아세트알데히드

아세트알데히드의 특성

이름에서 알 수 있듯이 이 화합물은 유기 물질 그룹인 알데히드 에서 파생됩니다. 그들은 구조에 알데히드 그룹 -CHO가 존재하는 것이 특징입니다. 실제로 아세트알데히드는 두 개의 탄소 원자만 포함하는 상대적으로 작은 화합물이며 그 중 하나는 작용기의 일부입니다. 알데히드 그룹 -CHO는 1가이며, 이중 결합에 의해 탄소 원자에 직접 부착된 산소 원자 1개와 단일 결합에 의해 부착된 수소 원자 1개가 있습니다. 전하가 두 원자(산소 원자의 음전하와 탄소 원자의 양전하)에 분포되어 있는 이러한 강한 극성 그룹의 존재는 친핵성 첨가 반응 모델에서 아세트알데히드의 반응성을 높게 만듭니다. 아세트알데히드의 구조는 에탄올 분자와 유사하며 , 알데히드 자체는 알코올 생산과 대사 과정에 모두 관여합니다. 담배와 술 에 존재하는 에타날은 가장 흔한 발암 물질 중 하나이며 그 독성은 에탄올 단독보다 더 높습니다. 그 효과, 특히 신경 독성 효과에 대한 연구는 여전히 진행 중입니다.

아세트알데히드의 물리화학적 성질

아세트알데히드는 물과 에탄올과 같은 일반적인 유기 용매에 용해되는 무색 액체 로 가장 흔히 발견됩니다. 물에서는 어떤 비율로든 무제한으로 아주 잘 녹습니다. 아세트알데히드의 n-옥탄올/물 분배계수는 0.63입니다. 이는 휘발성이 높은 액체 이므로 실온에서 무색 기체일 수 있으며, 이는 가연성이 있고 공기 중에서 안정성이 낮은 것이 특징입니다. 어떤 형태로든 강하고 독특한 과일향이 나는 녹색 사과 향이 납니다. 몰 질량은 44.05 g/mol이고 ^20oC 에서의 밀도는 0.78 g/cm ³ 입니다 . ^-123oC 와 ^21oC 의 녹는점과 끓는점의 특성 때문에 실온 이하에서 보관해야 합니다. 대기압 하에서 물질이 ^140oC 까지 가열되면 자연 연소가 발생합니다. ^20oC 에서 10g/l의 아세트알데히드 수용액의 약산성 pH 는 약 5입니다. ^25oC 에서의 증기압은 1.202hPa이고 ^20oC 에서의 점도는 0.21mPa·s 수준입니다. 아세트알데히드 함량이 약 99%인 상용 제품 으로 사용 가능한 물질은 생물축적 경향이 없으며 14일 후에 약 80%분해됩니다. 위험 식별 아세트알데히드의 안전 보건 자료에는 여러 위험 등급에 대한 할당이 나와 있습니다. 정확한 데이터는 표 1에서 확인할 수 있습니다.

표 1 규정(EC) 번호 1272/2008(CLP)에 따른 아세트알데히드의 위험 분류 출처: www.carlroth.de에서 제공되는 안전 보건 자료 위 표의 데이터를 바탕으로 아세트알데히드를 사용한 작업은 극도의 주의를 기울여 수행해야 합니다. . 소화관과 호흡기관 모두 위험이 높으므로 특별한 안전 예방조치를 취하는 것이 필요합니다.

아세트알데히드의 발생과 형성

환경에서 아세트알데히드는 커피와 잘 익은 과일 에서 발견됩니다. 이는 주로 에탄올의 촉매 산화, 아세틸렌의 수화, 염화팔라듐(II) 및 구리(II) 염의 수용액 존재 하에서 산소로 에틸렌을 산화하는 세 가지 방법으로 얻습니다. 산업적 규모에서는 물과 아세틸렌을 결합하여 생산됩니다 . 이 반응으로 인해 중간 생성물인 비영구적 에놀 형태가 형성되고, 이는 이후 알데히드 형태로 호변이성화됩니다. 식품 에서 아세트알데히드의 발생은 널리 퍼져 있습니다. 이 화합물이 풍부한 제품 중 가장 큰 그룹은 발효 과정에서 생성된 제품, 즉 알코올성 음료, 식초, 유제품, 맥주 및 미드, 담배입니다 . 이는 아세트알데히드가 효모에 의해 생성되는 알코올 발효의 중간산물이기 때문입니다. 또한 사과와 같은 향과 풍미가 뚜렷하기 때문에 제과, 과일 주스, 향이 첨가된 알코올 및 무알코올 음료, 유제품 및 달콤한 디저트에도 자주 사용됩니다. 그럼에도 불구하고, 가장 중요하고 가장 큰 위험은 알코올을 가장 많이 함유하고 있는 술과 담배의 섭취 입니다. 발효에 의해 생성된 아세트알데히드는 대부분 에틸알코올로 전환되지만, 중간산물의 일부가 체내에 남아 있어 음주 후 ‘숙취’ 증상으로 눈에 띄는 효과가 있다. 또한, 아세트알데히드는 섭취된 알코올의 간 대사 중에도 형성되는데, 첫 번째 단계에서 에탄올 분자는 알코올 탈수소효소를 거쳐 두 개의 수소 원자를 잃고 아세트알데히드로 전환됩니다. 또한 물과 이산화탄소의 최종 생성물로 더욱 변형됩니다. 아세트알데히드의 또 다른 외인성 원인은 대체 차량 연료를 사용하는 것인데, 이는 전체 알데히드 배출을 증가시킵니다. 이는 산화제로서 연료에 에탄올을 첨가하여 결과적으로 배기가스 내 아세트알데히드의 양이 증가하기 때문입니다. 불행하게도 이 독성 화학물질은 산업의 여러 분야에서도 발견될 수 있습니다. 가구, 카펫, 직물, 페인트 등의 제품에도 존재합니다. 주방 연기에도 약간의 아세트알데히드가 포함되어 있으며 장작을 태우는 조리기구와 벽난로에서도 배출됩니다 . 이는 무엇보다도 알키드 수지 생산 중에 사용되며, 아세트산을 생산하는 반응 공정 중에 반응기에서 배출 가스로 방출됩니다.

알데히드 존재에 대한 특징적인 반응

실험실에서는 쉬프(Schiff) 시약을 사용하여 아세트알데히드의 존재를 입증하는 방법이 사용되며, 이를 통해 샘플 내 아세트알데히드(또는 실제로 모든 알데히드)의 존재 여부를 정성적으로 측정할 수 있습니다. 테스트는 쉬프 시약의 준비, 즉 소량의 로사닐린 염산염(푹신)을 몇 밀리리터의 증류수에 용해시키는 것부터 시작해야 합니다. 준비된 용액에 묽은 황산(VI)을 변색될 때까지 한 방울씩 첨가해야 합니다. 이렇게 준비된 시약 몇 방울을 분석할 샘플에 첨가해야 합니다. 보라색이 나타나면 알데히드가 검출된 것입니다.

고농도의 아세트알데히드에 의한 중독 증상

체내에 과도한 양의 아세트알데히드가 있으면 항상성 장애가 발생 합니다. 이 대사산물 수준의 급격한 상승은 결과적으로 위험과 건강 손상뿐만 아니라 심지어 사망까지 초래할 수 있습니다. 이는 심혈관계에 특히 위험하기 때문입니다. 이 화학물질에 중독되면 얼굴이 심하게 붉어지고 붉어지며 안면홍조, 발한 증가, 메스꺼움과 구토로 인한 전반적인 불쾌감, 심한 두통과 현기증, 혈압 강하, 심박수 증가 및 다음과 같은 느낌이 들 수 있습니다. 심계항진, 내면의 두려움과 끊임없는 불안감.

아세트알데히드가 인체에 미치는 영향

아세트알데히드는 주로 중간체의 형태로 발생하지만, 더 이상 변형되지 않는 양이 항상 존재합니다. 노출 경로에는 공기, 물, 땅, 지하수도 포함됩니다. 이는 우리가 사실상 항상 노출될 수 있음을 의미합니다. 다량의 아세트알데히드에 만성적이고 장기간 노출되면 신체 기능에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 이는 이 독소가 많은 주요 조직과 기관을 손상시키고 발암물질이기 때문입니다. 식도, 대장, 췌장 및 간은 특히 발암 영향을 받기 쉽습니다. 간은 알코올이 대사되는 곳이며, 아세트알데히드는 간독성, 즉 간세포를 손상시키는 것으로 입증되었습니다. 이 화합물의 과도한 양으로 인해 알코올성 간 질환이 시작되어 간경변증이 발생할 수 있습니다. 건강한 간 환경에서는 존재하는 염산이 아세트알데히드를 생성하는 효모 및 박테리아와 같은 미생물을 죽입니다. 어떤 사람들에서는 위를 덮고 있는 점막이 위축되어 점액산 생성 세포도 사라지고 미생물이 증식하기도 합니다. 이로 인해 타액, 위산 및 대장에 과도한 양의 아세트알데히드가 축적됩니다. 이는 산을 중화시키는 약을 장기간 복용하는 경우에도 발생합니다. 일반적으로 ‘맥주 배’라고 불리는 질병은 아세트알데히드가 축적되거나 오히려 신체의 이 부분에서 특징적인 지방으로 변환되어 발생합니다.

숙취해소제

앞서 언급했듯이 아세트알데히드는 알코올 음료를 마신 후 기분이 나빠지는 주요 원인입니다. 하지만 체내에서 아세트알데히드의 대사를 촉진하는 능력을 가진 또 다른 화학물질이 있기 때문에 ‘숙취해소제’에 사용됩니다. 이 물질은 N-말단에 아세틸기가 부착된 L-시스테인 유도체인 N-아세틸 시스테인 입니다.