Butanāla struktūra, īpašības, izmantošanas veidi un riski
The butanāls ir atvērta ķēdes aldehīds, kas sastāv no četriem oglekļa atomiem un ir analogs butānam; faktiski tā ir otrā visvairāk oksidētā butāna ogļūdeņraža forma pēc sviestskābes. Tās molekulārā formula ir CH3CH2CH2CHO, kur -CHO ir formilgrupa.
Šis aldehīds, kas ir viens no vieglākajiem, sastāv no caurspīdīga šķidruma, viegli uzliesmojoša un mazāk blīva nekā ūdens. Turklāt tas šķīst ūdenī un sajaucas ar lielāko daļu organisko šķīdinātāju; tādēļ to var izmantot, lai iegūtu viena fāzes organiskos maisījumus.
Karbonilgrupas (sarkanās sfēras, augšējā attēla) klātbūtne dod ķīmisko polaritāti butanālajai molekulai un līdz ar to spēju izjust dipola-dipola mijiedarbību starp tās molekulām; lai gan ūdeņraža tilti nav izveidoti starp tiem.
Tā rezultātā butanālam ir augstāks vārīšanās un kušanas punkts nekā butānam, bet tas ir zemāks nekā n-butilspirta..
Butanālu izmanto kā šķīdinātāju un ir starpnieks daudzu produktu iegūšanai; tādi kā gumiju, sveķu, farmaceitisko vielu un agroķimikāliju vulkanizācijas paātrinātāji.
Butanāls ir toksisks savienojums, kas ieelpojot var izraisīt augšējo elpceļu iekaisumu, bronhu un plaušu tūsku, kas var izraisīt pat letālas sekas..
Indekss
- 1 Butanāla struktūra
- 1.1 Confórmeros
- 2 Rekvizīti
- 2.1 Ķīmiskie nosaukumi
- 2.2 Molekulārā formula
- 2.3 Fiziskais izskats
- 2.4 Smarža
- 2.5 Viršanas punkts
- 2.6 Kušanas punkts
- 2.7 Uzliesmošanas temperatūra
- 2.8 Šķīdība ūdenī
- 2.9 Šķīdība organiskos šķīdinātājos
- 2.10. Blīvums
- 2.11. Tvaika blīvums
- 2.12. Tvaika spiediens
- 2.13 Pašaizdegšanās
- 2.14 Viskozitāte
- 2.15 Degšanas siltums
- 2.16 Iztvaikošanas siltums
- 2.17 Virsmas spriedze
- 2.18 Smaržas slieksnis
- 2.19. Refrakcijas indekss
- 2.20 Dipolar Moment
- 2.21. Maksimālās absorbcijas viļņa garumi (λ)
- 2.22 Polimerizācija
- 2.23 Reaktivitāte
- 2.24. Aldola kondensācija
- 3 Kopsavilkums
- 4 Lietojumi
- 4.1. Rūpnieciskā
- 4.2 Citi
- 5 Riski
- 6 Atsauces
Butanāla struktūra
Tikko minēts, ka formilgrupa -CHO dod polanitāti butanālajam vai butiraldehīda molekulam, jo skābekļa atoms ir lielāks. Tā rezultātā to molekulas var savstarpēji mijiedarboties ar dipola-dipola spēkiem.
Augšējais attēls ar sfēru un stieņu modeli rāda, ka butanālajai molekulai ir lineāra struktūra. -CHO grupas ogleklim ir spibridizācija2, kamēr atlikušie oglekļa hibridizācija sp3.
Ne tikai tas, bet tas ir arī elastīgs, un tās saites var rotēt uz savām asīm; un tādējādi tiek radītas dažādas konformācijas vai konformeri (tas pats savienojums, bet ar tā saitēm rotē).
Confórmeros
Šis attēls labāk izskaidro šo attēlu:
Pirmais konformers (augšējais) atbilst pirmā attēla molekulai: metilgrupai kreisajā pusē, -CH3, un -CHO grupa ir pretparalēlos posmos savā starpā; viens norāda uz augšu, bet otrs - attiecīgi.
Tikmēr otrais konformers (zemākais) atbilst molekulai ar -CH3 un -CHO aptumšotās pozīcijās; tas ir, abi norāda vienā virzienā.
Abi konformeri ir ātri savstarpēji aizvietojami, un tāpēc butanāla molekula nepārtraukti rotē un vibrē; un piebilda, ka tam ir pastāvīgs dipols, kas ļauj to mijiedarbībai pietiekami stipri, lai vārītos pie 74,8 ° C.
Rekvizīti
Ķīmiskie nosaukumi
-Butanāls
-Butiraldehīds
-1-Butanāls
-Butirāls
-N-butiraldehīds.
Molekulārā formula
C4H8O vai CH3CH2CH2CHO.
Fiziskais izskats
Tas ir dzidrs, caurspīdīgs šķidrums.
Smarža
Raksturīga smaka, akridžs, aldehīds.
Viršanas punkts
167 ° F līdz 760 mmHg (74,8 ° C).
Kušanas punkts
-146 ° F (-96,86 ° C).
Aizdegšanās punkts
-8ºF (-22ºC) Slēgtā kauss.
Šķīdība ūdenī
7 g / 100 ml pie 25 ° C.
Šķīdība organiskos šķīdinātājos
Sajaucas ar etanolu, ēteri, etilacetātu, acetonu, toluolu un daudziem citiem organiskiem šķīdinātājiem.
Blīvums
0,803 g / cm3 pie 68 ° F.
Tvaika blīvums
2,5 (attiecībā pret gaisu, kas vienāds ar 1).
Tvaika spiediens
111 mmHg pie 25 ° C.
Pašaizdegšanās
446 ° F. 425ºF (21,8ºC).
Viskozitāte
0,45 cKrāsa 20 ° C temperatūrā.
Degšanas siltums
2479,34 kJ / mol 25 ° C temperatūrā.
Iztvaikošanas siltums
33,68 kJ / mol 25 ° C temperatūrā.
Virsmas spriedze
29,9 din / cm pie 24 ° C.
Smaržas slieksnis
0,009 ppm.
Refrakcijas indekss
1,3843 pie 20 ° C.
Dipolar Moment
2,72 D.
Maksimālās absorbcijas viļņa garumi (λ)
225 nm un 282 nm (ultravioletā gaisma).
Polimerizācija
Butanālu var polimerizēt saskarē ar sārmu vai skābi, kas ir bīstama polimerizācijai.
Reaktivitāte
Kad tas ir pakļauts gaisam, tas oksidējas, veidojot sviestskābi. 230 ° C temperatūrā butanāls spontāni aizdegas ar gaisu.
Aldola kondensācija
Divas butanālās molekulas var reaģēt viena ar otru KOH un klātbūtnē 6-8 ° C temperatūrā, veidojot 2-etil-3-hidroksiheksanolu. Šo savienojuma veidu sauc par aldolu, jo tā sastāvā ir aldehīda grupa un alkohola grupa.
Sintēze
Butanālu var iegūt ar n-butilspirta katalītisku dehidrogenēšanu; krotonaldehīda katalītiskā hidrogenēšana; un propilēna hidroformilēšana.
Lietojumi
Rūpnieciskais
-Butanāls ir rūpniecisks šķīdinātājs, bet tas ir arī citu šķīdinātāju sintēzes starpnieks; piemēram, 2-etilheksanols, n-butanols un trimetilpropāns.
-To izmanto arī kā starpproduktu sintētisko sveķu ražošanā, ieskaitot polivinilbutirālu; Gumijas vulkanizācijas paātrinātāji; farmaceitisko produktu ražošana; produkti augu aizsardzībai; pesticīdi; antioksidanti; miecēšanas palīgierīces.
-Butanālu izmanto kā izejvielu sintētisko aromātu ražošanai. Turklāt to izmanto kā pārtikas aromatizētāju.
Citi
-Cilvēkam butanālu izmanto kā biomarkeri, kas norāda uz oksidācijas izraisītiem bojājumiem, ko piedzīvo lipīdi, proteīni un nukleīnskābes..
-To eksperimentāli izmantoja kopā ar formalīnu un glutardehīdu, lai mēģinātu mazināt govju nagiem raksturīgo mīkstināšanos, iedarbojoties uz liellopu ūdeni, urīnu un izkārnījumiem. Eksperimentālie rezultāti bija pozitīvi.
Riski
Butanāls ir destruktīvs augšējo elpceļu gļotādu membrānām, kā arī ādas un acu audiem..
Saskaroties ar ādu, tas rada apsārtumu un apdegumus. Acīs rodas tādi paši ievainojumi, kam seko sāpes un acu audu bojājumi.
Butanāla ieelpošana var radīt nopietnas sekas, jo tā var izraisīt balsenes un bronhu iekaisumu un tūsku; tā kā plaušās tā rada ķīmisku pneimoniju un plaušu tūsku.
Pārmērīgas ekspozīcijas pazīmes ir: degšanas sajūta augšējos elpošanas ceļos, klepus, sēkšana, tas ir, svilpes emisija elpošanas laikā; laringīts, elpas trūkums, galvassāpes, slikta dūša un vemšana.
Ieelpošana var būt letāla elpceļu spazmas rezultātā.
Butanāla uzņemšana izraisa "degšanas" sajūtu gremošanas traktos: mutes dobumā, rīklē, barības vadā un kuņģī..
Atsauces
- Morrison, R. T. un Boyd, R. N. (1987). Organiskā ķīmija (5. \ Tta Izdevums.). Redakcija Addison-Wesley Iberoamericana.
- Carey F. (2008). Organiskā ķīmija (Sestais izdevums). Mc Graw kalns.
- PubChem. (2019). Butanāls Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nim.nih.guv
- Vikipēdija. (2019). Butanāls Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
- Ķīmiskā grāmata. (2017). Butanāls Saturs iegūts no: chemicalbook.com
- Basf. (2017. gada maijs). N-butiraldehīds. [PDF] Saturs iegūts no: solvents.basf.com