BUTANONS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS UN PIELIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Butanona ir organisks savienojums, jo īpaši ketonu, kam ķīmiskā formula CH ₃ CH ₂ COCH ₃ . Tās izskats ir bezkrāsains šķidrums, ko galvenokārt izmanto kā šķīdinātāju. Tam ir īpašības, kas līdzīgas acetonam, bet tas vārās augstākā temperatūrā un lēnāk iztvaiko.

To iegūst 2-butanola (hirālā savienojuma) katalītiskā dehidrogenēšanā. Tomēr dabiskajā stāvoklī tas ir atrodams dažu augļu sastāvā. Tā ir daļa no dūmiem, kas rodas no transportlīdzekļu izplūdes caurulēm, un tā ir tabakas dūmu sastāvdaļa.

Butanona molekula. Avots: Pixabay.

Pēc acetona tas ir vienkāršākais no šīs organisko savienojumu grupas. Butanons kairina acis un degunu. Neparasti lielās devās tas var izraisīt plaušu gļotādas kairinājumu. No otras puses, šo šķidrumu uzskata par narkotisko vielu prekursoru.

Butanons labi šķīst ūdenī; bet tas arī ļoti labi šķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, etanolā, ēterī, acetonā, benzolā un hloroformā. Tas varētu būt izskaidrojams ar to, ka oktāna / ūdens sadalījuma koeficienta P log (0,29) vērtība ir zema.

Butanona struktūra

Augšējā attēlā redzama butanona molekula ar lodveida un nūjas modeli. Otrajā ogleklī var redzēt karbonilgrupas (sarkanās sfēras) skābekļa atomu. Šī grupa, C = O, ir atbildīga par molekulu pastāvīgu dipola momenta piešķiršanu.

Butanona, strukturāli redzams, ir nekas vairāk nekā acetona, uz kuru metilèngrupa, CH ₂ , ir pievienots . Tā kā ir vairāk oglekļa, dipola moments ir mazāks salīdzinājumā ar acetonu; bet tā augstākā molekulārā masa liek vārīties augstākā temperatūrā.

Šai molekulai, tāpat kā citiem ketoniem, trūkst spēju veidot ūdeņraža saites; un tāpēc to dipola-dipola mijiedarbība nav tik spēcīga.

Tāpēc tas ir gaistošs šķidrums. Temperatūrai pazeminoties (-86,6 ° C), tā vājie dipoli ir tie, kas sakārto tā molekulas, veidojot kristālu. Papildus tam vēl var komentēt, ka butanons ir strukturāli asimetrisks.

Īpašības

Molekulārā formula

C ₄ H ₈ O vai CH ₃ COCH ₂ CH ₃

Vārdi

- Butanone.

- 2-butanons.

- Butāns-2-viens.

- metil-etilketons.

Molārā masa

72,107 g / mol.

Izskata apraksts

Bezkrāsains šķidrums.

Smarža

Piparmētra smaržīga, vidēji stipra.

Vārīšanās punkts

79,59 ° C pie 760 mmHg.

Kušanas punkts

-86,6 ° C.

aizdegšanās punkts

-9 ºC (slēgts kauss).

Šķīdība ūdenī

29 g / 100 ml 20 ° C temperatūrā. Lai gan tā dipola moments ir mazāks nekā acetona, tas joprojām var izcilā mērā mijiedarboties ar ūdens molekulām. No tiem tā saņem ūdeņraža saites: (CH ₃ ) (CH ₂ CH ₃ ) C = O-HOH. Tāpēc tas labi šķīst ūdenī.

Šķīdība organiskos šķīdinātājos

Šķīst benzolā, spirtā un ēterī; Sajauc ar eļļām, etanolu, ēteri, acetonu, benzolu un hloroformu. Ņemiet vērā, ka butanons šķīst visdažādākajos šķīdinātājos.

Blīvums

0,7997 g / cm ³ 25 ° C temperatūrā.

Tvaika blīvums

2,41 (attiecībā pret ūdeni = 1).

Tvaika spiediens

90,6 mmHg 25 ° C temperatūrā.

Oktanola / ūdens sadalījuma koeficients

Baļķis P = 0,29

Pašaizdegšanās temperatūra

505 ° C.

Sadalīšanās

Tas sadalās fotoķīmiskos procesos, oksidējoties ar brīvajiem hidroksilradikāļiem, kā arī tiešā fotolīzes sadalīšanās laikā. Uzkarsēts līdz sadalīšanās, tas izdala akūtus dūmus.

Viskozitāte

0,40 cPoise 25 ° C temperatūrā.

Sadegšanas siltums

2444,1 kJ / mol 25 ° C temperatūrā.

Iztvaikošanas siltums

31.30 kJ / mol vārīšanās temperatūrā; un 34,79 kJ / mol 25 ° C temperatūrā.

Virsmas spraigums

23,97 mN / m 25 ° C temperatūrā.

Jonizācijas potenciāls

0,54 eV.

Smaržas slieksnis

Zema smaka: 0,735 mg / m ³ .

Augsta smaka: 147,5 mg / m ³ .

Refrakcijas indekss

1,788 20 ° C temperatūrā.

Disociācijas konstante

pKa = 14,70.

Stabilitāte

Stabils, bet viegli uzliesmojošs. Nesavietojams ar spēcīgiem oksidētājiem, bāzēm un reducējošām vielām. Jāizvairās no mitruma.

Lietojumprogrammas

Šķīdinātājs

Butanonu izmanto kā šķīdinātāju virsmas pārklājumu ražošanā, nesmēķētāju pulveru ražošanā, krāsainu sveķu ražošanā un smērvielu radīto tauku uzkrāšanās novēršanā.

Turklāt to izmanto, izstrādājot:

- Mākslīgā āda.

- gumijas lentes.

- lakas.

- Lakas.

- Līmes.

- Šķīdinātāji.

- Krāsu noņēmēji.

- Līmes.

- Plastmasas cementi.

- hermētiķi.

- magnētiskās lentes.

- caurspīdīgs papīrs.

- tipogrāfijas krāsas.

- Kosmētika un farmācijas izstrādājumi.

To izmanto arī kā šķīdinātāju metāla virsmu attaukošanai, elektronisko iekārtu tīrīšanas līdzekļiem un tauku ieguvei. To izmanto cietkoksnes un augu eļļas ieguvei.

Tā ir inerta sastāvdaļa pesticīdu ražošanā, kā arī celulozes acetāta un nitrāta ražošanā.

To izmanto kā ekstrakcijas šķīdinātāju pārtikas un pārtikas sastāvdaļu pārstrādē; piemēram, tauku un eļļu frakcionēšanā, kā arī kafijas bezkofeīna procesā. To izmanto arī kā šķīdinātāju marķieros, ko izmanto uz tāfeles.

Reaģents

- Butanonu izmanto kā ūdenī šķīstošu fotoiniciatoru metakrilskābes fotopolimerizācijai.

- Tas kondensējas ar formaldehīdu, iegūstot izopropenilketonu.

- Tam ir auto-kondensācija etilamila ketona ražošanai.

- Reaģē ar citrālu, lai iegūtu tādas smaržas sastāvdaļas kā metilpseudoionons.

- Tas darbojas kā katalizators hidrazīna ražošanā.

- Turklāt tas ir metil-etilketona peroksīda prekursors, kas ir katalizators dažām polimerizācijas reakcijām.

Plastmasas cements

Butanonu var izmantot kā plastmasas metināšanas līdzekli, izmantojot polistirola mēroga modeļu montāžā. Butanons izšķīdina polistirolu, ļaujot malām saiet kopā, kad notiek jauna polimerizācija. Šī izturēšanās ir saistīta ar cementu, nevis ar līmi.

Citi lietojumi

Butanonu izmanto kā baktēriju sporas sterilizatoru ķirurģiskos instrumentos, adajās, zemādas injekcijās un zobārstniecības instrumentos.

To lieto kā pārtikas aromatizētāju ļoti zemās koncentrācijās; piemēram, alkoholiskajos dzērienos koncentrācija ir 20 ppm; maizes izstrādājumos - 12,7 ppm; gaļai ir aptuveni 26,5 ppm; košļājamā gumija, 0,63 ppm; un taukos un eļļās - 1,0 ppm.

Visbeidzot, butanonu izmanto, lai apoproteīnu atdalītu no hemas grupas hemoproteīnos.

Atsauces

1. Morisons, RT un Boids, R., N. (1987). Organiskā ķīmija. 5 ^ta izdevums. Redakcijas Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey F. (2008). Organiskā ķīmija. (Sestais izdevums). Mc Graw Hill.
3. Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. (2011). Organiskā ķīmija. Amīni. (10 ^th izdevums.). Wiley Plus.
4. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Metil-etilketona PubChem datu bāze. CID = 6569. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2019. gads). Butanone. Atgūts no: en.wikipedia.org
6. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Butanone. Chemspider. Atgūts no: chemspider.com
7. Ārlems Čeprasovs. (2019. gads). Kas ir butanons? Formula un lietojumi. Pētījums. Atgūts no: study.com
8. Vaslers Bens. (2017. gada 17. maijs). Butanone. Ķīmijas pasaule. Atgūts no: chemistryworld.com