RƯỢU BUTYL BẬC BA: CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, RỦI RO VÀ CÁCH SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các Tertiary Butyl Alcohol là một hợp chất hữu cơ với các công thức (CH ₃ ) ₃ COH hay t-BuOH. Nó là loại rượu bậc ba đơn giản nhất. Tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường, nó xuất hiện dưới dạng chất rắn hoặc chất lỏng không màu. Ví dụ như hình ảnh dưới đây cho thấy các tinh thể không màu của nó.

Rượu này không phải là chất nền cho enzym alcohol dehydrogenase, cũng không phải cho hoạt tính peroxidase của catalase, do đó nó được phân loại là rượu không chuyển hóa. Do đặc tính sinh hóa của nó, người ta cho rằng nó có thể hữu ích trong việc phát hiện các gốc hydroxyl in vivo trong các tế bào nguyên vẹn.

Nó là một trong bốn đồng phân của rượu isobutyl, đồng phân ít dễ bị oxy hóa nhất và ít phản ứng nhất. Trong tự nhiên, nó được tìm thấy trong đậu gà và sắn hoặc sắn, một loại củ được lên men để sản xuất đồ uống có cồn.

Rượu butyl bậc ba rất dễ hòa tan trong nước và các dung môi hữu cơ. Công dụng chính của nó là làm dung môi, hoàn thành vai trò đó trong sản xuất nhựa, nước hoa, chất tẩy sơn, v.v.

Giống như nhiều hợp chất hữu cơ, nó có một chút độc hại, nhưng ở liều lượng cao nó có tác dụng gây mê, đặc trưng bởi đau đầu, hoa mắt, chóng mặt, chóng mặt và choáng váng.

Cấu trúc của rượu tert-butyl

Phân tử rượu butyl bậc ba. Nguồn: Jynto qua Wikipedia.

Hình ảnh trên cho thấy cấu trúc phân tử của rượu tert-butyl với một mô hình hình cầu và thanh. Toàn bộ phân tử có dạng hình học tứ diện tổng thể, với cacbon thứ 3 nằm ở trung tâm của nó và các nhóm CH ₃ và OH ở các đỉnh của nó.

Quan sát cấu trúc này, người ta hiểu tại sao rượu này là bậc ba: cacbon ở trung tâm liên kết với ba nguyên tử cacbon khác. Tiếp tục với tứ diện, phần dưới của nó có thể được coi là đỉnh, trong khi đỉnh trên của nó là cực.

Tại đỉnh này là nhóm OH, tạo mômen lưỡng cực vĩnh viễn và cũng cho phép các phân tử t-BuOH tương tác thông qua liên kết hydro; theo cách tương tự như với phân tử nước và các chất phân cực khác.

Trong tinh thể t-BuOH, những liên kết hydro này là yếu tố chính để giữ các phân tử lại với nhau; mặc dù không có nhiều thông tin liên quan đến cấu trúc tinh thể của rượu này là gì.

Vì nhóm OH rất gần và được bao quanh bởi các nhóm CH ₃ cực , các phân tử nước quản lý để hydrat hóa hầu như tất cả các rượu cùng lúc khi chúng tương tác với OH. Điều này sẽ giải thích khả năng hòa tan tuyệt vời của nó trong nước.

Tính chất

Tên hóa học

-Therbutyl rượu

-ter-butanol

-2- metyl-2-propanol

-2-metylpropan-2-ol.

Công thức phân tử

C ₄ H ₁₀ O hoặc (CH ₃ ) ₃ COH.

Trọng lượng phân tử

74,123 g / mol.

Mô tả vật lý

Chất rắn không màu hoặc chất lỏng không màu, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường, vì điểm nóng chảy là 77,9ºF (25,4ºC). Trên 77,9ºF, nó là chất lỏng.

Mùi

Tương tự với long não.

Điểm sôi

82,4 ° C.

Độ nóng chảy

77,9 ° F (25,4 ° C).

điểm đánh lửa

52 ° F (11 ° C). Chén kín.

Khả năng hòa tan trong nước

Rất dễ hòa tan. Trong thực tế, bất kể tỷ lệ, rượu này luôn luôn hòa trộn với nước.

Khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ

Có thể trộn lẫn với etanol, ete etylic và tan trong cloroform.

Tỉ trọng

0,78 g / cm ³ .

Mật độ hơi

2,55 (so với không khí = 1).

Áp suất hơi

4,1 kPa ở 20 ° C.

Hệ số phân vùng Octanol / nước

Đăng nhập P = 0,35.

Nhiệt độ

Không ổn định trong nhiệt

Nhiệt độ tự bốc cháy

896 ° F (470 ° C).

Sự phân hủy

Khi bị đốt nóng, nó có thể giải phóng hơi carbon monoxide và isobutylen.

Nhiệt hóa hơi

39,07 kJ / mol.

Công suất calo

215,37 JK ^-1 mol ^-1 .

Entanpi hình thành

-360,04 đến -358,36 kJmol ^-1 .

Nhiệt độ bảo quản

2-8 ° C.

Ổn định

Nó ổn định, nhưng không tương thích với các chất oxy hóa mạnh, đồng, hợp kim đồng, kim loại kiềm và nhôm.

Tiềm năng ion hóa

9,70 eV.

Ngưỡng mùi

219 mg / m ³ (mùi thấp).

Chỉ số khúc xạ

1,382 ở 25 ° C.

Hằng số phân ly

pKa = 19,20.

Nồng độ hơi tối đa

5,53% ở 25 ° C.

Phản ứng

-Nó được deproton hóa bởi một bazơ mạnh để tạo ra một anion alkoxit; cụ thể là một terbutoxit, (CH ₃ ) ₃ CO ^- .

- Rượu butyl bậc ba phản ứng với hydro clorua để tạo thành butyl clorua bậc ba.

(CH ₃ ) ₃ COH + HCl => (CH ₃ ) ₃ CCl + H ₂ O

Rượu bậc ba có khả năng phản ứng với hiđro halogenua lớn hơn rượu bậc hai và bậc một.

Rủi ro

Rượu butyl bậc ba tiếp xúc với da gây ra các tổn thương nhỏ, chẳng hạn như ban đỏ không nghiêm trọng và xung huyết. Ngoài ra, nó không đi qua da. Ngược lại, trong mắt nó gây kích ứng nghiêm trọng.

Khi hít phải, nó gây kích ứng mũi, họng và các ống phế quản. Trong trường hợp tiếp xúc nhiều, có thể xảy ra tác dụng gây mê, trạng thái buồn ngủ cũng như choáng váng, choáng váng và nhức đầu.

Chất cồn này là một tác nhân gây quái thai trong thực nghiệm, vì vậy nó đã được quan sát thấy trên động vật rằng nó có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện của các rối loạn bẩm sinh.

Về việc bảo quản, chất lỏng và hơi của nó dễ cháy, và do đó trong một số trường hợp nhất định, nó có thể tạo ra cháy và nổ.

OSHA thành lập một giới hạn nồng độ 100 ppm (300 mg / m ³ ) cho một ca 8 giờ.

Các ứng dụng

-Tert-butyl alcohol được sử dụng để kết hợp nhóm tert-butyl vào các hợp chất hữu cơ, để điều chế nhựa hòa tan trong dầu và trinitro-tert-butyltoluene, một loại xạ hương nhân tạo. Ngoài ra, nó còn là nguyên liệu ban đầu để điều chế peroxit.

-Nó đã được FDA chấp thuận như một chất khử bọt để sử dụng trong các thành phần nhựa và vật liệu tiếp xúc với thực phẩm. Nó đã được sử dụng trong sản xuất tinh chất trái cây, nhựa và sơn mài.

-Nó là chất trung gian để sản xuất terbutyl clorua và Tributylphenol. Nó hoạt động như một chất biến tính cho etanol.

-Nó được sử dụng để sản xuất chất nổi, làm dung môi hữu cơ để tẩy sơn, và hòa tan các tinh chất dùng trong nước hoa.

-Nó được sử dụng làm chất tăng trị số octan trong xăng; nhiên liệu và phụ gia nhiên liệu; dung môi được sử dụng để làm sạch và làm chất tẩy dầu mỡ.

-Tert-butyl alcohol là tác nhân trung gian trong sản xuất tert-butylmethyl ete (MTBE) và Tributylethyl ether (ETBE), phản ứng tương ứng với methanol và ethanol.

-Nó cũng hoạt động theo cách tương tự trong sản xuất Tributyl hydroperoxide (TBHP) thông qua phản ứng với hydrogen peroxide.

-Nó được sử dụng làm thuốc thử trong quá trình được gọi là sự sắp xếp lại Curtius.

Người giới thiệu

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Hóa học hữu cơ. Các amin. ( ^Tái bản ^{lần thứ} 10. ). Wiley Plus.
2. Wikipedia. (2019). Rượu Tert-Butyl. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. CommonOrganicChemistry. (sf). t-Butanol. Được khôi phục từ: commonorganicchemistry.com
4. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (2019). Thử butanol. Cơ sở dữ liệu PubChem. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Carey FA (2008). Hóa học hữu cơ. (Tái bản lần thứ sáu). Đồi Mc Graw.