BUTANAL: CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, SỬ DỤNG VÀ RỦI RO - HÓA HỌC - 2026

Các butanal là một chuỗi mở aldehyt bao gồm bốn nguyên tử carbon, và tương tự như butan; thực tế nó là dạng oxi hóa mạnh thứ hai của hydrocacbon butan sau axit butyric. Công thức phân tử của nó là CH ₃ CH ₂ CH ₂ CHO, trong đó -CHO là nhóm formyl.

Anđehit này, một trong những chất nhẹ nhất, bao gồm một chất lỏng trong suốt, dễ cháy, ít đặc hơn nước. Ngoài ra, nó có thể hòa tan trong nước và trộn lẫn với hầu hết các dung môi hữu cơ; do đó nó có thể được sử dụng để có hỗn hợp hữu cơ một pha.

Butanal hoặc phân tử butyraldehyde. Nguồn: Jynto

Sự hiện diện của nhóm cacbonyl (nhóm có hình cầu màu đỏ, hình trên) tạo ra phân cực hóa học cho phân tử butanal, và do đó khả năng xảy ra tương tác lưỡng cực-lưỡng cực giữa các phân tử của nó; mặc dù không có liên kết hydro nào được hình thành giữa chúng.

Điều này dẫn đến butanal có nhiệt độ sôi và điểm nóng chảy cao hơn butan, nhưng thấp hơn so với n-butyl alcohol.

Butanal được dùng làm dung môi và là chất trung gian để thu được nhiều sản phẩm; chẳng hạn như máy gia tốc để lưu hóa cao su, nhựa, dược phẩm và hóa chất nông nghiệp.

Butanal là một hợp chất độc hại khi hít phải có thể gây viêm đường hô hấp trên, phế quản và phù phổi, thậm chí có thể gây tử vong.

Cấu trúc của butanal

Người ta chỉ đề cập rằng nhóm formyl, -CHO, tạo phân cực cho phân tử butanal hoặc butyraldehit do độ âm điện của nguyên tử oxy cao hơn. Kết quả là, các phân tử của nó có thể tương tác với nhau thông qua lực lưỡng cực-lưỡng cực.

Trong hình trên, nó được hiển thị, với mô hình hình cầu và thanh, rằng phân tử butanal có cấu trúc tuyến tính. Cacbon của nhóm –CHO có kiểu lai hóa sp ² , trong khi các cacbon còn lại có kiểu lai hóa sp ³ .

Không chỉ vậy, nó còn linh hoạt, và các liên kết của nó có thể xoay theo trục của chính chúng; và do đó, các cấu trúc hoặc cấu hình khác nhau được tạo ra (cùng một hợp chất, nhưng với các liên kết của chúng được xoay vòng).

Người biểu diễn

Hình ảnh sau đây giải thích rõ hơn điểm này:

Butanal conformers. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Định dạng đầu tiên (hình trên) tương ứng với phân tử trong hình đầu tiên: nhóm metyl ở bên trái, -CH ₃ , và nhóm -CHO, ở vị trí đối đầu song song với nhau; một điểm lên và điểm kia xuống tương ứng.

Trong khi đó, đồng đẳng thứ hai (đồng đẳng thấp hơn) tương ứng với phân tử có -CH ₃ và -CHO ở các vị trí bị che khuất; nghĩa là cả hai đều chỉ về cùng một hướng.

Cả hai cấu tử đều nhanh chóng hoán đổi cho nhau, và do đó phân tử butanal liên tục quay và dao động; và thêm vào thực tế là nó có một lưỡng cực vĩnh viễn, điều này cho phép các tương tác của nó đủ mạnh để sôi ở 74,8ºC.

Tính chất

Tên hóa học

-Butanal

-Butyraldehyde

-1-Butanal

-Văn phòng

-N-Butyraldehyde.

Công thức phân tử

C ₄ H ₈ O hoặc CH ₃ CH ₂ CH ₂ CHO.

Ngoại hình

Nó là một chất lỏng trong suốt, trong suốt.

Mùi

Mùi aldehyde đặc trưng, ​​hăng.

Điểm sôi

167 ° F đến 760 mmHg (74,8 ° C).

Độ nóng chảy

-146 ° F (-96,86 ° C).

điểm đánh lửa

-8ºF (-22ºC) kính đóng.

Khả năng hòa tan trong nước

7 g / 100 mL ở 25 ° C.

Khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ

Có thể trộn lẫn với etanol, ete, etyl axetat, axeton, toluen và nhiều dung môi hữu cơ khác.

Tỉ trọng

0,803 g / cm ³ ở 68 ° F.

Mật độ hơi

2,5 (so với không khí lấy bằng 1).

Áp suất hơi

111 mmHg ở 25 ° C.

Tự động đánh lửa

446ºF. 425 ° F (21,8 ° C).

Độ nhớt

0,45 cPoise ở 20 ° C.

Nhiệt do cháy

2479,34 kJ / mol ở 25 ° C.

Nhiệt hóa hơi

33,68 kJ / mol ở 25 ° C.

Sức căng bề mặt

29,9 dyne / cm ở 24 ° C.

Ngưỡng mùi

0,009 ppm.

Chỉ số khúc xạ

1,3843 ở 20 ° C.

Thời điểm lưỡng cực

2,72 Đ.

Bước sóng (λ) của độ hấp thụ cực đại trong nước

225 nm và 282 nm (ánh sáng tử ngoại).

Sự trùng hợp

Butanal có thể trùng hợp khi tiếp xúc với kiềm hoặc axit, quá trình trùng hợp rất nguy hiểm.

Phản ứng

Khi tiếp xúc với không khí, nó sẽ bị oxy hóa, tạo thành axit butyric. Ở nhiệt độ 230 ° C, butanal tự bốc cháy với không khí.

Aldol ngưng tụ

Hai phân tử butanal có thể phản ứng với nhau, với sự có mặt của KOH và nhiệt độ 6-8 ° C, để tạo thành hợp chất 2-etyl-3-hydroxyhexanol. Loại hợp chất này được gọi là aldol, vì trong cấu trúc của nó có một nhóm aldehyde và một nhóm rượu.

Tổng hợp

Butanal có thể được sản xuất bằng cách xúc tác dehydro hóa rượu n-butyl; xúc tác hydro hóa crotonaldehyde; và hydroformyl hóa propylen.

Các ứng dụng

Công nghiệp

-Buthanal là một dung môi công nghiệp, nhưng nó cũng là chất trung gian trong quá trình tổng hợp các dung môi khác; ví dụ 2-etylhexanol, n-butanol và trimetylpropan.

-Nó cũng được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất nhựa tổng hợp, trong số đó, polyvinyl butyral; máy gia tốc lưu hóa cao su; sản xuất dược phẩm; thuốc bảo vệ thực vật; thuốc trừ sâu; chất chống oxy hóa; chất trợ thuộc da.

-Buthanal được dùng làm nguyên liệu sản xuất hương liệu tổng hợp. Ngoài ra, nó còn được sử dụng như một chất tạo hương vị thực phẩm.

Khác

-Ở con người, butanal được sử dụng như một dấu hiệu sinh học cho thấy tổn thương do oxy hóa gây ra bởi lipid, protein và axit nucleic.

- Nó đã được sử dụng trong thực nghiệm, cùng với formalin và glutardehyde, để cố gắng làm giảm sự mềm nhũn ở móng của gia súc do tiếp xúc với nước, nước tiểu và phân của chính gia súc. Kết quả thực nghiệm rất khả quan.

Rủi ro

Butanal phá hủy màng mô nhầy của đường hô hấp trên, cũng như các mô của da và mắt.

Khi tiếp xúc với da, nó gây mẩn đỏ và bỏng. Ở mắt, những tổn thương tương tự cũng xảy ra, kèm theo đau và tổn thương mô mắt.

Việc hít phải butanal có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, vì nó có thể gây ra viêm và phù nề ở thanh quản và phế quản; trong khi ở phổi, nó tạo ra viêm phổi do hóa chất và phù phổi.

Các dấu hiệu của phơi nhiễm quá mức bao gồm: cảm giác nóng rát ở đường hô hấp trên, ho, thở khò khè, tức là thở khò khè khi thở; viêm thanh quản, khó thở, nhức đầu, buồn nôn và cũng có thể nôn mửa.

Hít phải có thể gây tử vong do co thắt đường hô hấp.

Nuốt phải butanal gây ra cảm giác “bỏng rát” trong đường tiêu hóa: khoang miệng, hầu, thực quản và dạ dày.

Người giới thiệu

1. Morrison, RT và Boyd, RN (1987). Hóa học hữu cơ. (Bản 5 ^ta .). Biên tập Addison-Wesley Iberoamericana.
2. Carey F. (2008). Hóa học hữu cơ. (Tái bản lần thứ sáu). Đồi Mc Graw.
3. PubChem. (2019). Mông. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nim.nih.guv
4. Wikipedia. (2019). Mông. Phục hồi từ: es.wikipedia.org
5. Sách Hóa chất. (2017). Mông. Phục hồi từ: Chemicalbook.com
6. Basf. (Tháng 5 năm 2017). N-Butyraldehyde. . Được khôi phục từ: solvents.basf.com