1- الهيبتانول هو كحول مكون من سبعة ذرات كربون مع مجموعة هيدروكسيل في أحد طرفيه. يتم استخدامه كمذيب ومكون للعطور وفي تركيب المواد الكيميائية.
| اسم الأيوباك | هيبتان-1-أول |
| الصيغة الجزيئية | C7H16O |
| CAS رقم | 111-70-6 |
| المرادفات | كحول هيبتيل، ن-هيبتانول، إبتيل كاربينول |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C7H16O/c1-2-3-4-5-6-7-8/h8H,2-7H2 |
خصائص 1-هيبتانول
الصيغة 1-هيبتانول
صيغة 1-هيبتانول هي C7H16O. ويتكون من سبع ذرات كربون وستة عشر ذرة هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. تمثل الصيغة الجزيئية العدد الدقيق وأنواع الذرات الموجودة في الجزيء.
1-هيبتانول الكتلة المولية
الكتلة المولية للكحول السباعي هي مجموع الكتل الذرية للعناصر المكونة له. تبلغ الكتلة المولية للكحول السباعي حوالي 116.23 جرامًا لكل مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية لذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين في الجزيء.
نقطة غليان 1-هبتانول
تبلغ درجة غليان الكحول السباعي حوالي 176 درجة مئوية (349 درجة فهرنهايت). نقطة الغليان هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من حالتها السائلة إلى حالتها الغازية. تشير نقطة الغليان الأعلى للكحول السباعي إلى أنه يتطلب طاقة حرارية كبيرة لتحويله إلى الحالة الغازية.
1- نقطة انصهار الهيبتانول
تبلغ نقطة انصهار الكحول السباعي حوالي -45 درجة مئوية (-49 درجة فهرنهايت). نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. تشير نقطة الانصهار المنخفضة نسبيًا للكحول السباعي إلى أنه يمكن أن يتحول إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا.
1-كثافة هيبتانول جم/مل
تبلغ كثافة الكحول السباعي حوالي 0.82 جرام لكل مليلتر (جم / مل). الكثافة هي قياس كمية الكتلة الموجودة في حجم معين. تشير كثافة الكحول السباعي إلى أنه أقل كثافة من الماء، حيث أن كثافة الماء تبلغ 1 جم/مل.
1-الوزن الجزيئي للهيبتانول
يبلغ الوزن الجزيئي للكحول السباعي حوالي 116.23 جرامًا لكل مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية للعناصر المكونة للجزيء. يوفر الوزن الجزيئي معلومات قيمة حول كتلة الجزيء.
هيكل 1-هيبتانول
يتكون هيكل الكحول السباعي من سلسلة مستقيمة من سبع ذرات كربون مع مجموعة هيدروكسيل (-OH) متصلة بأحد طرفيها. ترتبط ذرات الكربون معًا في خط متواصل، مع ربط ذرات الهيدروجين بمواضع الرابطة المتبقية.
ذوبان 1-هيبتانول
الكحول السباعي قابل للذوبان بشكل معتدل في الماء. يُظهر قدرة محدودة على الذوبان في الماء بسبب طبيعته الكارهة للماء. ومع ذلك، فهو أكثر قابلية للذوبان في المذيبات العضوية، مثل الإيثانول وثنائي إيثيل الأثير. تعتمد ذوبان الكحول السباعي على تفاعلاته مع جزيئات المذيب.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.82 جرام/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | جَذّاب |
| الكتلة المولية | 116.23 جم/مول |
| كثافة | 0.82 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | -45 درجة مئوية (-49 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 176 درجة مئوية (349 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | 85 درجة مئوية (185 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان بشكل معتدل |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول وثنائي إيثيل الأثير |
| ضغط البخار | 0.83 كيلو باسكال عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 4.01 (الهواء = 1) |
| pKa | 16.1 |
| الرقم الهيدروجيني | حيادي |
1-سلامة ومخاطر الهيبتانول
يشكل الكحول الهيبتيل بعض مخاطر السلامة ويجب توخي الحذر عند التعامل معه. وهو قابل للاشتعال وقد يشتعل إذا تعرض للهب المكشوف أو مصدر الحرارة. قد تشكل أبخرة الكحول السباعي أيضًا مخاليط متفجرة مع الهواء. قد يسبب ذلك تهيج الجلد والعين عند ملامسته. قد يكون تناول أو استنشاق تركيزات عالية ضارًا، ويسبب الغثيان والصداع وضيق التنفس. يجب ضمان التهوية الكافية عند استخدام الكحول السباعي ويجب ارتداء معدات الحماية الشخصية مثل القفازات ونظارات السلامة. من الضروري اتباع إجراءات التخزين والتعامل والتخلص المناسبة لتقليل المخاطر المرتبطة بهذه المادة الكيميائية.
| رموز الخطر | قابلة للاشتعال (F)، ضارة (Xn) |
| وصف الأمان | الابتعاد عن اللهب المكشوف ومصادر الحرارة. استخدام في مناطق جيدة التهوية. تجنب ملامسة الجلد والعينين. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | رقم الأمم المتحدة 3082 (الفئة 9) |
| رمز النظام المنسق | 2905.16.0000 |
| فئة الخطر | الفئة 3 – السوائل القابلة للاشتعال |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | ضار إذا ابتلع أو استنشق. قد يسبب تهيجا. |
طرق تخليق 1-هبتانول
هناك طرق مختلفة لتصنيع الكحول السباعي.
النهج الشائع هو الهيدروفورميل لـ 1-هبتين. في هذه العملية، يتفاعل 1-هبتين مع أول أكسيد الكربون والهيدروجين في وجود محفز الروديوم أو الكوبالت، منتجًا خليطًا من الألدهيدات. يؤدي الاختزال اللاحق للألدهيدات بالهيدروجين ومحفز مناسب إلى تحويلها إلى الكحولات المقابلة، بما في ذلك الكحول السباعي.
هناك طريقة أخرى تتضمن اختزال الهيبتانال، والذي يمكن الحصول عليه عن طريق أكسدة الهيبتين. يعمل غاز الهيدروجين والمحفزات مثل البلاديوم على الكربون أو نيكل راني على تسهيل عملية الاختزال لتخليق كحول السباعي.
يعد التحلل المائي لكلوريد السباعي أو بروميد السباعي طريقة أخرى لإنتاج كحول السباعي. في هذه العملية، يتفاعل مركب الهاليد مع الماء، مما يؤدي إلى تكوين الكحول.
يوفر تفاعل غرينيارد طريقًا إضافيًا لتخليق الكحول السباعي. تتضمن هذه الطريقة تفاعل المغنسيوم مع 1-بروموهكسان لتكوين كاشف جرينارد، يليه تفاعله مع الفورمالديهايد ليعطي كحول السباعي.
تجدر الإشارة إلى أن طرق التوليف هذه قد تتطلب ظروف تفاعل محددة ومحفزات وخطوات تنقية للحصول على كحول سباعي نقي. ويعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل توفر المواد الخام، والإنتاجية المطلوبة، ومستوى النقاء المطلوب للمنتج النهائي.
استخدامات 1-هيبتانول
يتم استخدام الكحول السباعي في العديد من التطبيقات نظرًا لخصائصه الفريدة. وهنا بعض من استخداماته:
- المذيب: تستخدم صناعات مثل الدهانات والطلاءات وأحبار الطباعة الكحول السباعي كمذيب لإذابة المواد المختلفة وتشتيتها بشكل فعال.
- مكونات العطر: تشتمل تركيبة العطور على الكحول السباعي كمكون، مما يعزز تجربة الشم الشاملة ويضيف رائحة لطيفة.
- التخليق الكيميائي: تخضع العديد من المواد الكيميائية والمركبات، بما في ذلك الاسترات والملدنات والوسائط الصيدلانية، للتخليق باستخدام الكحول السباعي بسبب تفاعله وملاءمته للمجموعات الوظيفية.
- المستخرج: يستخدم الكحول السباعي كمستخلص في فصل وتنقية المركبات العضوية من المصادر الطبيعية، مثل الزيوت العطرية والمستخلصات النباتية، وذلك بسبب خصائصه القابلة للذوبان.
- الفاعل بالسطح: يسهل الكحول السباعي استقرار المستحلبات وتكوين المذيلات، مما يسمح له بالعمل كمادة خافضة للتوتر السطحي في بلمرة المستحلبات وصياغة منتجات العناية الشخصية.
- التنظيف الصناعي: تسمح خصائص المذيبات للكحول السباعي باستخدامه في تطبيقات التنظيف الصناعي، بما في ذلك إزالة الشحوم وإزالة الزيوت والشموع والراتنجات من الأسطح والمعدات المختلفة.
- كاشف المختبر: قد تستخدم التفاعلات الكيميائية، وعمليات الاستخراج، وغيرها من الإجراءات التجريبية المعملية، الكحول السباعي ككاشف نشط.
- مادة مضافة للوقود: يعمل الكحول السباعي، باعتباره مادة مضافة للوقود، على تحسين كفاءة احتراق البنزين ويقلل من الانبعاثات.
تسلط هذه التطبيقات الضوء على تنوع وفائدة الكحول السباعي في مختلف الصناعات والبحث العلمي، مما يدل على أهميته كمركب كيميائي قيم.
أسئلة:
س: أيهما أقل قابلية للذوبان في الماء 1-بنتانول أم 1-هبتانول؟ يشرح.
ج: الكحول السباعي أقل قابلية للذوبان في الماء من 1-بنتانول بسبب سلسلته الكربونية الأطول، مما يزيد من كارهته للماء ويقلل من تقاربه للماء.
س: هل 1-هبتانول قابل للذوبان في الهيبتان؟
ج: نعم، كحول السباعي قابل للذوبان في الهيبتان بسبب تشابه بنياته الجزيئية ووجود قوى بين جزيئية مماثلة.
س: لتحضير 1-هبتانول، أي من المركبات التالية يمكنك استخدامه؟
ج: يمكن تحضير الكحول السباعي باستخدام كلوريد السباعي أو بروميد السباعي من خلال تفاعلات التحلل المائي.
س: هل 1-هيبتانول قابل للذوبان في الهكسان؟
ج: نعم، الكحول السباعي قابل للذوبان في الهكسان بسبب تشابه بنياته الجزيئية ووجود قوى بين جزيئية مماثلة.
س: ما هي المنتجات التي سيتم الحصول عليها عن طريق تجفيف 2-هيبتانول و2-ميثيل-1-سيكلوهيكسانول؟
ج: يؤدي تجفيف 2-هيبتانول إلى تكوين الهيبتين، بينما يؤدي تجفيف 2-ميثيل-1-سيكلوهكسانول إلى إنتاج الهكسين الحلقي.
س: ما هو مصدر أقوى عوامل الجذب بين الجزيئات في عينة من 1-هيبتانول؟
ج: مجموعة الهيدروكسيل (OH) من الكحول السباعي هي مصدر أقوى عوامل الجذب بين الجزيئات، وتشكل روابط هيدروجينية مع الجزيئات المجاورة.
س: كيفية فصل الهيبتان والهبتانول؟
ج: يمكن فصل الهيبتان والهبتانول باستخدام تقنيات مثل التقطير أو التقطير التجزيئي، مع الاستفادة من نقاط غليانهما المختلفة.
س: ما هي المنتجات التي تتكون عندما يجفف الهيبتانول؟
ج: يؤدي تجفيف الهيبتانول إلى إنتاج الهيبتين والماء كنواتج.