ISOPROPYL ALCOHOL: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, TỔNG HỢP VÀ SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các cồn isopropyl hay isopropanol là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là CH ₃ CHOHCH ₃ hoặc (CH ₃ ) ₂ Choh. Nó thuộc về một trong những họ quan trọng nhất trong hóa học hữu cơ: rượu, như tên gọi của nó.

Nó là một hợp chất hóa học lỏng, không màu, có mùi mạnh, dễ bay hơi và dễ cháy. Nó đồng thời là một axit và bazơ yếu, tương tự như nước, tùy thuộc vào độ pH của dung dịch và / hoặc sự hiện diện của axit hoặc bazơ mạnh hơn nó. Hơi cồn isopropyl gây kích ứng rất nhẹ cho niêm mạc mũi, họng và mắt.

Nguồn: Ryan Hyde qua Flickr

Isopropyl alcohol được sử dụng làm thành phần chính trong các sản phẩm khác nhau trong ngành dược phẩm, hóa chất, thương mại và gia dụng. Do đặc tính kháng khuẩn, nó được sử dụng rộng rãi như một chất khử trùng trên da và niêm mạc, và như một chất khử trùng trong các vật liệu trơ.

Nó rất hữu ích như một dung môi, vì nó có độc tính thấp, và nó cũng được sử dụng như một chất phụ gia xăng.

Tương tự như vậy, nó là nguyên liệu để tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác bằng cách thay thế nhóm chức hydroxyl (OH). Bằng cách này, rượu này rất hữu ích và linh hoạt để thu được các hợp chất hữu cơ khác; chẳng hạn như alkoxit, alkyl halogenua, trong số các hợp chất hóa học khác.

Cấu trúc của rượu isopropyl hoặc isopropanol

Nguồn: Jynto, từ Wikimedia Commons

Hình trên cho thấy cấu trúc của isopropyl alcohol hoặc isopropanol với mô hình hình cầu và thanh. Ba quả cầu màu xám đại diện cho các nguyên tử cacbon, tạo nên nhóm isopropyl, được gắn với một hydroxyl (quả cầu màu đỏ và trắng).

Giống như tất cả các rượu, về mặt cấu trúc, chúng được tạo thành từ một ankan; trong trường hợp này là propan. Điều này làm cho rượu có đặc tính là chất béo (khả năng hòa tan chất béo do có ái lực với chúng). Nó được gắn với một nhóm hydroxyl (-OH), mặt khác, nhóm này tạo cho cấu trúc có đặc tính ưa nước.

Do đó, rượu isopropyl có thể làm tan vết dầu mỡ hoặc vết bẩn. Lưu ý rằng nhóm -OH được gắn vào cacbon giữa (thứ 2, tức là gắn với hai nguyên tử cacbon khác), điều này cho thấy hợp chất này là một rượu bậc hai.

Điểm sôi của nó thấp hơn nhiệt độ của nước (82,6 ° C), điều này có thể được giải thích từ bộ xương propan, khó có thể tương tác với nhau bằng lực phân tán London; Tương đối thấp hơn so với liên kết hydro (CH ₃ ) ₂ CHO-H-HO-CH (CH ₃ ) ₂ .

Các tính chất vật lý và hóa học

Trọng lượng phân tử

60,10 g / mol.

Ngoại hình

Chất lỏng, không màu và dễ cháy.

Mùi

Mùi nồng nặc

Độ nóng chảy

-89 ° C.

Điểm sôi

82,6 ° C.

Tỉ trọng

0,786 g / ml ở 20 ° C.

Độ hòa tan

Nó hòa tan trong nước và hòa tan trong các hợp chất hữu cơ như cloroform, benzen, etanol, glycerin, ete và axeton. Nó không hòa tan trong các dung dịch muối.

pKa

17

Cơ sở liên hợp

(CH ₃ ) ₂ CHO ^-

Độ hấp thụ

Rượu isopropyl trong quang phổ tử ngoại nhìn thấy có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 205 nm.

Danh pháp

Trong danh pháp các hợp chất hữu cơ, có hai hệ thống: hệ thống tên thông thường và hệ thống IUPAC được tiêu chuẩn hóa quốc tế.

Isopropyl alcohol tương ứng với tên thông thường, kết thúc bằng hậu tố -ico, đứng trước từ alcohol và với tên của nhóm alkyl. Nhóm ankyl được tạo thành từ 3 nguyên tử cacbon, hai đầu mút metyl và một nguyên tử ở tâm gắn với nhóm -OH; tức là nhóm isopropyl.

Isopropyl alcohol hoặc isopropanol có các tên khác như 2-propanol, sec-propyl alcohol, trong số những loại khác; nhưng theo danh pháp IUPAC, nó được gọi là propan-2-ol.

Theo danh pháp này, đầu tiên nó là 'propan' vì chuỗi cacbon chứa hoặc được tạo thành từ ba nguyên tử cacbon.

Thứ hai, vị trí của nhóm OH được chỉ ra trên mạch cacbon bằng cách sử dụng một số; trong trường hợp này nó là 2.

Tên kết thúc bằng 'ol', đặc trưng của các hợp chất hữu cơ thuộc họ rượu vì chúng chứa nhóm hydroxyl (-OH).

Tên isopropanol được IUPAC coi là không chính xác, do không có hydrocacbon isopropan.

Tổng hợp

Phản ứng tổng hợp hóa học của isopropyl alcohol ở quy mô công nghiệp về cơ bản là phản ứng cộng nước; có nghĩa là, hydrat hóa.

Sản phẩm ban đầu cho quá trình tổng hợp hoặc thu được là propen, nước được thêm vào. Propene CH ₃ -CH = CH ₂ là một anken, hiđrocacbon có nguồn gốc từ dầu mỏ. Bằng cách hydrat hóa, một hydro (H) được thay thế bằng một nhóm hydroxyl (OH).

Nước được thêm vào anken propen khi có mặt axit, do đó tạo ra rượu isopropanol.

Có hai cách để hydrat hóa nó: cách trực tiếp và cách gián tiếp được thực hiện trong điều kiện phân cực, tạo ra isopropanol.

CH ₃ -CH = CH ₂ (propen) => CH ₃ CHOHCH ₃ (Isopropanol)

Trong quá trình hydrat hóa trực tiếp, ở thể khí hoặc pha lỏng, propen được hydrat hóa nhờ xúc tác axit ở áp suất cao.

Trong quá trình thủy phân gián tiếp, propen phản ứng với axit sunfuric, tạo thành các este sunfat mà bằng cách thủy phân tạo ra rượu isopropyl.

Cồn isopropyl cũng thu được bằng cách hydro hóa axeton trong pha lỏng. Các quá trình này được tiếp theo bằng cách chưng cất để tách rượu ra khỏi nước, tạo ra rượu isopropyl khan với hiệu suất xấp xỉ 88%.

Các ứng dụng

Isopropyl alcohol có nhiều cách sử dụng ở cấp độ hóa học. Nó rất hữu ích để tạo ra các hợp chất hóa học khác. Nó có nhiều ứng dụng ở cấp độ công nghiệp, làm sạch thiết bị, cấp độ y tế, trong các sản phẩm gia dụng và mỹ phẩm.

Cồn này được sử dụng trong nước hoa, thuốc nhuộm tóc, sơn mài, xà phòng, trong số các sản phẩm khác như bạn sẽ thấy bên dưới. Việc sử dụng nó chủ yếu và cơ bản là bên ngoài, vì hít phải hoặc nuốt phải rất độc đối với chúng sinh.

Tóm tắt

Từ đó, ankyl halogenua có thể thu được bằng cách thay thế thường brom (Br) hoặc clo (Cl), rượu nhóm chức (OH).

Bằng cách thực hiện quá trình oxy hóa rượu isopropyl với axit cromic, axeton có thể sinh ra. Nó có thể tạo thành alkoxit do phản ứng của rượu isopropyl với một số kim loại như kali.

Để làm sạch

Cồn isopropyl rất lý tưởng để làm sạch và bảo dưỡng kính quang học như thấu kính và thiết bị điện tử, trong số những loại khác. Cồn này bay hơi nhanh chóng, không để lại cặn hoặc vết tích, và không có độc tính trong các ứng dụng hoặc sử dụng bên ngoài.

Kháng khuẩn

Isopropanol có đặc tính kháng khuẩn, gây biến tính protein vi khuẩn, hòa tan lipoprotein của màng tế bào, trong số các tác dụng khác.

Là một chất khử trùng, cồn isopropyl được bôi lên da và niêm mạc và bay hơi nhanh chóng, để lại tác dụng làm mát. Nó được sử dụng để thực hiện các cuộc phẫu thuật nhỏ, đưa kim, ống thông, trong số các thủ thuật xâm lấn khác. Ngoài ra, nó còn được dùng làm chất khử trùng cho các dụng cụ y tế.

Thuốc

Ngoài việc sử dụng như một chất kháng khuẩn, nó còn được yêu cầu trong các phòng thí nghiệm để làm sạch, bảo quản mẫu và chiết xuất DNA.

Rượu này cũng rất hữu ích trong việc chuẩn bị các sản phẩm dược phẩm. Cồn isopropyl được trộn với nước hoa và tinh dầu, và được sử dụng trong các hợp chất trị liệu để thoa lên cơ thể.

Dung môi

Isopropyl alcohol có đặc tính hòa tan một số loại dầu, nhựa tự nhiên, gôm, ancaloit, ethylcellulose, trong số các hợp chất hóa học khác.

Người giới thiệu

1. Carey, FA (2006). Hóa hữu cơ Phiên bản thứ sáu. Nhà xuất bản Mc Graw Hill
2. Morrison, R. và Boyd, R. (1990). Hóa học hữu cơ. Phiên bản thứ năm. Biên tập Addison-Wesley Iberoamericana.
3. PubChem. (2019). Rượu isopropyl. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2018). Rượu isopropyl. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
5. Wade, L. (ngày 5 tháng 4 năm 2018). Rượu isopropyl. Bách khoa toàn thư Britannica. Phục hồi từ: britannica.com