IZOPROPIL-ALKOHOL: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, SZINTÉZIS ÉS FELHASZNÁLÁS - KÉMIA - 2025

A izopropil-alkohol vagy izopropil-alkohol vagy egy szerves vegyület, amelynek kémiai képlete CH ₃ CHOH ₃ vagy (CH ₃) ₂ CHOH. A szerves kémia egyik legfontosabb családjába tartozik: az alkoholok, amint a neve is mutatja.

Ez egy folyékony, színtelen, erős illatú, illékony és gyúlékony vegyület. Gyenge sav és bázis egyidejűleg, hasonlóan a vízhez, az oldat pH-jától és / vagy egy sav vagy ennél erősebb bázis jelenlététől függően. Az izopropil-alkohol gőzei nagyon enyhe irritációt okoznak az orr, a torok és a szem nyálkahártyájában.

Forrás: Ryan Hyde a Flickr-en keresztül

Az izopropil-alkoholt különféle termékek fő alkotóeleméül használják a gyógyszeriparban, a vegyiparban, a kereskedelemben és a háztartásban. Antimikrobiális tulajdonságai miatt széles körben használják fertőtlenítőként a bőrön és a nyálkahártyán, valamint inert anyagok fertőtlenítőként.

Nagyon hasznos oldószerként, mivel alacsony toxicitása, és benzin adalékanyagként is felhasználják.

Hasonlóképpen, ez a nyersanyag más szerves vegyületek szintéziséhez a hidroxil funkciós csoport (OH) helyettesítésével. Ilyen módon ez az alkohol nagyon hasznos és sokoldalú más szerves vegyületek előállításához; így például az alkoxidok, alkil-halogenidek, többek között a kémiai vegyületek.

Izopropil-alkohol vagy izopropanol szerkezete

Forrás: Jynto, a Wikimedia Commonsból

A felső kép az izopropil-alkohol vagy izopropanol szerkezetét mutatja gömbök és rudak modelljével. A három szürke gömb a szénatomokat képviseli, amelyek alkotják az izopropilcsoportot, és egy hidroxilcsoporthoz kapcsolódnak (vörös és fehér gömb).

Mint minden alkohol, szerkezetükben alkánból állnak; ebben az esetben a propán. Ez adja az alkoholnak a lipofil tulajdonságot (a zsírok oldódási képességét, tekintettel az affinitásra rájuk). Egy hidroxilcsoporthoz (-OH) kapcsolódik, amely viszont a szerkezet hidrofil tulajdonságát adja.

Ezért az izopropil-alkohol feloldhatja a zsírt vagy a foltokat. Vegye figyelembe, hogy az -OH csoport kapcsolódik a középső szénhez (2., tehát két másik szénatomhoz kapcsolódik), ami azt mutatja, hogy ez a vegyület egy szekunder alkohol.

Forráspontja alacsonyabb, mint a víznél (82,6 ° C), ami megmagyarázható a propánvázból, amely alig képes kölcsönhatásba lépni egymással a londoni diszperziós erők révén; Alacsonyabb relatív a hidrogénkötéssel (CH ₃) ₂ CHO-H-HO-CH (CH ₃) ₂.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Molekuláris tömeg

60,10 g / mol.

Fizikai megjelenés

Folyékony, színtelen és gyúlékony.

Szag

Erős szag

Olvadáspont

-89 ° C

Forráspont

82,6 ° C

Sűrűség

0,786 g / ml 20 ° C-on.

Oldhatóság

Vízben és szerves vegyületekben, például kloroformban, benzolban, etanolban, glicerinben, éterben és acetonban oldódik. Nem oldódik sós oldatokban.

pKa

17

Konjugált bázis

(CH ₃) ₂ CHO ^-

Absorbance

A látható ultraibolya spektrumban lévő izopropil-alkohol abszorpciós maximumja 205 nm-en van.

Elnevezéstan

A szerves vegyületek nómenklatúrájában két rendszer létezik: a köznevek és a nemzetközileg szabványosított IUPAC rendszer.

Az izopropil-alkohol a köznévnek felel meg, és -ico utótaggal végződik, amelyet az alkohol szó előz meg, és az alkilcsoport neve. Az alkilcsoport 3 szénatomból, két metilvégből és az egyik közepén az -OH csoporthoz kapcsolódik; azaz izopropilcsoport.

Az izopropil-alkoholnak vagy az izopropanolnak más neve is van, mint például a 2-propanol, a sec-propil-alkohol; de az IUPAC nómenklatúrája szerint propán-2-olnak nevezik.

E nómenklatúra szerint az első „propán”, mivel a szénlánc három szénatomot tartalmaz, vagy abból áll.

Másodszor, az OH csoport helyét egy szám felhasználásával jelöljük a szénláncon; ebben az esetben 2.

A név „ol” -kal végződik, ami az alkoholcsalád szerves vegyületeire jellemző, mivel tartalmazzák a hidroxilcsoportot (-OH).

Az IUPAC az izopropanol elnevezést helytelennek tartja, mivel nincs szénhidrogén-izopropán.

Szintézis

Az izopropil-alkohol ipari szintű kémiai szintézis-reakciója alapvetően vízaddíciós reakció; vagyis a hidratáció.

A szintézis vagy előállítás kiindulási terméke propén, amelyhez vizet adnak. Propén CH ₃ -CH = CH ₂ egy alkén, szénhidrogén ásványolajból származó. Hidratálás útján a hidrogént (H) hidroxilcsoporttal (OH) helyettesítjük.

Víz adódik az alkén-propénhez savak jelenlétében, így izopropanol-alkoholt kapva.

Kétféle módon hidratálhatjuk: a közvetlen és a közvetett módszert poláris körülmények között hajtjuk végre, izopropanolt termelve.

CH ₃ -CH = CH ₂ (propén) => CH ₃ CHOH ₃ (izopropanol)

Közvetlen hidratálás során, a gáz- vagy folyadékfázisban, a propént savas katalízissel hidrálják nagy nyomáson.

Közvetett hidratálás esetén a propén reagál a kénsavval, és szulfát-észtereket képez, amelyek hidrolízis útján izopropil-alkoholt képeznek.

Az izopropil-alkoholt aceton hidrogénezésével állítják elő a folyékony fázisban. Ezeket a folyamatokat desztilláció követi az alkohol elválasztása a vízből, vízmentes izopropil-alkohol előállítása körülbelül 88% hozammal.

Alkalmazások

Az izopropil-alkohol kémiai szinten széles körben felhasználható. Hasznos más kémiai vegyületek előállításához. Számos alkalmazás van ipari szinten, tisztítóberendezésekhez, orvosi szinten, háztartási termékekhez és kozmetikai használatra.

Ezt az alkoholt parfümökben, hajfestékekben, lakkokban és szappanokban használják, többek között az alábbiakban látható módon. Használata elsősorban és alapvetően külső, mivel belélegzése vagy lenyelése az élőlényekre nagyon mérgező.

összefoglalva

Alkil-halogenideket elő lehet állítani belőlük az általános képletű bróm (Br) vagy klór (Cl) helyettesítésével az alkohol (OH) funkciós csoporthoz.

Az izopropil-alkohol krómsavval történő oxidációs folyamatával aceton keletkezhet. Az izopropil-alkohol egyes fémekkel, például káliummal történő reakciója során alkoxidokat képezhet.

Tisztításhoz

Az izopropil-alkohol ideális többek között optikai üvegek, például lencsék és elektronikus berendezések tisztításához és karbantartásához. Ez az alkohol gyorsan elpárolog, nem tartalmaz maradékot vagy nyomot, és nem jelent toxikusságot sem alkalmazásai, sem külső felhasználása során.

Antimikrobiális

Az izopropanol antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik, baktériumfehérjék denaturációját okozza, többek között feloldja a sejtmembrán lipoproteineit.

Antiszeptikumként az izopropil-alkoholt felviszik a bőrre és a nyálkahártyára, és gyorsan elpárolognak, hűsítő hatást eredményezve. Kisebb műtétek végrehajtására, tűk és katéterek beillesztésére használják, többek között az invazív eljárások között. Ezen felül fertőtlenítőszerként használják az orvosi műszerekben.

Gyógyszer

Antimikrobiális szerként való felhasználása mellett laboratóriumokban szükséges tisztításhoz, a minták tartósításához és a DNS extrakcióhoz.

Ez az alkohol farmakológiai termékek előállításához is nagyon hasznos. Az izopropil-alkoholt összekeverik illatokkal és illóolajokkal, és terápiás vegyületekben használják a test dörzsölésére.

Oldószer

Az izopropil-alkohol tulajdonsága, hogy néhány olajat, természetes gyantát, gumit, alkaloidot, etil-cellulózt feloldjon, többek között a kémiai vegyületek között.

Irodalom

1. Carey, FA (2006). Szerves kémia hatodik kiadása. Mc Graw Hill Kiadó
2. Morrison, R. és Boyd, R. (1990). Szerves kémia. Ötödik kiadás. Szerkesztői Addison-Wesley Iberoamericana.
3. Pubchem. (2019). Izopropil-alkohol. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2018). Izopropil-alkohol. Helyreállítva: en.wikipedia.org
5. Wade, L. (2018. április 5.). Izopropil-alkohol. Encyclopaedia Britannica. Helyreállítva: britannica.com