Struttura, proprietà, rischi e usi dell'alcol butilico terziario

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Charles McCarthy

Il alcool butilico terziario è un composto organico la cui formula è (CH3)3COH o t-BuOH. È l'alcol terziario più semplice di tutti. A seconda della temperatura ambiente, appare come un solido o liquido incolore. L'immagine sotto mostra, ad esempio, i suoi cristalli incolori.

Questo alcol non è un substrato per l'enzima deidrogenasi alcolica, né per l'attività perossidasica della catalasi, pertanto è classificato come un alcol non metabolizzabile. A causa delle sue proprietà biochimiche, si ritiene che possa essere utile nella rilevazione dei radicali idrossilici in vivo in cellule intatte..

È uno dei quattro isomeri dell'alcool isobutilico, essendo l'isomero il meno suscettibile all'ossidazione e il meno reattivo. In natura si trova nei ceci e nella manioca o nella manioca, una radice che viene fermentata per produrre bevande alcoliche..

L'alcol butilico terziario è molto solubile in acqua e solventi organici. Il suo utilizzo principale è come solvente, svolgendo tale ruolo nella produzione di materie plastiche, profumi, sverniciatori, ecc..

Come molti composti organici, è un po 'tossico, ma a dosi elevate ha un effetto narcotico, caratterizzato da mal di testa, vertigini, vertigini, vertigini e stordimento..

Indice articolo

  • 1 Struttura dell'alcool terz-butilico
  • 2 Proprietà
    • 2.1 Nomi chimici
    • 2.2 Formula molecolare
    • 2.3 Peso molecolare
    • 2.4 Descrizione fisica
    • 2.5 Odore
    • 2.6 Punto di ebollizione
    • 2.7 Punto di fusione
    • 2.8 Punto di infiammabilità
    • 2.9 Solubilità in acqua
    • 2.10 Solubilità in solventi organici
    • 2.11 Densità
    • 2.12 Densità del vapore
    • 2.13 Pressione di vapore
    • 2.14 Coefficiente di ripartizione ottanolo / acqua
    • 2.15 Termostabilità
    • 2.16 Temperatura di autoaccensione
    • 2.17 Decomposizione
    • 2.18 Calore di vaporizzazione
    • 2.19 Capacità calorica
    • 2.20 Entalpia di formazione
    • 2.21 Temperatura di conservazione
    • 2.22 Stabilità
    • 2.23 Potenziale di ionizzazione
    • 2.24 Soglia di odore
    • 2.25 Indice di rifrazione
    • 2.26 Costante di dissociazione
    • 2.27 Massima concentrazione di vapore
    • 2.28 Reazioni
  • 3 Rischi
  • 4 Usi
  • 5 Riferimenti

Struttura dell'alcool terz-butilico

Molecola di alcol butilico terziario. Fonte: Jynto tramite Wikipedia.

L'immagine in alto mostra la struttura molecolare dell'alcool tert-butilico con un modello di sfere e barrette. L'intera molecola ha una geometria tetraedrica globale, con il 3 ° carbonio situato al centro e i gruppi CH3 e OH ai suoi vertici.

Osservando questa struttura si capisce perché questo alcol sia terziario: il carbonio al centro è legato ad altri tre atomi di carbonio. Continuando con il tetraedro, la parte inferiore di esso può essere considerata apolare, mentre il suo vertice superiore, polare.

A questo vertice si trova il gruppo OH, che crea un momento di dipolo permanente e consente anche alle molecole t-BuOH di interagire attraverso legami idrogeno; allo stesso modo delle molecole d'acqua e di altre sostanze polari.

Nei cristalli di t-BuOH questi legami idrogeno sono un fattore chiave per la coesione delle molecole; anche se non ci sono molte informazioni su quale sia la struttura cristallina di questo alcol.

Poiché il gruppo OH è così vicino e circondato dai gruppi apolari CH3, le molecole d'acqua riescono a idratare quasi tutto l'alcol mentre interagiscono con l'OH. Questo spiegherebbe la sua grande solubilità in acqua..

Proprietà

Nomi chimici

-Alcool butilico terziario

-terz-butanolo

-2- metil-2-propanolo

-2-metilpropan-2-olo.

Formula molecolare

C4H10O o (CH3)3COH.

Peso molecolare

74,123 g / mol.

Descrizione fisica

Solido incolore o liquido incolore, a seconda della temperatura ambiente, poiché il punto di fusione è 25,4 ° C (77,9ºF). Sopra 77,9ºF è un liquido.

Odore

Simile alla canfora.

Punto di ebollizione

82,4 ºC.

Punto di fusione

77,9 ºF (25,4 ºC).

punto di accensione

11 ° C (52 ° F). Coppa chiusa.

Solubilità dell'acqua

Molto solubile. Infatti, indipendentemente dalle proporzioni, questo alcol è sempre miscibile con l'acqua..

Solubilità in solventi organici

Miscibile con etanolo, etere etilico e solubile in cloroformio.

Densità

0,78 g / cm3.

Densità del vapore

2,55 (relativo all'aria = 1).

Pressione del vapore

4,1 kPa a 20 ºC.

Coefficiente di ripartizione ottanolo / acqua

Log P = 0,35.

Termostabilità

Instabile al caldo

Temperatura di autoaccensione

896 ºF (470 ºC).

Decomposizione

Quando riscaldato, può rilasciare monossido di carbonio e vapori di isobutilene.

Calore di vaporizzazione

39,07 kJ / mol.

Capacità calorica

215.37 JK-1Talpa-1.

Entalpia di formazione

-Da 360,04 a -358,36 kJmol-1.

Temperatura di conservazione

2-8 ºC.

Stabilità

È stabile, ma incompatibile con forti agenti ossidanti, rame, leghe di rame, metalli alcalini e alluminio.

Potenziale di ionizzazione

9.70 eV.

Soglia di odore

219 mg / m3 (odore basso).

Indice di rifrazione

1.382 a 25 ºC.

Costante di dissociazione

pKa = 19,20.

Massima concentrazione di vapore

5,53% a 25 ºC.

Reazioni

-È deprotonato da una base forte per dare origine ad un anione alcossido; in particolare, un terbutossido, (CH3)3CO-.

-L'alcol butilico terziario reagisce con acido cloridrico per formare cloruro butilico terziario..

(CH3)3COH + HCl => (CH3)3CCl + HDueO

Gli alcoli terziari hanno una maggiore reattività con gli alogenuri di idrogeno rispetto agli alcoli secondari e primari.

Rischi

L'alcol ter-butilico a contatto con la pelle provoca lesioni minori, come eritema non grave e iperemia. Inoltre, non passa attraverso la pelle. Al contrario, negli occhi produce una grave irritazione.

Quando inalato, irrita il naso, la gola e i bronchi. In caso di esposizione elevata, possono verificarsi effetti narcotici, stato di sonnolenza, vertigini, vertigini e mal di testa.

Questo alcol è un agente teratogeno sperimentale, motivo per cui è stato osservato negli animali che può influenzare la comparsa di disturbi congeniti.

Per quanto riguarda lo stoccaggio, i suoi liquidi e vapori sono infiammabili, e quindi in determinate circostanze può generare incendi ed esplosioni..

L'OSHA ha stabilito un limite di concentrazione di 100 ppm (300 mg / m3) per un turno di 8 ore.

Applicazioni

-L'alcol ter-butilico viene utilizzato per l'incorporazione del gruppo terz-butilico in composti organici, al fine di preparare resine solubili in olio, e trinitro-terz-butiltoluene, un muschio artificiale. Inoltre, costituisce un materiale di partenza per la preparazione dei perossidi.

-È stato approvato dalla FDA come agente antischiuma per l'uso su materiali plastici e componenti che vengono a contatto con gli alimenti. È stato utilizzato nella produzione di essenze di frutta, plastiche e lacche.

-È un intermedio per la produzione di cloruro di terz-butile e tributilfenolo. Agisce come agente denaturante per l'etanolo.

-Viene utilizzato per la produzione di agenti di galleggiamento, come solvente organico per rimuovere le vernici e per sciogliere le essenze utilizzate nei profumi..

-È usato come potenziatore di ottano nella benzina; carburante e additivo per carburante; solvente da utilizzare nella pulizia e come sgrassante.

-L'alcool tert-butilico è un agente intermedio nella produzione dell'etere terz-butilmetilico (MTBE) e dell'etere tributiletilico (ETBE), reagendo rispettivamente con metanolo ed etanolo.

-Agisce allo stesso modo anche nella produzione di tributil idroperossido (TBHP) per reazione con il perossido di idrogeno..

-È usato come reagente nel processo noto come riarrangiamento di Curtius..

Riferimenti

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chimica organica. Ammine. (10th edizione.). Wiley plus.
  2. Wikipedia. (2019). Alcool terz-butilico. Estratto da: en.wikipedia.org
  3. CommonOrganicChemistry. (s.f.). t-butanolo. Estratto da: commonorganicchemistry.com
  4. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2019). Butanolo terziario. Database PubChem. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Carey F. A. (2008). Chimica organica. (Sesta edizione). Mc Graw Hill.

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