Acetaldehyd

Acetaldehyd (gesprochen: Acet-aldehyd), auch Acetylaldehyd, IUPAC-Name: Ethanal, ist der Aldehyd des Ethanols, das heißt es hat eine Kohlenstoffkette mit zwei Kohlenstoffatomen. Acetaldehyd hat die Formel CH₃CHO.

Im menschlichen Körper entsteht Acetaldehyd als Zwischenprodukt beim Abbau von Ethanol durch die Alkoholdehydrogenase. Acetaldehyd ist unter anderem für den Kater am nächsten Morgen verantwortlich, siehe Alkohol. Bei der Verschwelung bzw. Verbrennung von Tabak entsteht es als Neben-/Pyrolyseprodukt und geht so über den Tabakrauch in die Lungenbläschen. Biochemisch gesehen ist Acetaldehyd ebenfalls ein häufiges Zwischenprodukt. So wandeln Hefezellen das in der Glykolyse entstandene Pyruvat in zwei Schritten zu Ethanol um, indem das Pyruvat zuerst mit Hilfe der Pyruvat-Decarboxylase, einem Enzym der Klasse der Lyasen, in Acetaldehyd umgewandelt und anschließend mit Hilfe der Alkohol-Dehydrogenase, einem Enzym der Klasse der Oxidoreduktasen, in Ethanol umgewandelt wird.

[Bearbeiten] Herstellung

Acetaldehyd wird technisch nach dem Wacker-Verfahren durch Wasser-Addition an Ethylen und gleichzeitiger Luftoxidation über Festbettkatalysatoren hergestellt:

$\mathrm{2 \; C_2H_4 + O_2 \rightarrow 2 \; CH_3CHO}$

[Bearbeiten] Eigenschaften

Acetaldehyd ist eine farblose, sehr leicht flüchtige und daher leicht entzündliche Flüssigkeit, die mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar ist; dabei bildet sich in einer Gleichgewichtsreaktion das Aldehydhydrat. Wegen des extrem niedrigen Zündpunkts von 140 °C besteht die Gefahr der Entzündung von Dämpfen an heißen Heizflächen. Acetaldehyd oligomerisiert leicht säurekatalysiert zu Aldoladditionsprodukten.

Das „Dimere“ (CH₃CHO)₂ ist das Aldol CH₃-CH(OH)-CH₂-CHO.
Das Trimere (CH₃CHO)₃ hat eine cyclische Etherstruktur (2,4,6-Trimethyl-1,3,5-trioxan). Es handelt sich um eine Flüssigkeit (Sdp. 124 °C) mit dem Trivialnamen Paraldehyd.
Das Tetramere (CH₃CHO)₄ hat ebenfalls cyclische Etherstruktur (2,4,6,8-Tetramethyl-1,3,5,7-tetroxocan). Es handelt sich um einen Feststoff (subl. bei 112 °C), auch Metaldehyd genannt. Es wird als Festbrennstoff Trockenspiritus und wegen seiner Giftigkeit auch als Schneckengift (Schneckenkorn) verwendet.
Zumeist enthält der Trockenspiritus auch höhere Oligomere des Acetaldehyds, wie z. B. Pentamere (CH₃CHO)₅ und Hexamere (CH₃CHO)₆.

[Bearbeiten] Wirkungen in der Leber

Die schädlichen Wirkungen des Acetaldehyds in der Leber sind vielfältig. Es bildet Proteinaddukte, die die sog. Kupffer-Sternzelle (Makrophagen der Leber), aktivieren. Diese sezernieren verstärkt Stoffe, die andere Zellen der Leber, die Itozellen, so verändern, dass diese daraufhin verstärkt Kollagen bilden. Das begünstigt die Ausbildung einer Leberzirrhose. Außerdem führt Acetaldehyd zur vermehrten Bildung von Sauerstoffradikalen, welche die Membranen der Zellen schädigen. Dabei gehen diese zugrunde.

[Bearbeiten] Verwendung

Hauptsächlich dient Acetaldehyd als Zwischenprodukt in der chemischen Industrie. So wird er als Bestandteil von Farben, zur Herstellung von Parfümen und Färbemitteln, in der Gummi-, Papier- und Gerbeindustrie, als Konservierungsstoff von Früchten und Fisch, als Geschmacksstoff, zur Gelatinehärtung und als Treibstoffbeimischung eingesetzt. Acetaldehyd dient auch zur Herstellung von Essigsäure sowie Pentaerythrit.