閉環(huán)境如坑道、柴油機運轉產生的廢氣中含有較多的丙烯醛。
體內效應
丙烯醛對機體也具有多種危害，如心血管系統(tǒng)、神經(jīng)、生殖系統(tǒng)等等。對心血管系統(tǒng)：小劑量丙烯醛能使大鼠血壓升高，而大劑量時則反使血壓下降。對消化系統(tǒng)：丙烯醛能致持續(xù)性胃痛，并能造成肝臟的器質性及功能性損害。對泌尿系統(tǒng)：丙烯醛是最為常用的抗腫瘤藥物環(huán)磷酰胺在體內的代謝產物。據(jù)報道它是環(huán)磷胺所致出血性膀胱炎等泌尿系統(tǒng)毒副作用的主要原因。有關丙烯醛的致癌性存在爭議，但吸煙及CP化療一直被認為是導致膀胱癌的誘因。
丙烯醛對某些生物測試系統(tǒng)有突變性，表現(xiàn)在脫氧核糖核酸復制與修復過程中對DNA聚合酶的抑制潛力，但是雙鏈DNA可以抵抗其滅活作用，單鏈DNA則無此作用。丙烯醛在體內代謝過程中能夠產生自由基而損傷DNA分子，并能形成DNA加合物。Nath等應用32P后標記—HPLC在線技術檢測了人和嚙齒動物肝DNA分子的加合物，發(fā)現(xiàn)了丙烯醛產生的加合物一N2—丙基—2'-脫氧鳥苷加合物。還可在人外周血淋巴細胞中檢出該加合物，提示丙烯醛對人和嚙齒動物DNA分子內源性損傷的潛在作用。
理化性質
物理性質
丙烯醛是一種無色或淡黃色、易燃、易揮發(fā)的不穩(wěn)定液體，有刺激性氣味，其蒸氣有強烈催淚性，密度為0.84g/cm3，熔點為-87.7℃，沸點為52.5℃，溶于水，易溶于醇、丙酮等多數(shù)有機溶劑。暴露于光和空氣、強堿或強酸存在條件下易聚合，貯存時可加入0.2%的對苯二酚作穩(wěn)定劑，應注意低溫和避光保存。
化學性質
丙烯醛既有羰基的性質也有不飽和鍵的性質。由于雙重官能團的存在，又有其特殊性質。丙烯醛分子雙鍵和基形成共軛體系。由于氧的電負性極大，使分子中電子云密度發(fā)生了改變，使共軛鍵原子上出現(xiàn)了電子云密度交替變化，造成丙烯醛加成發(fā)生1,2或1,4-加成。
雙鍵上的反應
CH2=CHCHO + H2OHOCH2CH2CHO
CH2=CHCHO + Br2BrCH2CHBrCHO
CH2=CHCHO + H2OHCHO + CH3CHO（在氫氧化鈉作用下）
羰基上的反應
CH2=CHCHO + RMgXRCH2CH=CHOMgX
CH2=CHCHO + PhMgXCH2=CHCHPhOMgX
丙烯醛與碘化甲基鎂的加成，可以進行1,2-加成，也可進行1,4-加成，這主要取決于格氏試劑的烴基結構，一般烷基進行1,4-加成，芳基進行1,2-加成。
丙烯醛的特殊反應
丙烯醛與一些試劑本應進行1,2-加成反應，但由于其共軛結構卻進行1,4-加成。
CH2=CHCHO +3C2H5OHC2H5CH2CH2CH（OC2H5）2
CH2=CHCHO + H2NNHPhPhNHNHCH2CH2CHO
制備方法
實驗室制法
將丙三醇與硫酸氫鉀或硫酸鎂，硼酸，三氧化鋁在215～235℃共熱，將反應生成的丙烯醛氣體蒸出并經(jīng)冷凝收集，得粗品。將粗品加10%磷酸氫鈉溶液調pH值至6，進行分餾，收集50～75 ℃餾分，即得丙烯醛精品。
工業(yè)制法
工業(yè)上常用催化環(huán)氧丙烷的方法制備丙烯醛。將丙烯、空氣和蒸汽按一定比例混合后與催化劑一起送入固定床反應器，在0.1~0.2 MPa、350～450 ℃下進行反應。反應生成的氣體混合物用水急冷，從急冷塔出來的尾氣放空前經(jīng)過洗滌。從急冷塔塔底出來的有機液進汽提塔，汽提出丙烯醛和其他輕組分，然后用蒸餾法從粗丙烯醛中除去水和乙醛。
CH2=CHCH3 + O2CH2=CHCHO + H2O（在催化劑條件下）
應用領域
石油工業(yè)
可做油田注入水的殺菌劑，以抑制水中的細菌生長，防止細菌在地層造成腐蝕及堵塞問題，在油田鹽水區(qū)，丙烯醛既可促進水的流動，又可使廢鹽水易于處理，同時還可消除油田水中硫氫化合物的異味。
造紙工業(yè)
在造紙工業(yè)中，用丙烯醛可消除造紙工業(yè)中出現(xiàn)的黏質體。
工業(yè)生產
在工業(yè)生產中，丙烯醛可做循環(huán)冷卻水的有效的化學消毒劑，控制微生物生長，保護設備。
有機合成
丙烯醛可做做有機合成原料合成甲硫氨酸，戊二醛，甲基吡啶，香精，制備丙三醇等。
軍事工業(yè)
丙烯醛有強烈刺激性氣味，且具有催淚性，為劇毒品，對眼、鼻、皮膚有刺激性，在第一次世界大戰(zhàn)時曾用作軍用毒氣。
其他
由于丙烯醛本身對生物體有毒殺作用，在商業(yè)上可作為一種很有效的生物毒殺劑，用于廢水處理時控制微生物生長，也可用于排灌管道中控制水草、藻類及軟體動物門的生長。
安全事宜
GHS分類
危險特性
丙烯醛蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸；受熱分解釋放出高毒蒸氣；在空氣中久置后能生成有爆炸性的過氧化物；與酸類、堿類、氨、胺類、二氧化硫、金屬鹽類、氧化劑等反應猛烈；在火場高溫下，能發(fā)生聚合放熱，使容器破裂。
毒性概述
丙烯醛有強烈刺激性。吸人蒸氣會有灼燒感，出現(xiàn)咳嗽，呼吸困難，氣促，咽喉痛，惡心等癥狀。皮膚接觸會出現(xiàn)發(fā)紅，疼痛，水痘，皮膚燒傷等癥狀；眼睛接觸會使眼睛發(fā)紅，疼痛，嚴重深度燒傷；食入丙烯醛會出現(xiàn)灼燒感，驚厥，惡心的癥狀。
毒理
丙烯醛是制造許多有機化合物的原料，在工業(yè)上，可吸入、食入或經(jīng)皮吸收。其有很強的刺激性和高蒸氣壓，可迅速形成有害的大氣濃度。丙烯醛是低分子量不飽和醛，具有親電子活性，吸人丙烯醛后可引起肺內前炎介質釋放和炎性細胞募集，同時可激活多種信號通路及核轉錄因子，具有高度反應活性，其急性毒性強烈，對皮膚、眼、上呼吸道均產生刺激作用，可引起頭痛、支氣管損傷，降低肺的抗菌能力。且已證實丙烯醛可明顯阻斷人氣管損傷上皮細胞的修復作用，并誘導氣道黏液高分泌和炎癥反應等。但是，丙烯醛具有良好的警告特性，在低于危險濃度時已發(fā)生劇烈的刺激，空氣中1mg/m低濃度時它的強烈催淚作用就使得人們不得不跑離污染區(qū)去尋找防護設備。接觸往往是醫(yī)管道或容器泄漏和溢出所造成。
毒理學資料
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/m3；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(經(jīng)皮)：562mg/kg。
亞急性和慢性毒性：大鼠持續(xù)接觸丙烯醛濃度低至4.8 mg/m3，40 h后，其肝臟的堿性磷酸酶活性升高。
生殖毒性：大鼠靜脈最低中毒劑量(TDL0)：6 mg/kg(孕后用藥9 d)，胚泡植入后死亡率升高。
致癌性：IARC致癌性評論：動物為不肯定性反應。
環(huán)境影響
丙烯醛在土壤中的吸收趨勢很低，會揮發(fā)于空氣中，且在土壤中會被水溶解。低濃時能降低生物分解速率。高濃度時會抑制細菌的退化。且丙烯醛在水中溶解度大，經(jīng)工業(yè)排出的丙烯醛進人大氣后可通過降雨進入水體中。
應急處理
當發(fā)生由丙烯醛引起的火災時，使用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳滅火。
當丙烯醛發(fā)生泄露時，及時撤離危險區(qū)域，移除全部引燃源。向專家咨詢！將泄漏液收集在有蓋的容器中。用松軟土或惰性吸收劑吸收殘液，并轉移到安全場所。不要讓該化學品進入環(huán)境。
儲存與運輸
用金屬桶盛裝。放置容器時須防碰損。儲存于通風、陰涼的易燃液體專庫內，遠離火種、火源，避免陽光直射，庫存的丙烯醛須加阻聚劑，得與氫氧化鈉、氨或胺類等堿性物質以及氧化劑在同庫存放。
包裝時要注意不易破碎包裝，將易破碎包裝放在不易破碎的密閉容器中。不得與食品和飼料一起運輸。
急救措施
皮膚接觸：脫去被污染的衣物，用流動清水沖洗至少十五分鐘，給予醫(yī)護治療。
眼部接觸：用流動清水或生理鹽水沖洗至少十五分鐘,然后就醫(yī)。
吸入：將患者移至空氣新鮮處，休息。半直立體位，給予醫(yī)療護理。
食入：用水漱口，不要催吐，給予醫(yī)療護理。
參考資料 >
丙烯醛.化源網(wǎng).2023-03-18
Acrolein.PubChem.2023-03-19
丙烯醛.國際化學品安全卡.2023-03-19