Τι είναι η βουτανόλη και ποια είναι τα ισομερή της;
Η βουτανόλη είναι μια κορεσμένη πρωτοταγής αλκοόλη που περιέχει τέσσερα άτομα άνθρακα, με τον γενικό μοριακό τύπο C4H9OH. Επειδή τα τέσσερα άτομα άνθρακα μπορούν να διαταχθούν με διαφορετικούς τρόπους, η βουτανόλη υπάρχει ως τέσσερα δομικά ισομερή: n-βουτανόλη (1-βουτανόλη), ισοβουτανόλη (2-μεθυλ-1-προπανόλη), δευτ.-βουτανόλη (2-βουτανόλη) και τριτ-βουτανόλη (2-προπανόλη-). Και τα τέσσερα μοιράζονται τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφέρουν στη θέση της υδροξυλομάδας και τη διακλάδωση της ανθρακικής αλυσίδας, η οποία δίνει σε κάθε ισομερές ένα ξεχωριστό σύνολο φυσικών ιδιοτήτων όπως σημείο βρασμού, πυκνότητα και διαλυτότητα στο νερό.
Στην καθημερινή βιομηχανική γλώσσα, ο μη τροποποιημένος όρος βουτανόλη αναφέρεται συνήθως στο ισομερές ευθείας-αλυσίδας, n-βουτανόλη, επειδή είναι το μέλος της οικογένειας που παράγεται και καταναλώνεται περισσότερο. Όταν απαιτείται ακριβής αναγνώριση, ο αριθμός CAS και το όνομα IUPAC θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιούνται για την αποφυγή ασάφειας, καθώς τα τέσσερα ισομερή αντιμετωπίζονται με διαφορετικό τρόπο ως προς την αποθήκευση, την ασφάλεια και την εφαρμογή.
Είναι το n-Βουτυλικό αλκοόλ το ίδιο με τη βουτανόλη;
Ναί. n-Η βουτυλική αλκοόλη είναι το ισομερές ευθείας-αλυσίδας της βουτανόλης και οι δύο όροι είναι εναλλάξιμοι όταν η βουτανόλη χρησιμοποιείται με την προεπιλεγμένη της έννοια. Η χημική ονομασία είναι βουταν-1-όλη, με την ομάδα υδροξυλίου να συνδέεται με το τερματικό άτομο άνθρακα μιας γραμμικής αλυσίδας τεσσάρων άνθρακα. Ονομάζεται επίσης n-βουτανόλη ή 1-βουτανόλη και ο αριθμός μητρώου CAS είναι 71-36-3.
Αυτό που δεν είναι εναλλάξιμα είναι η σύγκριση μεταξύ της n-βουτυλικής αλκοόλης και των άλλων ισομερών. Η ισοβουτανόλη, η δευτ-βουτανόλη και η τριτ-βουτανόλη είναι επίσης βουτανόλες, αλλά δεν είναι ν-βουτυλική αλκοόλη. Για παράδειγμα, η τριτ-βουτανόλη έχει πολύ υψηλότερο σημείο τήξης και σχηματίζει κρυσταλλικά στερεά κοντά σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ η ν-βουτανόλη παραμένει ένα υγρό που ρέει ελεύθερα. Επομένως, οποιαδήποτε απόφαση αγοράς ή σύνθεσης πρέπει να επιβεβαιώνει το ακριβές ισομερές, όχι μόνο τη λέξη βουτανόλη.
Φυσικές και χημικές ιδιότητες της n-βουτυλικής αλκοόλης
n-Η βουτανόλη είναι ένα άχρωμο, διαφανές υγρό με χαρακτηριστική αλκοολική οσμή. Οι βασικές του φυσικές σταθερές παρατίθενται παρακάτω.
| Ιδιοκτησία | Αξία |
|---|---|
| Μοριακός τύπος | C4H9OH (C4H10O) |
| Μοριακό βάρος | 74,12 g/mol |
| Αριθμός CAS | 71-36-3 |
| Σημείο τήξης | -89 βαθμοί |
| Σημείο βρασμού | 117,6 μοίρες |
| Σημείο ανάφλεξης | 29 μοίρες (κλειστό κύπελλο) |
| Πυκνότητα στους 20 βαθμούς | 0,81 g/cm³ |
| Δείκτης διάθλασης στους 20 βαθμούς | 1.399 |
| Διαλυτότητα στο νερό | Ελάχιστα διαλυτό, περίπου 7,7 g ανά 100 mL στους 25 βαθμούς |
Χημικά, η ν-βουτανόλη είναι μια πρωτογενής αλκοόλη. Υποβάλλεται στις τυπικές αντιδράσεις αυτής της κατηγορίας, συμπεριλαμβανομένης της εστεροποίησης με οξέα για να σχηματίσει βουτυλεστέρες, της οξείδωσης σε βουτυραλδεΰδη και βουτυρικό οξύ και αφυδάτωση σε βουτένια. Η μέτρια πολικότητα του επιτρέπει να διαλύει πολλές οργανικές ενώσεις ενώ είναι μόνο εν μέρει αναμίξιμο με νερό, ένας συνδυασμός που είναι χρήσιμος στην εργασία εκχύλισης και σύνθεσης.
Βιομηχανικές εφαρμογές της n-βουτανόλης
n-Η βουτανόλη είναι μια από τις πιο ευέλικτες αλκοόλες C4 στη βιομηχανία. Οι κύριες εφαρμογές του περιλαμβάνουν:
Διαλυτικό για χρώματα, επιστρώσεις, μελάνια, κόλλες και βερνίκια, όπου βελτιώνει τη ροή και τη γυαλάδα.
Πρώτες ύλες για πλαστικοποιητές, ιδιαίτερα βουτυλεστέρες φθαλικών, αδιπικών και φωσφορικών οξέων που χρησιμοποιούνται σε εύκαμπτα προϊόντα PVC και καουτσούκ.
Χημικό ενδιάμεσο για βουτυραλδεΰδη, βουτυρικό οξύ, βουτυλαμίνη και ακρυλικό βουτυλεστέρα.
Εκχυλιστικό και βοήθημα επεξεργασίας για λίπη, φαρμακευτικά προϊόντα όπως αντιβιοτικά και βιταμίνες και αρωματικές ενώσεις.
Συστατικό σκευασμάτων καθαρισμού και απολίπανσης και αδρανές αραιωτικό σε συστήματα κόλλας.
Υποψήφιο βιοκαύσιμο που παράγεται με ζύμωση, προσφέροντας υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα από την αιθανόλη.
Σε εργαστηριακή χρήση, η n-βουτανόλη χρησιμεύει ως μέσο αντίδρασης και ως συστατικό κινητής φάσης σε διαδικασίες χρωματογραφίας και εκχύλισης, όπου η περιορισμένη αναμίξιξή της στο νερό αποτελεί πλεονέκτημα.
Πώς να αποθηκεύετε και να χειρίζεστε το n-βουτυλικό αλκοόλ με ασφάλεια
n-Η βουτανόλη ταξινομείται ως εύφλεκτο υγρό με σημείο ανάφλεξης περίπου 29 μοίρες, επομένως οι χώροι αποθήκευσης πρέπει να είναι δροσεροί, ξηροί και καλά αεριζόμενοι, μακριά από ανοιχτές φλόγες, σπινθήρες και ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες. Τα δοχεία πρέπει να διατηρούνται ερμητικά κλειστά και γειωμένα κατά τη μεταφορά για να αποφευχθεί η στατική εκκένωση. Ο ατμός είναι βαρύτερος από τον αέρα και μπορεί να ταξιδέψει σε μακρινές πηγές ανάφλεξης, επομένως συνιστάται αερισμός στο επίπεδο του δαπέδου.
Για προσωπική προστασία, χρησιμοποιήστε{0}}γυαλιά προστασίας από πιτσιλίσματα, γάντια ανθεκτικά σε νιτρίλιο ή παρόμοιο διαλύτη-και προστατευτικό ρουχισμό όταν χειρίζεστε μεγάλες ποσότητες. Εργαστείτε σε απαγωγέα καπνού ή με τοπικό εξαερισμό για να ελέγξετε την έκθεση στους ατμούς. Σε περίπτωση επαφής με το δέρμα, πλύνετε καλά με σαπούνι και νερό. σε περίπτωση επαφής με τα μάτια, ξεπλύνετε με νερό για τουλάχιστον 15 λεπτά και αναζητήστε ιατρική βοήθεια. Οι διαρροές πρέπει να απορροφώνται με αδρανές υλικό και να συλλέγονται σε σφραγισμένα δοχεία για απόρριψη σύμφωνα με τους τοπικούς κανονισμούς.
Συχνές Ερωτήσεις
Είναι η n-βουτανόλη ίδια με την 1-βουτανόλη;
Ναί. Η n-βουτανόλη, η ν-βουτυλική αλκοόλη και η 1-βουτανόλη είναι διαφορετικά ονόματα για την ίδια ένωση ευθείας αλυσίδας, τη βουταν-1-όλη, με αριθμό CAS 71-36-3.
Πόσα ισομερή βουτανόλης υπάρχουν;
Η βουτανόλη έχει τέσσερα δομικά ισομερή: n-βουτανόλη, ισοβουτανόλη, sec-βουτανόλη και τριτ-βουτανόλη. Μοιράζονται τον τύπο C4H9OH αλλά διαφέρουν ως προς τη δομή και τις φυσικές ιδιότητες.
Γιατί ο μη τροποποιημένος όρος βουτανόλη θεωρείται n-βουτανόλη;
Επειδή η n-βουτανόλη είναι το ισομερές ευθείας-αλυσίδας και μακράν το πιο σημαντικό εμπορικά μέλος της οικογένειας, η σύμβαση του κλάδου χρησιμοποιεί βουτανόλη ως n-βουτανόλη, εκτός εάν προσδιορίζεται άλλο ισομερές.
Σε τι χρησιμοποιείται κυρίως η ν-βουτυλική αλκοόλη;
Χρησιμοποιείται κυρίως ως διαλύτης για επικαλύψεις και μελάνια, ως πρώτη ύλη για πλαστικοποιητές βουτυλίου και ακρυλικό βουτυλεστέρα και ως ενδιάμεσο στην παραγωγή βουτυραλδεΰδης, βουτυρικού οξέος και βουτυλαμινών.
Είναι η ν-βουτανόλη αναμίξιμη με νερό;
Όχι, είναι ελάχιστα διαλυτό στο νερό, περίπου 7,7 g ανά 100 mL στους 25 βαθμούς, ενώ διαλύεται εύκολα σε αιθανόλη, διαιθυλαιθέρα και στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες.
Ποιο είναι το σημείο ανάφλεξης της n-βουτανόλης και γιατί έχει σημασία;
Το σημείο ανάφλεξης είναι περίπου 29 μοίρες , γεγονός που τοποθετεί την n-βουτανόλη στην κατηγορία εύφλεκτων υγρών. Αυτό σημαίνει ότι η αποθήκευση και η μεταφορά πρέπει να αποκλείουν πηγές ανάφλεξης και να ακολουθούν τους κώδικες χειρισμού εύφλεκτων υγρών.





