BUTANALAS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS IR RIZIKA - CHEMIJA - 2025

Butanaliu yra aldehido atvira grandinę, susidedančią iš keturių anglies atomų, ir yra analogiškas butano; iš tikrųjų tai yra antroji labiausiai oksiduota angliavandenilių butano forma po sviesto rūgšties. Jo molekulinė formulė yra CH ₃ CH ₂ CH ₂ CHO, kur -CHO yra formilo grupę.

Šis aldehidas, vienas lengviausių, susideda iš skaidraus, degaus skysčio, kuris yra mažiau tankus nei vanduo. Be to, jis tirpsta vandenyje ir maišosi su dauguma organinių tirpiklių; todėl jį galima naudoti turint vienfazius organinius mišinius.

Butanalas arba butiraldehido molekulė. Šaltinis: Jynto

Karbonilo grupės (tos, kurioje yra raudona sfera, viršutinė nuotrauka) buvimas suteikia butanalio molekulės cheminį poliškumą, todėl galimybė patirti dipolio-dipolio sąveiką tarp jos molekulių; nors tarp jų nesudaromi vandenilio ryšiai.

Dėl šios priežasties butanalas turi aukštesnes virimo ir lydymosi temperatūras nei butanas, bet mažesnis už tuos, kuriuos pateikia n-butilo alkoholis.

Butanalas naudojamas kaip tirpiklis ir yra tarpinė priemonė norint gauti daugybę produktų; pavyzdžiui, guminių, dervų, farmacinių ir agrochemikalų vulkanizacijos greitintuvai.

Butanalis yra toksiškas junginys, kuris įkvėpus gali sukelti viršutinių kvėpavimo takų uždegimą, bronchus ir plaučių edemą, kurie gali turėti net mirtinų pasekmių.

Butanalio struktūra

Ką tik buvo paminėta, kad formilo grupė -CHO dėl didesnio deguonies atomo elektronegatyvumo suteikia butanalio arba butiraldehido molekulės poliškumą. Dėl to jo molekulės gali sąveikauti tarpusavyje per dipolio-dipolio jėgas.

Viršutiniame paveikslėlyje su rutulių ir juostų modeliu parodyta, kad butano molekulė turi linijinę struktūrą. Į tai, -CHO grupės anglies turi sp ² hibridizacija , o likusios atomai turi sp ³ hibridizacija .

Ne tik tai, bet ir lanksti, o jos jungtys gali suktis savo ašimis; taigi susidaro skirtingos konfigūracijos ar konformeriai (tas pats junginys, bet su jų jungtimis pasuktas).

Konformeriai

Šis vaizdas geriau paaiškina šį tašką:

Butano konformeriai. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Pirmasis atitikmuo (viršutinis) atitinka ankstesnį pirmojo vaizdo molekulės: metilo grupės kairėje, -CH ₃ , ir grupė -CHO, yra pozicijų kovos lygiagrečios viena kitai; vienas taškas nukreiptas aukštyn, o kitas žemyn.

Tuo tarpu, antra atitikmuo (apatinis) atitinka molekulės su -CH ₃ ir -CHO į Eclipsed pozicijų; tai yra, jie abu nukreipti ta pačia kryptimi.

Abu transformatoriai yra greitai keičiami, todėl butano molekulė nuolat sukasi ir vibruoja; ir pridūrė tai, kad jis turi nuolatinį dipolį, tai leidžia jo sąveikai būti pakankamai stipriai, kad virinama 74,8ºC temperatūroje.

Savybės

Cheminiai pavadinimai

-Butanalas

-Butyraldehidas

-1-butanalas

-Biralinis

-N-butiraldehidas.

Molekulinė formulė

C ₄ H ₈ O arba CH ₃ CH ₂ CH ₂ CHO.

Fizinė išvaizda

Tai skaidrus, skaidrus skystis.

Kvapas

Būdingas, aštrus, aldehido kvapas.

Virimo taškas

Nuo 167 ° F iki 760 mmHg (74,8 ° C).

Lydymosi temperatūra

-146 ° F (-96,86 ° C).

užsidegimo vieta

-8ºF (-22ºC) uždaras stiklas.

Tirpumas vandenyje

7 g / 100 ml 25 ° C temperatūroje.

Tirpumas organiniuose tirpikliuose

Maišomas su etanoliu, eteriu, etilo acetatu, acetonu, toluenu ir daugeliu kitų organinių tirpiklių.

Tankis

0,803 g / cm ³ 68 ° F temperatūroje.

Garų tankis

2,5 (oro atžvilgiu, lygaus 1).

Garų slėgis

111 mmHg esant 25 ° C temperatūrai.

Savaiminis užsidegimas

446ºF. 425 ° F (21,8 ° C).

Klampumas

0,45 cPoise 20 ° C temperatūroje.

Degimo šiluma

2479,34 kJ / mol 25 ° C temperatūroje.

Garinimo šiluma

33,68 kJ / mol 25 ° C temperatūroje.

Paviršiaus įtempimas

29,9 dyne / cm, esant 24 ° C.

Kvapo slenkstis

0,009 ppm.

Lūžio rodiklis

1,3843 esant 20 ° C temperatūrai.

Dipolio momentas

2,72 D.

Didžiausio sugerties vandenyje bangos ilgiai (λ)

225 nm ir 282 nm (ultravioletinė šviesa).

Polimerizacija

Butanalis gali polimerizuotis susilietęs su šarmais ar rūgštimis, nes polimerizacija yra pavojinga.

Reaktyvumas

Patekęs į orą, jis oksiduojasi, sudarydamas sviesto rūgštį. Esant 230 ° C temperatūrai, butanalis savaime užsidega su oru.

Aldolio kondensatas

Dvi butanalio molekulės gali reaguoti viena su kita, esant KOH ir esant 6-8 ° C temperatūrai, kad susidarytų junginys 2-etil-3-hidroksiheksanolis. Šio tipo junginys vadinamas aldoliu, nes jo struktūra turi aldehido ir alkoholio grupes.

Sintezė

Butanalas gali būti gaunamas katalitiškai dehidrinant n-butilo alkoholį; katalitinis krotonaldehido hidrinimas; ir propileno hidroformilinimas.

Programos

Pramoninis

-Butanalis yra pramoninis tirpiklis, tačiau jis taip pat yra tarpinis produktas tirpinant kitus tirpiklius; pavyzdžiui, 2-etilheksanolis, n-butanolis ir trimetilpropanas.

-Jis taip pat naudojamas kaip tarpinis produktas sintetinių dervų, tarp jų, polivinilbutirolio, gamyboje; guminiai vulkanizacijos greitintuvai; farmacijos produktų gamyba; augalų apsaugos produktai; pesticidai; antioksidantai; įdegio priemonės.

- Butanalis naudojamas kaip žaliava sintetiniams kvapams gaminti. Be to, jis naudojamas kaip maisto kvapioji medžiaga.

Kiti

Žmogui butanalis yra naudojamas kaip biologinis žymeklis, rodantis apie oksidacinį pažeidimą, kurį patiria lipidai, baltymai ir nukleorūgštys.

-Jis buvo eksperimentiškai naudojamas kartu su formalinu ir glutardehidu siekiant sumažinti galvijų kanopų minkštėjimą dėl vandens, šlapimo ir pačių galvijų išmatų. Eksperimento rezultatai buvo teigiami.

Pavojai

Butanalis yra destruktyvus viršutinių kvėpavimo takų gleivinių audiniams, taip pat odos ir akių audiniams.

Patekęs ant odos, sukelia paraudimą ir nudegimus. Akyse patiriamos tos pačios traumos, kurias lydi skausmas ir akių audinio pažeidimas.

Butanalio įkvėpimas gali sukelti rimtų pasekmių, nes jis gali sukelti gerklų ir bronchų uždegimą ir edemą; o plaučiuose sukelia cheminę pneumoniją ir plaučių edemą.

Pernelyg didelio poveikio požymiai yra šie: viršutinių kvėpavimo takų deginimo pojūčiai, kosulys, švokštimas, ty kvėpavimas švokštimas; laringitas, dusulys, galvos skausmas, pykinimas, taip pat vėmimas.

Įkvėpimas gali būti mirtinas dėl kvėpavimo takų spazmo.

Nurijus butanalį, virškinamajame trakte atsiranda burnos ertmės, ryklės, stemplės ir skrandžio „deginimo“ pojūtis.

Nuorodos

1. Morrison, RT ir Boyd, RN (1987). Organinė chemija. (5 ^d leidimas.). Redakcija Addison-Wesley Iberoamericana.
2. Carey F. (2008). Organinė chemija. (Šeštas leidimas). Mc Graw Hill.
3. „PubChem“. (2019 m.). Butanalas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nim.nih.guv
4. Vikipedija. (2019 m.). Butanalas. Atkurta iš: es.wikipedia.org
5. Chemijos knyga. (2017). Butanalas. Atkurta iš: chemicalbook.com
6. Basf. (2017 m. Gegužė). N-butiraldehidas. . Atkurta iš: solvents.basf.com