البيوتانون: الهيكل والخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2026

و بونانون هو مركب عضوي، وتحديدا كيتون، بعد أن الصيغة الكيميائية CH ₃ CH ₂ كوتش ₃. مظهره هو مظهر سائل عديم اللون يستخدم بشكل أساسي كمذيب. له خصائص مشابهة للأسيتون ، لكنه يغلي عند درجة حرارة أعلى ويتبخر بشكل أبطأ.

يتم إنتاجه عن طريق نزع الهيدروجين التحفيزي لـ 2-بيوتانول (مركب مراوان). ومع ذلك ، يوجد في حالته الطبيعية في تكوين بعض الفواكه. وهو جزء من الأدخنة المنبعثة من عوادم السيارات ، وهو أحد مكونات دخان التبغ.

جزيء بوتانون. المصدر: Pixabay.

إنه بعد الأسيتون أبسط هذه العائلة من المركبات العضوية. يسبب البوتانون تهيجًا في العينين والأنف. في الجرعات العالية بشكل غير عادي يمكن أن يسبب تهيج الغشاء المخاطي للرئة. من ناحية أخرى ، يعتبر هذا السائل عامل سلائف للمخدرات.

يظهر البيوتانون قابلية ذوبان كبيرة في الماء ؛ ولكنه أيضًا قابل للذوبان بشدة في المذيبات العضوية مثل الإيثانول والإيثر والأسيتون والبنزين والكلوروفورم. يمكن تفسير ذلك لأن سجل قيمة P (0.29) لمعامل تقسيم الأوكتان / الماء منخفض.

هيكل البيوتانون

تُظهر الصورة العلوية جزيء البيوتانون بنموذج الكرة والعصا. يمكن رؤية ذرة الأكسجين لمجموعة الكاربونيل (الكرة الحمراء) على الكربون الثاني. هذه المجموعة ، C = O ، مسؤولة عن إعطاء الجزيء عزمًا ثنائي القطب دائم.

البيوتانون ، من الناحية الهيكلية ، ليس أكثر من أسيتون تمت إضافة مجموعة الميثيلين ، CH ₂ ، إليها. نظرًا لوجود المزيد من الكربون ، تكون العزم ثنائي القطب أصغر مقارنة بالأسيتون ؛ لكن كتلته الجزيئية العالية تجعله يغلي عند درجة حرارة أعلى.

هذا الجزيء ، مثله مثل الكيتونات الأخرى ، يفتقر إلى القدرة على تكوين روابط هيدروجينية. وبالتالي فإن تفاعلاتهم ثنائية القطب - ثنائية القطب ليست قوية.

هذا هو السبب في أنه سائل متقلب. عندما تنخفض درجة الحرارة (-86.6 درجة مئوية) ، فإن ثنائيات أقطابها الضعيفة هي التي توجه جزيئاتها بطريقة منظمة لتشكيل بلورة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التعليق على أن البيوتانون غير متماثل هيكليًا.

الخصائص

الصيغة الجزيئية

C ₄ H ₈ O أو CH ₃ COCH ₂ CH ₃

الأسماء

- بوتانون.

- 2-بيوتانون.

- بوتان -2 واحد.

- ميثيل إيثيل كيتون.

الكتلة المولية

72.107 جم / مول.

الوصف المادي

سائل عديم اللون.

رائحة

عبق النعناع ، معتدل القوة.

نقطة الغليان

79.59 درجة مئوية عند 760 مم زئبق.

نقطة الانصهار

-86.6 درجة مئوية.

نقطة الاشتعال

-9 درجة مئوية (كوب مغلق).

الذوبان في الماء

29 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية. على الرغم من أن عزم ثنائي القطب أقل من الأسيتون ، إلا أنه لا يزال بإمكانه التفاعل بدرجة ممتازة مع جزيئات الماء. من بينها يتلقى روابط هيدروجينية: (CH ₃) (CH ₂ CH ₃) C = O-HOH. نتيجة لهذا فهو قابل للذوبان في الماء.

الذوبان في المذيبات العضوية

قابل للذوبان في البنزين والكحول والأثير. قابل للاختلاط مع الزيوت والإيثانول والأثير والأسيتون والبنزين والكلوروفورم. لاحظ أن البيوتانون قابل للذوبان في مجموعة متنوعة من المذيبات.

كثافة

0.7997 جم / سم ³ عند 25 درجة مئوية.

كثافة بخار

2.41 (نسبة إلى الماء = 1).

ضغط البخار

90.6 مم زئبق عند 25 درجة مئوية.

معامل فصل الأوكتانول / الماء

سجل P = 0.29

درجة حرارة الاشتعال الذاتي

505 درجة مئوية.

تقسيم

يتحلل من خلال العمليات الكيميائية الضوئية من خلال الأكسدة بواسطة جذور الهيدروكسيل الحرة ، وكذلك عن طريق التحلل الضوئي المباشر. عند تسخينها للتحلل ، تنبعث منها دخان لاذع.

اللزوجة

0.40 سم وزن عند 25 درجة مئوية.

حرارة الاحتراق

2444.1 كيلوجول / مول عند 25 درجة مئوية.

حرارة التبخير

31.30 كيلوجول / مول عند نقطة الغليان ؛ و 34.79 كيلوجول / مول عند 25 درجة مئوية.

التوتر السطحي

23.97 مليون نيوتن / م عند 25 درجة مئوية.

إمكانية التأين

0.54 فولت.

عتبة الرائحة

رائحة منخفضة: 0.735 مجم / م ³.

رائحة عالية: 147.5 مجم / م ³.

معامل الانكسار

1،788 عند 20 درجة مئوية.

التفكك ثابت

pKa = 14.70.

المزيد

مستقر ، لكنه شديد الاشتعال. غير متوافق مع عوامل مؤكسدة قوية وقواعد وعوامل مختزلة. يجب تجنب الرطوبة.

التطبيقات

مذيب

يستخدم البيوتانون كمذيب في صناعة طلاءات الأسطح ، وتصنيع المساحيق عديمة الدخان ، وتصنيع الراتنجات الملونة ، وفي التخلص من تراكم الشحوم الناتج عن مواد التشحيم.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في وضع:

- الجلود الاصطناعية.

- الأربطة المطاطية.

- لاكير.

- الورنيشات.

- أصماغ.

- المذيبات.

- مزيلات الدهان.

- مواد لاصقة.

- أسمنت بلاستيك.

- مانعات التسرب.

- لاصقات مغناطيسية.

- ورق شفاف.

- أحبار الطباعة.

- مستحضرات التجميل والمنتجات الصيدلانية.

كما أنه يستخدم كمذيب لإزالة الشحوم من الأسطح المعدنية ومنظفات المعدات الإلكترونية واستخراج الشحوم. يتم استخدامه لاستخراج الخشب الصلب والزيت النباتي.

وهو عنصر خامل في صناعة المبيدات وفي صناعة أسيتات السليلوز والنترات.

يتم استخدامه كمذيب استخلاص في معالجة الأغذية ومكوناتها ؛ على سبيل المثال ، في تجزئة الدهون والزيوت ، وكذلك في عملية نزع الكافيين من القهوة. كما أنه يستخدم كمذيب في الأقلام المستخدمة على السبورة البيضاء.

كاشف

- يستخدم البيوتانون كمبتدئ ضوئي قابل للذوبان في الماء من أجل بلمرة ضوئية لحمض الميثاكريليك.

- يتكثف مع الفورمالديهايد لإنتاج كيتون الأيزوبروبينيل.

- يختبر التكثيف الذاتي لإنتاج إيثيل أميل كيتون.

- يتفاعل مع السترال للحصول على مكونات عطرية مثل ميثيل بسودويونون.

- يتدخل كعامل مساعد في إنتاج الهيدرازين.

- بالإضافة إلى ذلك ، فهي مقدمة لميثيل إيثيل كيتون بيروكسيد ، وهو عامل مساعد لبعض تفاعلات البلمرة.

اسمنت بلاستيك

يستخدم بوتانون كعامل لحام بلاستيكي ، مع استخدامه في تجميع نماذج مقياس البوليسترين. يذيب البوتانون البوليسترين ، مما يسمح للحواف بالتجمع عند حدوث بلمرة جديدة. هذا السلوك هو الاسمنت وليس الغراء.

استخدامات اخرى

يستخدم البيوتانون كمعقم للجراثيم البكتيرية في الأدوات الجراحية ، والإبر ، والحقن تحت الجلد ، وأدوات طب الأسنان.

يتم استخدامه كعامل توابل للطعام بتركيزات منخفضة جدًا ؛ على سبيل المثال ، في المشروبات الكحولية يكون التركيز 20 جزء في المليون ؛ في المخبوزات ، 12.7 جزء في المليون ؛ اللحوم لديها حوالي 26.5 جزء في المليون. مضغ العلكة 0.63 جزء في المليون ؛ وفي الدهون والزيوت ، 1.0 جزء في المليون.

وأخيرًا ، يستخدم البيوتانون في فصل البروتينات الدموية عن مجموعة الهيم في البروتينات الدموية.

المراجع

1. موريسون ، آر تي وبويد ، آر ، إن (1987). الكيمياء العضوية. 5 ^تا الطبعة. افتتاحية أديسون ويسلي Interamericana.
2. كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
3. غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة ^{العاشرة}). وايلي بلس.
4. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2019). قاعدة بيانات PubChem ميثيل إيثيل كيتون. CID = 6569. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. ويكيبيديا. (2019). بوتانون. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
6. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). بوتانون. كيم سبايدر. تم الاسترجاع من: chemspider.com
7. أرلم تشيبراسوف. (2019). ما هو البوتانون؟ الصيغة والاستخدامات. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
8. فاسلر بن. (17 مايو 2017). بوتانون. عالم الكيمياء. تم الاسترجاع من: chemistryworld.com