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糖醛

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基本信息编辑本段

项目内容
中文名称糖醛、糠醛、2-呋喃甲醛
英文名称Furfural, 2-Furaldehyde
分子式C₅H₄O₂
分子量96.08
CAS号98-01-1
外观无色透明油状液体
气味类似杏仁的特殊气味

糖醛在空气中性质不稳定,暴露在光和空气中颜色会逐渐变深——从无色变为黄褐色,最终变为黑褐色,因此储存时需避光、密封。

名称由来编辑本段

“糠醛”这一名称源于其最初的制备原料。它最早由米糠与稀酸共同加热制得,因此得名“糠醛”。由于分子结构中含有呋喃环和醛基,其系统命名即为“2-呋喃甲醛”。

物理性质编辑本段

  • 熔点:-36.5℃
  • 沸点:161-162℃
  • 密度:相对密度(水=1)1.16
  • 闪点:60℃(易燃液体)
  • 溶解性:微溶于水,易溶于乙醇乙醚丙酮、苯等有机溶剂

化学性质编辑本段

反应特性

  • 醛基反应:可发生银镜反应、与苯胺显色反应(在乙酸催化下显红色,用于定性检验)
  • 康尼查罗反应:在强碱作用下生成糠醇及糠酸钠
  • 缩合反应:可与酚类、尿素、三聚氰胺等缩合生成树脂
  • 加氢反应:可制取糠醇、四氢糠醇、甲基呋喃等
  • 氧化反应:可制取顺丁烯二酸、糠酸等

危险性

糖醛属于中等毒性物质,需注意安全防护:

  • 易燃,遇明火、高热有燃烧危险
  • 蒸气有刺激性,对眼睛、呼吸道有损害
  • 长期接触可引起皮炎、结膜炎、头痛等症状
  • 中国车间空气中最高容许浓度为 10mg/m³

工业制备编辑本段

糖醛是生物质资源高值化利用的重要产物之一。工业上主要利用富含戊聚糖的农林废弃物为原料,在稀酸作用下水解、脱水环化制得。

主要原料

  • 玉米芯
  • 甘蔗渣
  • 稻壳、棉籽壳等

反应原理:戊聚糖 → 戊糖 → 糠醛(脱水环化)

主要用途编辑本段

糖醛是重要的呋喃系平台化合物,应用领域十分广泛:

工业溶剂

  • 用于石油系润滑油、汽油、煤油中不饱和化合物的选择性溶剂
  • 松香的脱色剂

合成原料

  • 呋喃树脂:与酚类、尿素等缩合制成,用于铸造、砂轮胶粘剂、防腐涂料
  • 糠醇:经加氢制得,是呋喃树脂的重要单体
  • 四氢糠醇:进一步加氢产物,用作高级溶剂

医药领域

  • 合成呋喃西林等硝基呋喃类抗菌药物
  • 经电解还原制成丁二醛,用于生产阿托品

其他

常见问题编辑本段

Q:糖醛和糠醛是同一种物质吗?
A:是的。“糖醛”和“糠醛”指的是同一种化合物——2-呋喃甲醛。“糠醛”之名源于其最初从米糠中制得,而“糖醛”则源于其原料富含糖类(戊聚糖)。两者为同一物质的同义词。

Q:糖醛与“葡萄糖醛酸”是什么关系?
A:没有直接关系。糖醛(C₅H₄O₂)是工业有机化工原料;而“葡萄糖醛酸”(Glucuronic acid)是葡萄糖的衍生物,属于糖醛酸类,存在于人体和动植物代谢过程中。两者是完全不同的化学物质,仅名称相似。

Q:糖醛是危险化学品吗?
A:是的。糖醛属于易燃液体(闪点60℃),具有中等毒性,蒸气对眼、鼻、呼吸道有刺激性。储存时应避光、密封、远离火源,操作时需佩戴防护装备。

参考资料编辑本段

  • K. J. Zeitsch. The Chemistry and Technology of Furfural and its Many By-Products. Elsevier, 2000.
  • J. J. Bozell, G. R. Petersen. Technology development for the production of biobased products from biorefinery carbohydrates—the US Department of Energy's 'Top 10' revisited. Green Chemistry, 2010, 12(4): 539-554.
  • 李志强. 糠醛生产及其应用. 化学工业出版社, 2005.
  • 王大全. 精细化工辞典. 化学工业出版社, 2001.

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