Isopropylalkoholstruktur, egenskaber, syntese og anvendelser

3552
Anthony Golden

Det isopropylalkohol eller isopropanol er en organisk forbindelse, hvis kemiske formel er CH3CHOHCH3 eller (CH3)toCHOH. Det tilhører en af ​​de vigtigste familier inden for organisk kemi: alkoholer, som navnet antyder..

Det er en flydende, farveløs, stærkt ildelugtende, flygtig og brandfarlig kemisk forbindelse. Det er en svag syre og base på samme tid, svarende til vand, afhængigt af opløsningens pH og / eller tilstedeværelsen af ​​en syre eller en base, der er stærkere end den. Isopropylalkooldampe forårsager meget mild irritation af slimhinden i næse, hals og øjne..

Kilde: Ryan Hyde via Flickr

Isopropylalkohol anvendes som hovedingrediens i forskellige produkter inden for den farmaceutiske, kemiske, kommercielle og husholdningsindustri. På grund af dets antimikrobielle egenskaber anvendes det i vid udstrækning som et antiseptisk middel på huden og slimhinden og som et desinfektionsmiddel i inerte materialer..

Det er meget nyttigt som opløsningsmiddel, da det har lav toksicitet, og det bruges også som benzinadditiv..

Ligeledes er det råmaterialet til syntese af andre organiske forbindelser ved at erstatte den hydroxyl (OH) funktionelle gruppe. På denne måde er denne alkohol meget nyttig og alsidig til opnåelse af andre organiske forbindelser; såsom alkoxider, alkylhalogenider, blandt andre kemiske forbindelser.

Artikelindeks

  • 1 Struktur af isopropylalkohol eller isopropanol
  • 2 Fysiske og kemiske egenskaber
    • 2.1 Molekylvægt
    • 2.2 Fysisk udseende
    • 2.3 Lugt
    • 2.4 Smeltepunkt
    • 2.5 Kogepunkt
    • 2.6 Tæthed
    • 2.7 Opløselighed
    • 2,8 pKa
    • 2.9 Konjugatbase
    • 2.10 Absorbans
  • 3 Nomenklatur
  • 4 Syntese
  • 5 anvendelser
    • 5.1 Sammenfattende 
    • 5.2 Til rengøring
    • 5.3 Antimikrobiel
    • 5.4 Medicin
    • 5.5 Opløsningsmiddel
  • 6 Referencer

Struktur af isopropylalkohol eller isopropanol

Kilde: Jynto [CC0], fra Wikimedia Commons

Det øverste billede viser strukturen af ​​isopropylalkohol eller isopropanol med en model af kugler og stænger. De tre grå kugler repræsenterer kulstofatomer, der udgør isopropylgruppen, bundet til en hydroxyl (røde og hvide kugler).

Som alle alkoholer består de strukturelt af en alkan; i dette tilfælde propan. Dette giver alkohol det karakteristiske ved lipofil (evne til at opløse fedt i betragtning af dets affinitet for dem). Det er bundet til en hydroxylgruppe (-OH), som på den anden side giver strukturen den hydrofile egenskab.

Derfor kan isopropylalkohol opløse fedt eller pletter. Bemærk, at -OH-gruppen er bundet til det midterste kulstof (2., dvs. knyttet til to andre kulstofatomer), hvilket viser, at denne forbindelse er en sekundær alkohol.

Dens kogepunkt er lavere end vand (82,6 ° C), hvilket kan forklares fra propanskelettet, som næppe kan interagere med hinanden ved hjælp af Londons spredningskræfter; lavere end hydrogenbindinger (CH3)toCHO-H - H-O-CH (CH3)to.

Fysiske og kemiske egenskaber

Molekylær vægt

60,10 g / mol.

Fysisk fremtoning

Flydende og farveløs og brandfarlig.

Lugt

Stærk lugt

Smeltepunkt

-89 ° C.

Kogepunkt

82,6 ° C.

Massefylde

0,786 g / ml ved 20 ° C.

Opløselighed

Det er opløseligt i vand og opløseligt i organiske forbindelser såsom chloroform, benzen, ethanol, glycerin, ether og acetone. Det er uopløseligt i saltopløsninger.

pKa

17

Konjugeret base

(CH3)toCHO-

Absorbans

Isopropylalkohol i det synlige ultraviolette spektrum har en maksimal absorbans ved 205 nm.

Nomenklatur

I nomenklaturen for organiske forbindelser er der to systemer: det for almindelige navne og det internationalt standardiserede IUPAC-system..

Isopropylalkohol svarer til det almindelige navn, der slutter med suffikset -ico, efter ordet alkohol og med navnet på alkylgruppen. Alkylgruppen består af 3 carbonatomer, to methylender og den ene i centrum bundet til -OH-gruppen; dvs. isopropylgruppe.

Isopropylalkohol eller isopropanol har andre navne, såsom 2-propanol, sec-propylalkohol, blandt andre; men ifølge IUPAC-nomenklaturen kaldes det propan-2-ol.

Ifølge denne nomenklatur er det først 'propan', fordi carbonkæden indeholder eller består af tre carbonatomer.

For det andet er OH-gruppens position angivet på carbonkæden ved hjælp af et tal; i dette tilfælde er det 2.

Navnet ender med 'ol', der er karakteristisk for organiske forbindelser fra alkoholfamilien, fordi de indeholder hydroxylgruppen (-OH).

Navnet isopropanol betragtes som forkert af IUPAC på grund af fraværet af carbonhydridisopropan.

Syntese

Den kemiske syntesereaktion af isopropylalkohol på industrielt niveau er grundlæggende en reaktion med vandtilsætning; dvs. hydrering.

Udgangsproduktet til syntesen eller opnåelsen er propen, hvortil der tilsættes vand. Propen CH3-CH = CHto Det er en alken, et carbonhydrid afledt af råolie. Ved hydrering erstattes et hydrogen (H) med en hydroxylgruppe (OH).

Vand tilsættes til alkenpropen i nærvær af syrer for at producere isopropanolalkohol..

Der er to måder at hydrere den på: den direkte og den indirekte udført under polære forhold, hvorved der dannes isopropanol..

CH3-CH = CHto (Propen) => CH3CHOHCH3 (Isopropanol)

Ved direkte hydrering i gas- eller flydende fase hydratiseres propen ved syrekatalyse ved højt tryk.

Ved indirekte hydrering reagerer propen med svovlsyre og danner sulfatestere, der ved hydrolyse producerer isopropylalkohol.

Isopropylalkohol opnås også ved hydrogenering af acetone i den flydende fase. Disse processer efterfølges af destillation for at adskille alkoholen fra vandet, hvorved der dannes vandfri isopropylalkohol med et udbytte på ca. 88%..

Ansøgninger

Isopropylalkohol har en bred vifte af anvendelser på kemisk niveau. Det er nyttigt til fremstilling af andre kemiske forbindelser. Det har adskillige applikationer på industrielt niveau til rengøringsudstyr, på medicinsk niveau, i husholdningsprodukter og til kosmetisk brug..

Denne alkohol bruges i parfume, hårfarver, lak, sæber, blandt andre produkter, som du vil se nedenfor. Dens anvendelse er hovedsageligt og dybest set ekstern, da indånding eller indtagelse er meget giftig for levende væsener.

Sammenfattende

Ud fra det kan alkylhalogenider opnås ved generelt at substituere brom (Br) eller chlor (Cl), den funktionelle gruppe alkohol (OH).

Ved at udføre en proces med oxidation af isopropylalkohol med chromsyre kan acetone gives anledning. Det kan danne alkoxider som et resultat af reaktionen af ​​isopropylalkohol med nogle metaller såsom kalium.

Til rengøring

Isopropylalkohol er ideel til rengøring og vedligeholdelse af optiske briller såsom linser og elektronisk udstyr. Denne alkohol fordamper hurtigt, efterlader ikke rester eller spor og udgør ikke toksicitet i applikationer eller ekstern anvendelse.

Antimikrobiel

Isopropanol har antimikrobielle egenskaber, forårsager denaturering af bakterielle proteiner, opløser lipoproteiner i cellemembranen, blandt andre effekter.

Som et antiseptisk middel påføres isopropylalkohol på huden og slimhinderne og fordamper hurtigt og efterlader en køleeffekt. Det bruges til at udføre mindre operationer, indsættelse af nåle, katetre, blandt andre invasive procedurer. Derudover bruges det som et desinfektionsmiddel til medicinske instrumenter.

Medicin

Bortset fra dets anvendelse som et antimikrobielt middel er det nødvendigt i laboratorier til rengøring, konservering af prøver og DNA-ekstraktion..

Denne alkohol er også meget nyttig til fremstilling af farmakologiske produkter. Isopropylalkohol blandes med dufte og æteriske olier og bruges i terapeutiske forbindelser til at gnide på kroppen.

Opløsningsmiddel

Isopropylalkohol har egenskaben at opløse nogle olier, naturlige harpikser, tandkød, alkaloider, ethylcellulose, blandt andre kemiske forbindelser.

Referencer

  1. Carey, F. A. (2006). Organic Chemistry Sixth Edition. Mc Graw Hill Publishing House
  2. Morrison, R. og Boyd, R. (1990). Organisk kemi. Femte udgave. Redaktionel Addison-Wesley Iberoamericana.
  3. PubChem. (2019). Isopropylalkohol. Gendannet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Isopropylalkohol. Gendannet fra: en.wikipedia.org
  5. Wade, L. (5. april 2018). Isopropylalkohol. Encyclopaedia Britannica. Gendannet fra: britannica.com

Endnu ingen kommentarer