كحول الأيزوبروبيل: التركيب والخصائص والتوليف والاستخدامات - كيمياء - 2025

و ايزوبروبيل أو الأيزوبروبانول هو مركب عضوي التي الصيغة الكيميائية غير CH ₃ CHOHCH ₃ أو (CH ₃) ₂ CHOH. تنتمي إلى إحدى أهم العائلات في الكيمياء العضوية: الكحوليات كما يدل اسمها.

وهو مركب كيميائي سائل ، عديم اللون ، قوي الرائحة ، متطاير وقابل للاشتعال. إنه حمض وقاعدة ضعيفة في نفس الوقت ، شبيهة بالماء ، اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للمحلول و / أو وجود حمض أو قاعدة أقوى منه. تسبب أبخرة كحول الأيزوبروبيل تهيجًا خفيفًا جدًا في الغشاء المخاطي للأنف والحلق والعينين.

المصدر: ريان هايد عبر فليكر

يستخدم كحول الأيزوبروبيل كمكون رئيسي في العديد من المنتجات في الصناعات الدوائية والكيميائية والتجارية والمنزلية. نظرًا لخصائصه المضادة للميكروبات ، فإنه يستخدم على نطاق واسع كمطهر للجلد والأغشية المخاطية وكمطهر في المواد الخاملة.

إنه مفيد جدًا كمذيب ، حيث أنه يحتوي على سمية منخفضة ، ويستخدم أيضًا كمادة مضافة للبنزين.

وبالمثل ، فهي المادة الخام لتخليق المركبات العضوية الأخرى عن طريق استبدال مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية (OH). وبهذه الطريقة يكون هذا الكحول مفيدًا جدًا ومتعدد الاستخدامات للحصول على مركبات عضوية أخرى ؛ مثل الألكوكسيدات ، هاليدات الألكيل ، من بين المركبات الكيميائية الأخرى.

هيكل كحول الأيزوبروبيل أو الأيزوبروبانول

المصدر: Jynto، from Wikimedia Commons

تُظهر الصورة العلوية بنية كحول الأيزوبروبيل أو الأيزوبروبانول مع نموذج من الكرات والقضبان. تمثل الكرات الرمادية الثلاث ذرات الكربون ، التي تشكل مجموعة الأيزوبروبيل ، المرتبطة بهيدروكسيل (كريات حمراء وبيضاء).

مثل كل أنواع الكحوليات ، تتكون بنيتها من ألكان ؛ في هذه الحالة ، البروبان. هذا يعطي الكحول خاصية محبة للدهون (القدرة على إذابة الدهون نظرا لقربها بالنسبة لهم). وهي متصلة بمجموعة هيدروكسيل (-OH) ، والتي من ناحية أخرى تعطي الهيكل خاصية محبة للماء.

لذلك ، يمكن أن يذيب كحول الأيزوبروبيل الشحوم أو البقع. لاحظ أن مجموعة -OH مرتبطة بالكربون الأوسط (ثانيًا ، أي مرتبطة بذرتين كربون أخريين) ، مما يدل على أن هذا المركب عبارة عن كحول ثانوي.

نقطة غليانها أقل من درجة غليان الماء (82.6 درجة مئوية) ، والتي يمكن تفسيرها من هيكل البروبان ، والذي لا يمكن أن يتفاعل مع بعضه البعض عن طريق قوى تشتت لندن ؛ أقل بالنسبة للروابط الهيدروجينية (CH ₃) ₂ CHO-H-HO-CH (CH ₃) ₂.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

الوزن الجزيئي الغرامي

60.10 جم / مول.

مظهر جسماني

سائل وعديم اللون وقابل للاشتعال.

رائحة

راءحة قوية

نقطة الانصهار

-89 درجة مئوية.

نقطة الغليان

82.6 درجة مئوية.

كثافة

0.786 جم / مل عند 20 درجة مئوية.

الذوبان

قابل للذوبان في الماء وقابل للذوبان في المركبات العضوية مثل الكلوروفورم والبنزين والإيثانول والجلسرين والأثير والأسيتون. إنه غير قابل للذوبان في المحاليل الملحية.

pKa

17

القاعدة المترافقة

(CH ₃) ₂ CHO ^-

الامتصاص

يحتوي كحول الأيزوبروبيل في الطيف فوق البنفسجي المرئي على أقصى امتصاص عند 205 نانومتر.

التسمية

يوجد في مصطلحات المركبات العضوية نظامان: نظام الأسماء الشائعة ونظام IUPAC القياسي الدولي.

يتوافق كحول الأيزوبروبيل مع الاسم الشائع ، الذي ينتهي باللاحقة -ico ، مسبوقًا بكلمة كحول وباسم مجموعة الألكيل. تتكون مجموعة الألكيل من 3 ذرات كربون ، ونهايتان ميثيل وواحدة في المركز متصلة بمجموعة -OH ؛ أي مجموعة الأيزوبروبيل.

يحتوي كحول الأيزوبروبيل أو الأيزوبروبانول على أسماء أخرى مثل 2-بروبانول ، كحول البروبيل ، من بين أمور أخرى ؛ ولكن وفقًا لتسمية IUPAC ، يطلق عليه البروبان 2-ol.

وفقًا لهذه التسمية ، فهو أول "بروبان" لأن سلسلة الكربون تحتوي أو تتكون من ثلاث ذرات كربون.

ثانيًا ، يُشار إلى موضع مجموعة OH على سلسلة الكربون باستخدام رقم ؛ في هذه الحالة يكون 2.

ينتهي الاسم بـ "ol" ، وهي سمة من سمات المركبات العضوية لعائلة الكحول لأنها تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل (-OH).

يعتبر اسم الأيزوبروبانول غير صحيح من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) ، بسبب عدم وجود الهيدروكربون الأيزوبروبان.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

تفاعل التركيب الكيميائي لكحول الأيزوبروبيل على المستوى الصناعي هو في الأساس تفاعل إضافة الماء ؛ وهذا يعني ، من الماء.

منتج البداية للتوليف أو الحصول على البروبين ، الذي يضاف إليه الماء. Propene CH ₃ -CH = CH ₂ هو ألكين ، هيدروكربون مشتق من البترول. عن طريق الماء ، يتم استبدال الهيدروجين (H) بمجموعة الهيدروكسيل (OH).

يضاف الماء إلى ألكين بروبين في وجود الأحماض ، وبالتالي إنتاج كحول الأيزوبروبانول.

هناك طريقتان لترطيبه: الطريقة المباشرة ، والطريقة غير المباشرة التي يتم إجراؤها في ظل الظروف القطبية ، مما يؤدي إلى إنتاج الأيزوبروبانول.

CH ₃ -CH = CH ₂ (بروبين) => CH ₃ CHOHCH ₃ (أيزوبروبانول)

في الترطيب المباشر ، في المرحلة الغازية أو السائلة ، يتم ترطيب البروبين عن طريق التحفيز الحمضي عند ضغط مرتفع.

في الماء غير المباشر ، يتفاعل البروبين مع حمض الكبريتيك ، مكونًا استرات الكبريتات التي تنتج عن طريق التحلل المائي كحول الأيزوبروبيل.

يتم الحصول على كحول الأيزوبروبيل أيضًا عن طريق هدرجة الأسيتون في المرحلة السائلة. يتبع هذه العمليات التقطير لفصل الكحول عن الماء ، وتوليد كحول أيزوبروبيل لا مائي مع عائد يقارب 88٪.

التطبيقات

يحتوي كحول الأيزوبروبيل على مجموعة واسعة من الاستخدامات على المستوى الكيميائي. إنه مفيد لصنع مركبات كيميائية أخرى. لها العديد من التطبيقات على المستوى الصناعي ، لتنظيف المعدات ، على المستوى الطبي ، في المنتجات المنزلية واستخدامات التجميل.

يستخدم هذا الكحول في العطور وصبغات الشعر واللك والصابون ، من بين منتجات أخرى كما سترى أدناه. استخدامه خارجيًا بشكل أساسي وأساسي ، نظرًا لأن استنشاقه أو ابتلاعه شديد السمية للكائنات الحية.

باختصار

يمكن الحصول على هاليدات الألكيل منه باستبدال البروم (Br) أو الكلور (Cl) بشكل عام لكحول المجموعة الوظيفي (OH).

من خلال إجراء عملية أكسدة كحول الأيزوبروبيل مع حمض الكروميك ، يمكن إنتاج الأسيتون. يمكن أن تشكل ألكوكسيدات نتيجة تفاعل كحول الأيزوبروبيل مع بعض المعادن مثل البوتاسيوم.

للتنظيف

يعتبر كحول الأيزوبروبيل مثاليًا لتنظيف وصيانة النظارات البصرية مثل العدسات والمعدات الإلكترونية ، من بين أشياء أخرى. يتبخر هذا الكحول بسرعة ، ولا يترك أي بقايا أو آثار ، ولا يسبب سمية في تطبيقاته أو استخدامه الخارجي.

مضادات الميكروبات

يحتوي الأيزوبروبانول على خصائص مضادة للميكروبات ، ويسبب تمسخ البروتينات البكتيرية ، ويذوب البروتينات الدهنية في غشاء الخلية ، من بين تأثيرات أخرى.

كمطهر ، يتم تطبيق كحول الأيزوبروبيل على الجلد والغشاء المخاطي ويتبخر بسرعة ، مما يترك تأثيرًا مبردًا. يتم استخدامه لإجراء العمليات الجراحية البسيطة وإدخال الإبر والقسطرة وغيرها من الإجراءات الغازية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كمطهر للأدوات الطبية.

الدواء

بصرف النظر عن استخدامه كمضاد للميكروبات ، فهو مطلوب في المختبرات لتنظيف وحفظ العينات واستخراج الحمض النووي.

هذا الكحول مفيد أيضًا في تحضير المنتجات الدوائية. يخلط كحول الأيزوبروبيل مع العطور والزيوت الأساسية ، ويستخدم في المركبات العلاجية لفرك الجسم.

مذيب

يمتلك كحول الأيزوبروبيل خاصية إذابة بعض الزيوت ، الراتنجات الطبيعية ، الصمغ ، قلويدات ، إيثيل سلولوز ، من بين المركبات الكيميائية الأخرى.

المراجع

1. كاري ، FA (2006). الكيمياء العضوية ، الطبعة السادسة. دار نشر ماك جراو هيل
2. موريسون ، ر. وبويد ، ر. (1990). الكيمياء العضوية. الطبعه الخامسة. افتتاحية أديسون ويسلي Iberoamericana.
3. بوبكيم. (2019). ايزوبروبيل. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. ويكيبيديا. (2018). ايزوبروبيل. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
5. Wade ، L. (5 أبريل 2018). ايزوبروبيل. موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع من: britannica.com