乙醛（英文名：acetaldehyde），又被称为醋醛，分子式为CH₃CHO，是一种 醛类 有机化合物 。乙醛是一种无色、易燃、易挥发的液体，具有辛辣、刺激性的臭味。乙醛可溶于水，混溶于乙醇、 乙醚 、 苯 、汽油、甲苯、二甲苯等有机 溶剂 。由于乙醛含有 羰基 基团，且与羰[tāng]基相连的碳上具有𝛼氢，所以乙醛容易发生加成、氧化、还原等反应。乙醛是一种重要的化工 中间体 ，可通过氧化反应合成 冰醋 、 乙酸酐 等化合物，还可以通过 羟醛缩合 制得 丁醇 、 季戊四醇 等化合物，还可以合成 DL-乳酸 、 吡啶 等化合物。乙醛主要用作还原剂、杀菌剂和再比色法测定醛时用以制备标准溶液，工业上用于制造多聚乙醛、乙酸、乙酸酐、合成橡胶等。乙醛对人体的眼、鼻、呼吸道等有强烈的刺激作用，长时间接触可引发中毒。 2017年10月27日， 世界卫生组织 国际癌症研究机构 公布的致癌物清单初步整理参考，乙醛在2B类致癌物清单中。
发现历史
1774年， 瑞典 化学家 Scheele 使用 二氧化锰 、 硫酸 和 乙醇 反应，首次制得乙醛。1835年， 德国 化学家Liebig制备得到了纯的乙醛，并确定了乙醛的 结构式 。到了1881年， 俄国 化学家库切洛夫（M·Kucherov）将 乙炔 通入硫酸溶液，发现了乙炔液相水合制备乙醛的方法，1916年，德国根据这一方法，建成了第一个乙炔水合生产乙醛的工厂。此后，乙醇氧化法和 乙烯 直接氧化等方法也被用于工业上制备乙醛。
化学结构
乙醛是一种含有醛基的醛类化合物，其分子由醛基和甲基构成，结构式为CH₃-C(=O)-H。乙醛甲基中的碳原子以sp³杂化轨道成键，和所有的 醛基 化合物一样，乙醛羰基中的碳原子以三个sp²杂化轨道形成三个σ键，其中一个是和氧形成的，这三个键处于同一平面，碳原子的一个p轨道和氧原子的一个p轨道重叠形成一个π键，与σ键所成的平面垂直，因此羰基的 碳氧双键 是由一个σ键和一个π键形成的。羰基中氧原子的 电负性 大于碳原子，因此羰基是一个 极性 基团，具有偶极矩，偶极矩的负极在氧原子这一端，正极在碳原子这一端，因此羰基中的碳原子带有部分正电荷，氧原子带有部分负电荷。 羰基 电子云分布的示意图如下：
理化性质
物理性质
乙醛是一种无色有刺激性气味的液体，常温下密度为0.785 g/mL， 沸点 为20.8℃， 熔点 为-123.4 °C。乙醛可以溶于水，混溶于 乙醇 、 乙醚 、苯、 甲苯 、 丙酮 等有机 溶剂 。乙醛的 闪点 是-38 ℃，自燃温度为175 °C 。此外，乙醛气体的摩尔定压热容随温度在298~1500 K范围内的变化关系可用关于温度的二次函数表示。Cp,m = a + bT + cT²（注：系数a、b、c分别为31.05、121.46、-36.58，单位分别为kJ·kmol⁻¹·K⁻¹、10⁻³kJ·kmol⁻¹·K⁻²、10⁻⁶kJ·kmol⁻¹·K⁻³）。
化学性质
乙醛含有 羰基 ，具有 醛类 化合物的某些化学性质，可以发生亲核加成、 氧化 、还原等反应。乙醛的 甲基 与羰基相连，因此甲基碳上的 氢原子 具有一定的活泼性，可以发生卤代、卤仿等 取代反应 。
加成反应
乙醛与格氏试剂加成
有机镁试剂 （格氏试剂）容易对含 羰基 的化合物进行 亲核加成反应 ，在 无水 无氧的条件下，格氏试剂对乙醛的加成反应如下 ：
乙醛与亚硫酸氢钠加成
乙醛与过量的饱和亚硫酸氢钠溶液在无需催化剂的情况下，经震荡引发亲核反应生成的亚硫酸氢钠加成物（α-羟基磺酸钠）易溶于水，难溶于有机溶剂，会从有机相扩散至水相形成晶体。该反应是一个可逆反应，当向体系中加入酸或碱时，亚硫酸氢钠可以被除去，乙醛重新被解离出来。因此该反应可用于从不溶于水的有机物中分离与提纯 。反应式如下：
乙醛与水加成
水是 亲核试剂 ，酸性条件下，乙醛与水加成可以形成 水合物 CH₃CH(OH)₂，但是由于水合物上连接了两个 羟基 ，在 热力学 上很不稳定，因此容易发生 可逆反应 ，重新变回乙醛 。
乙醛与醇加成
在对 甲苯磺酸 、 氯化氢 等酸性条件下，乙醛可以和醇发生反应生成缩醇。乙醛与醇的反应是分两步进行的，第一步是乙醛与醇生成半缩醇，半缩醇再次与醇反应得到缩醇。例如乙醛与 乙醇 反应可以得到CH₃CH(OCH₂CH₃)₂。
乙醛与氰化物加成
在碱性条件下，乙醛可以和 氢氰酸 发生 加成反应 得到 2-羟基丙腈 。2-羟基丙 经 水解 可以生成 DL-乳酸 。
Strecker反应是 羰基化合物 与 氯化铵 和 氰化钠 反应生成𝜶- 氨基氰 的反应，𝜶-氨基 再经 水解 可以得到𝜶-氨基酸 。例如乙醛与 盐 和金属 氰化物 反应可以制得𝜶- β-氨基酸 。
乙醛与氨及其衍生物加成
氨及其衍生物是一类常见的 亲核试剂 ，可以与乙醛发生加成反应，例如2,4-二硝基苯肼就可与乙醛反应；由于加成后的产物不稳定，会失去一分子水得到2,4-二硝基苯腙。 反应的表达式如下：
乙醛与wittig试剂加成
乙醛与 维蒂希试剂 （ 磷叶立德 ）作用可以生成 烯烃 和三 苯基 氧化膦 。 反应的表达式如下：
其他加成反应
乙醛可以与 烯烃 发生 催化 加成反应，反应可以得到 二烷基酮 化合物。例如，乙醛与 乙烯 反应可以生成 甲乙 ；乙醛与 环己烯 可以得到 甲基环己 基 甲酮 。
氧化反应
燃烧反应
乙醛 易燃 ，反应式如下：
乙醛氧化为乙酸
乙醛在 氧气 为 氧化剂 的条件下，可以被氧化生成 乙酸 。反应的表达式如下：
乙醛氧化为过氧乙酸
过氧乙酸 是化工生产中常用的 过氧化物 ，在 有机合成 、医疗卫生、食品消毒等方面都有应用，乙醛通过液相一步氧化法，可以制得 过氧乙酸 。
乙醛的银镜反应
氢氧化二氨合银 具有弱氧化性，可以将乙醛氧化为 乙酸铵 ， 银镜反应 的 方程式 如下：
在反应中，起氧化作用的是一价银离子，还原作用的是乙醛 。
乙醛与氢氧化铜反应
乙醛可以与新制的 氢氧化铜 可以发生反应，产物是 冰醋 、 氧化亚铜 砖红色沉淀和水 。反应方程式如下：
还原反应
乙醛在钯、铂、 和铜等 加氢催化剂 的作用下被还原成乙醇。例如用负载的 镍 和铜可对乙醛进行 气相 加氢。
乙醛在浓盐酸回流的条件下，可以被 锌汞齐 还原为乙烷。该反应被称为克莱门森（Clemmensen）还原反应，适用于对碱敏感的羰基化合物的还原。 反应表达式如下：
取代反应
乙醛的𝛂-H具有活性，可以被 卤族元素 原子 取代发生 卤代反应 。 反应的通式如下：
聚合反应
在室温下，使用 无机酸 或酸性 交换树脂 ，乙醛可以聚合生成三聚乙醛；在0 ℃以下，用无水的 氯化氢 处理乙醛可以得到四聚乙醛；在液体 乙烯 中，使用 三氟化硼 阴离子 催化 聚合可以得到白色非粘性的乙醛高聚物。 市场上出售的大多为40%乙醛水溶液，制备高纯度乙醛时需向三聚乙醛中加入1%-5%的98%浓硫酸进行蒸馏，操作中需使用冰水冷凝并将接收瓶置于冰浴中，所得乙醛需密封冷藏保存。
分解反应
乙醛在400 °C左右的高温下可以分解为 甲烷 和 一氧化碳 ，除此以外，乙醛还可以发生光催化裂解以及 自由基 诱导裂解等反应 。
制备方法
乙烯法
乙烯法制备乙醛是指乙烯在 氯化钯 催化剂的作用下氧化生成乙醛。 该反应的表达式如下：
乙烯液相法制备乙醛的 反应机理 如下：第一步反应是乙烯和氯化钯及水作用生成乙醛，氯化钯中的二价钯则被还原成 金属钯 。第二步反应是为了保证催化剂钯能继续参与催化循环，工业上采用往反应体系中加入 氯化亚铜 的方式将金属钯氧化为二价钯，同时二价的氯化铜被还原为一价的 氯化亚铜 。第三步反应则是氯化亚铜在氧气和氯化氢的作用下被氧化为氯化铜，从而完成整个 催化 循环 。
乙醇氧化法
由乙醇氧化制备乙醛主要有氧化法、 脱氢 法和生化法。
乙醇氧化法制备乙醛的原理主要是乙醇在 银催化剂 的作用下，与氧气反应，生产乙醛和水。反应 方程式 如下：
该反应是分为两步进行的，第一步是乙醇分解为乙醛和 氢气 ，第二步是氢气与氧气反应结合成水。
乙醇氧化生成乙醛的工艺流程如下：首先将新鲜 乙醇 和循环乙醇送入配料槽混合均匀，经 换热器 进入乙醇蒸发锅，同时送入空气，形成 乙醇- 空气-水蒸汽混合气体进入 氧化炉 。反应中生成的气体换热至接近室温进入 吸收塔 ，吸收下来的粗乙醛进入 精馏塔 可得到纯度更高的乙醛。
乙醇 氧化制备乙醛对原料的纯度有较高的要求。例如当乙醇中含有 醛酮 等杂质时则会发生 树脂 化反应，生成油状物聚积在 催化剂 表面，引起催化剂失活。
乙醇脱氢法
脱氢法的反应方程式如下：
乙醇脱氢法制备乙醛的工艺流程与氧化法相似。乙醛 汽化 后进入列管式 反应器 ，在铬/铜 催化 剂的催化下，于常压、约270 ℃的高温下进行 脱氢反应 。乙醛的精制与氧化法类似，也是进入精馏塔精馏纯化。脱氢法所用的催化剂为添加了 钴 、 铬 、锌等金属的铜系催化剂，寿命较长但需要定期再生 。
乙醇 脱氢法制备乙醛的优点是反应温度相对较低，乙醛在体系中几乎没有分解副反应，也不会被氧化，不腐蚀设备，生产得到的乙醛浓度高，易分离 。
从工艺费用来看，由于乙醇氧化法制备乙醛的反应是 放热反应 ，因此可以回收反应产生的热量用于产生蒸汽；而乙醇 脱氢 法制备乙醛的反应过程是吸热的，因此需要加热，所以相比起来，脱氢法工艺所需要的工艺费用要高于氧化法 。
乙醇生化法
乙醇 的生化法制备乙醛指的是乙醇经生物发酵的方法合成乙醛。例如，在搅拌式发酵 反应器 中，采用巴斯德毕赤酵母（能够利用 甲醇 作为碳源和能源的酵母菌）全 细胞 生化法合成乙醛 。
乙炔法
由 乙炔 制备乙醛主要分为乙炔液相水合法、乙炔 气相 水合法。
液相水合法
乙炔液相制备乙醛的主要机理是：乙炔通过含有汞盐的 硫酸 水溶液 发生水合反应合成乙醛。反应 方程式 如下：
该反应主要分为两步，第一步是乙炔与汞盐生产羟化汞 中间体 ，之后羟化汞中间体经一步 水解 反应得到乙醛。
乙炔 液相水合法的工艺如下：首先是将新的 乙炔 、循环乙炔和 水蒸气 混合后送入乙炔水合器，得到了乙醛和一些副产物。从塔顶出来的产物进入 冷凝器 ，冷却的气体冷凝后变成 冷凝液 ，冷凝液分层后，上层为粗乙醛进入 精馏塔 ，下层返回水合器。未冷却的气体，进入 吸收塔 ，用水吸收残留的乙醛，得到的尾气重新返回水合器。
乙炔 液相水合法制备乙醛的 催化剂 是由 硫酸汞 和硫酸组成的，适量的硫酸和汞有利于 乙炔 的吸收，从而提高乙醛的产率。
气相水合法
乙炔 气相水合法一般采用 流化床反应器 ，使用的催化剂为 磷酸盐 类的固相催化剂，包括 磷酸铜 、 磷酸镉 、 磷酸二氢锌 等 。
其他方法
使用负载的 催化剂，可以直接由 合成气 （以 氢气 、 一氧化碳 为主要组分供 化学 合成用的一种原料气）制备乙醛 。
低级烃类如 乙烷 、 丙烷 等可以通过 选择性氧化 法合成乙醛。例如当使用 焦磷酸锗 为催化剂时，丙烷在400 ℃左右的高温下可以与 氧气 反应生成乙醛 。
应用领域
乙醛是一种重要的化工 中间体 原料，通过乙醛的各种反应，可以得到一系列应用于各个领域的 化工产品 。
例如，乙醛通过与 氧气 作用，可以得到 冰醋 、 乙酸酐 、 过氧乙酸 、 乙二醛 和 乙醛酸 等化合物。其中，乙酸、乙酸酐和过乙酸可以直接作为 有机合成 原料参与反应；乙醛酸可以合成香料 香草醛 ；乙二醛可以继续经过一步或多步反应得到 苯并[a]芘 二 、 咪唑 、二 甲基 咪唑 、 尿囊素 等医药中间体。
乙醛通过与 氨气 反应可以得到 吡啶 、 𝛂-甲基吡啶 、 𝛃-甲基吡啶 和 𝛄-甲基吡啶 。吡 既可以作为反应原料，也可以作为反应 溶剂 ，在有机合成中具有重要的应用。𝛂-甲基吡啶和𝛃-甲基吡啶通过后续的反应可以得到 吡啶甲酸 、 2- 乙烯基吡啶 和 烟酸 等医药 中间体 ，𝛄-甲基吡啶通过反应得到的 4-乙烯基吡啶 可作为聚合物的 单体 。
合成香料
以乙醛为原料可以合成 甲基乙酰甲醇 （ 乙偶姻 ），乙偶姻具有令人愉快的奶油香气，是一种被广泛用于食品中的香料产品。 该反应的表达式如下：
制备除氧剂
乙醛肟 是一种无毒、价廉、除氧效果良好的水 除氧剂 ，乙醛 可以由乙醛和 羟胺 反应制得。 反应的表达式如下：
安全事宜
健康危害
乙醛侵入人体的方式主要有吸入、食入和经过皮肤进入三种。吸入的乙醛蒸气约40%～70%留在呼吸道，进入血液的乙醛在红细胞中的浓度约为血浆的10倍。体内乙醛主要经肝脏NAD依赖性醛脱氢酶氧化代谢成乙酸，进一步生成CO₂和水排出体外。低浓度的乙醛可能会引发喉咙痛、咳嗽、呼吸困难以及 支气管炎 的症状；高浓度的吸入乙醛对人体有麻醉作用，可能会使人嗜睡、意识不清、 腹泻 、肝和心肌脂肪性病变等，严重时甚至会致命。误食乙醛会出现胃肠道刺激等症状，有麻醉作用，对心、肝和肾都有一定的损失。乙醛对人体的皮肤有致敏作用，长期或反复接触会引发 皮炎 和 结膜炎 。长期接触乙醛会引发慢性中毒，症状与酒精中毒相似，具体症状有体重减轻、贫血、智力丧失和视听 幻觉 等 。乙醛还是人体内 乙醇 代谢的中间产物，会刺激人体的呼吸道，对人体有致畸性、致癌性和潜在致癌性，被 国际癌症研究机构 （WHO-IARC）列为 2B类 致癌物质（对动物有明确致癌性，可能令人类致癌） 。
急救与防护措施
皮肤接触到乙醛时，要立马脱掉被污染的衣物，先用大量的清水冲洗，再用肥皂水冲洗；当眼睛受到乙醛的刺激时，用立马提起眼睑，用大量的流动清水或 生理盐水 冲洗并就医；对于误食乙醛的患者，要饮入足够量的温水，并喝肥皂水催吐并就医；对于吸入乙醛的患者，应立马脱离现场移至空气流通处，保持呼吸通畅，若 呼吸困难 应立即输 氧 或人工呼吸并就医 。
对于能接触到乙醛的工作人员，要在密闭操作、通风的环境内作业，实验环境要能提供安全淋浴和洗眼设备，当空气中乙醛浓度超标时，要佩戴 过滤式防毒面具 。在实验环境内，一定要佩戴 化学 安全防护眼镜 ，穿戴防静电的 实验服 ，手上要戴橡胶手套 。
存储与运输
乙醛自身没有腐蚀性，但是容易被空气氧化成对金属有 腐蚀性 的 冰醋 ，因此乙醛的包装多采用 耐酸钢 或铝。实验室中乙醛多采用玻璃瓶装。乙醛的贮存要谨防发生危险，需要存放在阴凉、通风的仓库内，且储存温度最好不超过28 摄氏度 。乙醛在储存过程中还需要隔绝热源和 火种 ，避免日光照射。由于乙醛易被氧化，因此乙醛存储时要密封包装，杜绝与空气接触。乙醛在贮存时，应该与 氧化剂 、 氟 、 氯 和 无机酸 等易与乙醛反应的化合物分开存放。乙醛不应该长久放置贮存，时间以六个月左右为宜。
乙醛在运输时，应该被归类于具有 挥发性 、可燃和有毒性物质，在可能泄露的地方用惰性气体抑制。乙醛在运输前应冷却并用 氮气 保护输送，严禁用 橡胶管 ，以防橡胶管被乙醛溶化。在运输过程中严禁敞口，要露天密封包装，在搬运过程中要轻装轻放。
消防措施
引发火灾时，消防工作人员需在有防爆掩蔽处进行灭火操作，可使用 抗溶性泡沫 、 二氧化碳 、 砂土 、 干石灰 等进行灭火 。
泄漏应急措施
当乙醛发生泄露时，应立即将泄露区人员撤离并封闭现场。立即切断火源，现场处理人员应做好防护措施，佩戴自给正压式呼吸器，穿好防护服，尽可能切断泄漏源防止其流入下水道等限制空间 。
当乙醛发生小量泄漏时，可以用砂土等不燃材料 吸附 吸收，也可以用大量水冲洗，冲洗后的废水稀释后可以排入废水系统 。
当乙醛发生大量泄漏时，则需要构筑围堤或挖坑收容泄露液，还需要使用喷雾状水来冷却、稀释乙醛蒸汽，保护现场人员，把现场的乙醛蒸汽稀释到不燃的程度，用 防爆泵 转移至专用收集器内，回收或直接运至废液处理处 。
化学危险物品安全管理
《 危险化学安全管理条例 》已经2002年1月9日国务院第52次常务会议通过，现予公布，自2002年3月15日起施行 。