Введение

Раздел 4=Акролеин (систематическое название: пропенал) — это самый простой ненасыщенный альдегид. Это бесцветная жидкость с отвратительным и резким запахом. Запах жженого жира (например, при нагревании масла до точки дымления) возникает из-за распада глицерина в горящем жире с образованием акролеина. Промышленно акролеин получают из пропена и в основном используют как биоцид и исходный реагент для производства других химических соединений, таких как аминокислота метионин.

История

Акролеин был впервые назван и охарактеризован как альдегид шведским химиком Йёнсом Якобом Берзелиусом в 1839 году. Он изучал его как продукт термического разложения глицерина, вещества, используемого в производстве мыла. Название является сокращением от слов «acrid» (описывающего его резкий запах) и «oleum» (описывающего его маслянистую консистенцию). В XX веке акролеин стал важным промежуточным продуктом для промышленного производства акриловой кислоты и акриловых пластмасс.

Реакции

Акролеин – относительно электрофильное и реакционноспособное соединение, что обуславливает его высокую токсичность. Он является хорошим акцептором Михаэля, благодаря чему эффективно взаимодействует с тиолами. Акролеин легко образует ацетали, наиболее известным из которых является спироцикл, производный от пентаэритрита – диаллилиденпентаэритрит. Акролеин участвует во многих реакциях Дильса-Альдера, в том числе с самим собой. Через реакции Дильса-Альдера он служит предшественником для некоторых коммерческих отдушек, включая Lyral, норборнен-2-карбальдегид и миральдегид. Во время Первой мировой войны он использовался под названием "Папит".

Биоцид

Акролеин в основном используется как контактный гербицид для борьбы с водными и плавающими сорняками, а также с водорослями в ирригационных каналах. Его применяют в концентрации 10 ppm в ирригационной и рециркуляционной воде. В нефтегазовой промышленности он используется в качестве биоцида в буровых растворах, а также для поглощения сероводорода и меркаптанов. Он также является промежуточным продуктом в синтезе хинолинов по методу Скраупа. Акролеин полимеризуется в присутствии кислорода и в воде при концентрациях выше 22%. Цвет и текстура полимера зависят от условий. Полимер представляет собой прозрачное желтое твердое вещество. В воде он образует твердый пористый пластик. Акролеин также использовался в качестве фиксатора при подготовке биологических образцов для электронной микроскопии.

Риски для здоровья

Акролеин токсичен и является сильным раздражителем для кожи, глаз и носовых проходов. Акролеин оказывает иммуносупрессивное действие и может способствовать увеличению числа регуляторных клеток, тем самым, с одной стороны, предотвращая развитие аллергии, а с другой – повышая риск возникновения рака. Акролеин был идентифицирован как одно из веществ, участвовавших в инциденте с токсичным загрязнением реки Ким Ким в 2019 году.

Сигаретный дым

Существует связь между газом акролеином в дыме табачных сигарет и риском развития рака легких. Акролеин является одним из семи токсикантов в сигаретном дыме, наиболее тесно связанных с канцерогенезом дыхательных путей. Механизм действия акролеина, по-видимому, включает индукцию повышенного образования реактивных видов кислорода и повреждения ДНК, связанные с окислительным стрессом. С точки зрения "коэффициента неканцерогенного воздействия" на здоровье для компонентов сигаретного дыма, акролеин преобладает, в 40 раз превышая вклад следующего по значимости компонента – цианистого водорода. Содержание акролеина в сигаретном дыме зависит от типа сигареты и добавления глицерина, достигая до 220 мкг акролеина на сигарету. Важно отметить, что, хотя концентрацию веществ в основной струе дыма можно снизить с помощью фильтров, это не оказывает существенного влияния на состав бокового потока дыма, где обычно содержится акролеин, и который вдыхают люди, подвергающиеся пассивному курению. Электронные сигареты при нормальном использовании генерируют лишь "пренебрежимо малое" количество акролеина (менее 10 мкг "на затяжку").

Метаболит химиотерапии

Лечение циклофосфамидом и ифосфамидом приводит к образованию акролеина. Акролеин, образующийся в процессе лечения циклофосфамидом, накапливается в мочевом пузыре и без лечения может вызвать геморрагический цистит.

Эндогенное производство

Акролеин является компонентом реутерина. Реутерин может производиться кишечными микробами при наличии глицерола. Реутерин, продуцируемый микробами, является потенциальным источником акролеина.

Аналитические методы

"Акролеиновый тест" используется для определения наличия глицерина или жиров. Образец нагревают с бисульфатом калия, и при положительном результате выделяется акролеин. При сильном нагревании жира в присутствии обезвоживающего агента, такого как бисульфат калия, глицериновая часть молекулы дегидратируется с образованием ненасыщенного альдегида – акролеина (CH2=CH–CHO), который обладает характерным запахом жженого растительного масла. Существуют более современные методы. В США методы 603 и 624.1, разработанные EPA, предназначены для измерения концентрации акролеина в промышленных и коммунальных сточных водах.