El 2-metil-1-propanol, conegut comunament com a isobutanol, és un compost orgànic incolor i inflamable amb una olor característica. Pertany a la família del butanol i s'utilitza àmpliament com a dissolvent, intermedi químic i component de combustible. Aquest article explica el seu pes molecular, estructura química, propietats, mètodes de producció, aplicacions i requisits de manipulació segura.
Pes molecular i identitat química
El pes molecular del 2-metil-1-propanol és de 74,12 g/mol. El compost té la fórmula molecular C4H10O i el número CAS 78-83-1, amb el número CE 201-148-0. Té tres isòmers estructurals: n-butanol, sec-butanol i tert-butanol. Com a alcohol, l'isobutanol s'utilitza habitualment com a dissolvent en reaccions químiques i és una matèria primera important en la síntesi orgànica.
Estructura i propietats químiques
El 2-metil-1-propanol té la fórmula molecular C4H10O. La seva estructura es caracteritza per un grup hidroxil unit a un àtom de carboni que porta un grup metil ramificat, la qual cosa fa que les seves propietats físiques siguin diferents de les del n-butanol. L'isobutanol té un punt d'ebullició una mica més baix que el n-butanol, és una mica més volàtil i és més soluble i miscible amb molts dissolvents orgànics. Aquestes diferències fan que l'isobutanol sigui més flexible en aplicacions industrials, especialment on es requereix un assecat més ràpid o una millor solvència.
| Propietat | Valor |
|---|---|
| Pes molecular | 74,12 g/mol |
| Fórmula molecular | C4H10O |
| Número CAS | 78-83-1 |
| Punt d'inflamació | Copa tancada d'uns 28 graus |
| Punt d'ebullició | Uns 108 graus |
| Classificació de perills | Líquid inflamable categoria 3; irritant ocular |
Mètodes de producció d'isobutanol
L'isobutanol es pot produir mitjançant els mètodes següents.
Síntesi de carbonil: el propilè i el monòxid de carboni es converteixen en isobutiraldehid per hidroformilació, i l'aldehid s'hidrogen a isobutanol. Aquesta és la via industrial més utilitzada.
Fermentació: determinats microorganismes produeixen isobutanol mitjançant la fermentació de substàncies ensucrades. Aquesta ruta basada en bio-és relativament respectuosa amb el medi ambient, però actualment té una productivitat més baixa i s'utilitza principalment per a la investigació i la producció a petita-escala.
Extracció de sub-subproductes petroquímics: els sub-productes de la refinació i el craqueig del petroli contenen isobutanol, que es pot separar i purificar per destil·lació i altres mitjans.
Usos del 2-metil-1-propanol
L'isobutanol és un alcohol industrial versàtil amb les següents aplicacions principals.
Indústria de dissolvents: s'utilitza com a dissolvent per a pintures, tintes, recobriments i adhesius, substituint alguns dissolvents més tòxics, i s'utilitza en la neteja electrònica d'instruments de precisió i components semiconductors.
Combustibles i additius: barrejats amb gasolina per augmentar l'octanat i reduir els cops, i utilitzats com a intermedi en la investigació de combustible d'aviació.
Síntesi química: s'utilitza per fabricar plastificants, isobutilè per a cautxú sintètic i additius lubricants i èsters isobutílics com l'acetat d'isobutil utilitzat en aromatitzants i dissolvents.
Farmacèutics i productes químics domèstics: s'utilitzen com a intermedi en la síntesi de fàrmacs com antibiòtics i vitamines, i com a dissolvent o fixador de fragàncies en cosmètics i productes de cura personal.
Plaguicides: utilitzat com a dissolvent o auxiliar en formulacions agroquímiques.
Diferència entre l'isobutanol i altres isòmers de butanol
Els isòmers del butanol difereixen en estructura i propietats. n-El butanol té un punt d'ebullició més alt i una solubilitat lleugerament inferior i s'utilitza habitualment en la síntesi de plastificants. tert-El butanol té una estructura més estable i compacta i sovint s'utilitza per introduir grups protectors en la síntesi orgànica. L'isobutanol es troba entre els dos, combinant una bona solubilitat amb una volatilitat moderada, cosa que el converteix en un dissolvent preferit en recobriments i tintes.
Emmagatzematge i resum MSDS
L'isobutanol s'ha d'emmagatzemar en un ambient fresc, ben-ventilat i sec, lluny del foc i de les fonts de calor. S'ha de mantenir en recipients ben tancats i aïllat d'agents oxidants forts, àcids i àlcalis forts. La informació clau de la MSDS inclou la següent.
| Secció | Informació |
|---|---|
| Classificació de perills | Líquid inflamable categoria 3; irritant ocular |
| Paraula senyal | Avís |
| Declaracions de perill | H226 líquid i vapor inflamables; H319 provoca irritació ocular greu |
| Límits d'exposició | TWA aproximadament 50 ppm, variant segons la regulació |
| Vies d'exposició | Inhalació, contacte amb la pell, contacte amb els ulls, ingestió |
| EPI recomanat | Ulleres de protecció química, guants de nitril, roba de protecció |
| Mitjans de lluita{0}}incendis | Escuma resistent a l'alcohol-, productes químics secs, diòxid de carboni |
Preguntes freqüents
Quin és el pes molecular del 2-metil-1-propanol?
El pes molecular del 2-metil-1-propanol és de 74,12 g/mol, calculat a partir de quatre àtoms de carboni, deu àtoms d'hidrogen i un àtom d'oxigen.
El 2-metil-1-propanol és el mateix que l'isobutanol?
Sí. Isobutanol és el nom comú del 2-metil-1-propanol, i els dos noms s'utilitzen indistintament. El seu número CAS és 78-83-1.
Quin és el punt d'ebullició de l'isobutanol?
El punt d'ebullició de l'isobutanol és d'aproximadament 108 graus, lleugerament inferior al del n-butanol a causa de la seva estructura ramificada.
És inflamable l'isobutanol?
Sí. L'isobutanol és un líquid inflamable amb un -punt d'inflamació de tassa tancada d'uns 28 graus i es classifica com a líquid inflamable de categoria 3 segons el Sistema Harmonitzat Globalment.
Com es produeix l'isobutanol industrialment?
La majoria de l'isobutanol industrial es produeix per hidroformilació de propilè seguida d'hidrogenació d'isobutiraldehid. Les vies de fermentació i de-recuperació de subproductes també s'utilitzen a menor escala.
Es pot utilitzar l'isobutanol com a biocombustible?
Sí. L'isobutanol es pot barrejar amb la gasolina per augmentar l'octanat, i té una densitat energètica més alta i una higroscopicitat més baixa que l'etanol, el que el converteix en un candidat atractiu per a biocombustibles.
