2 البيوتانون، المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون أو MEK، هو سائل عديم اللون وقابل للاشتعال وله رائحة حلوة بطعم الفواكه. يستخدم عادة كمذيب في مختلف التطبيقات الصناعية والمنزلية.
| اسم الأيوباك | 2-بيوتانون |
| الصيغة الجزيئية | C4H8O |
| CAS رقم | 78-93-3 |
| المرادفات | ميثيل إيثيل كيتون (MEK)، بيوتان-2-واحد، 2-بيوتانون، 3-أوكسوبوتان-2-واحد |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C4H8O/c1-3-4-5-2/h3-4H،1-2H3 |
هيكل البيوتانون
يحتوي البيوتانون على صيغة جزيئية من C4H8O ويمكن تمثيل تركيبه الجزيئي على شكل CH3C(O)CH2CH3. وهو سائل عديم اللون وقابل للاشتعال وله رائحة فاكهية حلوة. البيوتانون هو كيتون، مما يعني أنه يحتوي على مجموعة كربونيل (C=O) مرتبطة بذرة الكربون. تجعل مجموعة الكاربونيل هذه البيوتانون وسيطًا مهمًا في تخليق المركبات العضوية المختلفة.
2-بيوتانون الكتلة المولية
البيوتانون، المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون (MEK)، له كتلة مولية تبلغ 72.11 جم/مول. هذه هي كمية المادة الموجودة في عينة معينة من البيوتانون، معبرًا عنها بالجرام لكل مول. الكتلة المولية هي خاصية مهمة للبيوتانون تستخدم في الحسابات والتجارب المختلفة في الكيمياء، على سبيل المثال لتحديد كتلة المادة المطلوبة للتفاعل مع مادة أخرى بنسبة مولية محددة. يمكن أيضًا استخدام الكتلة المولية للبوتانون لتحويل كتلته إلى مولات، وهو أمر مفيد في العديد من التطبيقات بما في ذلك التفاعلات الكيميائية والتخليق الكيميائي والكيمياء التحليلية.
نقطة الغليان لمجاهدي خلق
نقطة غليان MEK هي 80.6 درجة مئوية (176.5 درجة فهرنهايت). هذه هي درجة الحرارة التي يتغير عندها MEK من السائل إلى الغاز. تعتبر نقطة الغليان خاصية مهمة لـ MEK لأنها تؤثر على قدرتها على التبخر وتكوين بخار. على سبيل المثال، في بعض التطبيقات يتم استخدام MEK كمذيب ومن المرغوب فيه أن يتبخر بسرعة بحيث يمكن إزالة المذاب. في التطبيقات الأخرى، من المرغوب فيه أن يظل MEK في شكله السائل، بحيث يمكن استخدامه كمذيب للتفاعلات التي تتم عند أو أقل من نقطة الغليان.
مجاهدي خلق نقطة الانصهار
نقطة انصهار MEK هي -93.9 درجة مئوية (-136.0 درجة فهرنهايت). هذه هي درجة الحرارة التي يتغير عندها MEK من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. تعتبر نقطة الانصهار خاصية مهمة لـ MEK لأنها تؤثر على قدرتها على استخدامها كمذيب للمواد الصلبة. على سبيل المثال، يمكن استخدام MEK كمذيب لبعض المواد الصلبة التي تكون نقطة انصهارها أقل من نقطة انصهارها، مثل الدهون والشموع والراتنجات.
كثافة مجاهدي خلق جم/مل
كثافة مجاهدي خلق هي 0.80 جم / مل. هذه هي الكتلة لكل وحدة حجم من MEK وهي خاصية مهمة تستخدم في العديد من التطبيقات، بما في ذلك حساب كمية MEK المطلوبة لحجم معين. تُستخدم كثافة MEK أيضًا لحساب الحجم المولي، وهو الحجم الذي يشغله مول واحد من MEK. هذه المعلومات مفيدة في تجارب مختلفة، بما في ذلك تحديد الكتلة المولية للمادة.
ميك الوزن الجزيئي
الوزن الجزيئي لـ MEK هو 72.11 جم / مول. وهو مجموع الأوزان الذرية للذرات الموجودة في جزيء MEK، وهي خاصية مهمة تستخدم في العديد من التطبيقات، بما في ذلك حساب الكتلة المولية للمادة. يمكن استخدام الوزن الجزيئي لـ MEK لتحويل كتلته إلى مولات، وهو أمر مفيد في العديد من التطبيقات، بما في ذلك التفاعلات الكيميائية، والتخليق الكيميائي، والكيمياء التحليلية.
صيغة مجاهدي خلق
الصيغة الكيميائية لـ MEK هي C4H8O. تمثل هذه الصيغة النسب النسبية.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.79 – 0.80 |
| لون | عديم اللون |
| يشم | حلو فاكهي |
| الكتلة المولية | 72.11 جرام/مول |
| كثافة | 0.79 – 0.80 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -93.9 درجة مئوية (-136.0 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 80.6 درجة مئوية (176.5 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | 12 درجة مئوية (53.6 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان |
| الذوبان | قابل للذوبان في معظم المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 38 ملم زئبق (20 درجة مئوية) |
| كثافة بخار | 2.3 (الهواء = 1) |
| pKa | 20.2 |
| الرقم الهيدروجيني | 7 (محايد) |
ملحوظة: القيم الواردة في هذا الجدول تقريبية وقد تختلف قليلاً حسب المصدر وظروف القياس.
سلامة ومخاطر البيوتانون
البيوتانون، المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون، هو سائل قابل للاشتعال ومتطاير يمكن أن يسبب تهيجًا للجلد والعينين والجهاز التنفسي إذا لم يتم التعامل معه مع احتياطات السلامة المناسبة. استنشاق تركيزات عالية من البيوتانون يمكن أن يسبب الصداع، والدوخة، والغثيان، وفقدان الوعي. التعرض لفترات طويلة لتركيزات منخفضة من البيوتانون يمكن أن يسبب تلف الكلى والكبد. كما أنه شديد الاشتعال ويمكن أن يشتعل بسهولة، مما يشكل خطر الحريق. عند استخدام البيوتانون، من المهم العمل في منطقة جيدة التهوية، وارتداء الملابس والنظارات الواقية، وتجنب ملامسة الجلد. في حالة ملامسته للجلد أو العينين، اشطفه فورًا بالماء واستشر الطبيب إذا لزم الأمر. في حالة ابتلاعه، لا تسبب القيء واطلب العناية الطبية على الفور. يجب تخزين البيوتانون في مكان بارد وجاف وجيد التهوية، بعيدا عن مصادر الحرارة واللهب.
| رموز الخطر | سائل قابل للاشتعال، مهيج |
| وصف الأمان | S2 – يُحفظ بعيدًا عن متناول الأطفال<br>S16 – يُحفظ بعيدًا عن مصادر الاشتعال<br>S24/25 – تجنب ملامسة الجلد والعينين<br>S26 – في حالة ملامسة العينين، اشطفهما فورًا بكمية كبيرة من الماء. وطلب المشورة الطبية |
| معرفات | UN1090 |
| رمز النظام المنسق | 29141100 |
| فئة الخطر | 3 (سائل قابل للاشتعال) |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | LD50 (عن طريق الفم، الفئران) – 4220 ملغم / كغم |
طرق تصنيع البيوتانون
يمكن تصنيع البيوتانون بعدة طرق، بما في ذلك الأكسدة المباشرة لـ 2-بيوتانول وتكثيف الألدول للأسيتون و2-بروبانول.
تتضمن طريقة الأكسدة المباشرة تفاعل 2-بيوتانول مع عامل مؤكسد مثل حمض الكروميك أو بيروكسيد الهيدروجين أو خليط من حمض النيتريك وحمض الكبريتيك. يحدث التفاعل في بيئة حمضية ويتم فصل ميثيل إيثيل كيتون الناتج عن خليط التفاعل عن طريق التقطير.
تتضمن طريقة تكثيف الألدول تفاعل الأسيتون مع 2-بروبانول في وجود قاعدة قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم. ينتج عن التفاعل خليط من ميثيل إيثيل كيتون ومنتجات ثانوية أخرى، والتي يتم فصلها عن طريق التقطير.
تتضمن طريقة التخليق الأخرى تفاعل الأسيتون مع الفورمالديهايد في وجود محفز مثل حمض الكبريتيك أو حمض التولوين سلفونيك. ينتج عن هذا التفاعل خليط من ميثيل إيثيل كيتون والفورمالدهيد ومنتجات ثانوية أخرى، والتي يتم فصلها عن طريق التقطير.
بشكل عام، يتطلب تخليق ميثيل إيثيل كيتون تحكمًا دقيقًا في ظروف التفاعل لضمان إنتاج منتج عالي الجودة مع الحد الأدنى من المنتجات الثانوية. من المهم اتباع احتياطات السلامة المناسبة عند العمل مع المواد الكيميائية والتفاعلات المشاركة في تصنيع ميثيل إيثيل كيتون.
استخدامات البيوتانون
للبوتانون، المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون، نطاق واسع من الاستخدامات الصناعية بسبب ملاءته وتطايره ونقطة غليانه المنخفضة. بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا للبيوتانون تشمل:
- المذيبات: يستخدم ميثيل إيثيل كيتون كمذيب لمواد مختلفة مثل الراتنجات والمواد اللاصقة والأحبار ومزيلات الطلاء وأحبار الطباعة وطلاءات النيتروسليلوز والمطاط الصناعي.
- عامل التنظيف: تستخدمه صناعة الإلكترونيات كعامل تنظيف لتنظيف الأجزاء المعدنية والأسطح من الشحوم والزيوت والملوثات الأخرى.
- الأدوية: في صناعة الأدوية، يُستخدم ميثيل إيثيل كيتون كمذيب في إنتاج اللقاحات والمضادات الحيوية والأدوية الأخرى.
- الطلاءات: تستخدم طلاءات الخشب والورق والمواد الأخرى أيضًا ميثيل إيثيل كيتون كمذيب في إنتاجها، وكذلك في صناعة الورنيش والطلاءات الواقية الأخرى.
- العطور: تستخدم الصناعات التجميلية والغذائية ميثيل إيثيل كيتون كمذيب للعطور والمنكهات.
- المواد اللاصقة: تستخدم المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب أيضًا ميثيل إيثيل كيتون كمذيب في إنتاجها.
بالإضافة إلى استخداماته الصناعية، تمت أيضًا دراسة ميثيل إيثيل كيتون لمعرفة إمكاناته كوقود. إن محتواه العالي من الطاقة وسميته المنخفضة مقارنة بأنواع الوقود الأخرى يجعله مصدرًا بديلاً واعدًا للطاقة.
أسئلة:
ماذا سيعطي رد الفعل التالي؟ 2-بيوتانون + محفز h2/ni
يُعرف تفاعل 2-بيوتانون مع غاز الهيدروجين على محفز النيكل بتفاعل الهدرجة. سيعطي هذا التفاعل المنتج التالي:
2- بيوتانون + H2 -> 2- بيوتانول
يؤدي تقليل الرابطة المزدوجة بين ذرات الكربون والأكسجين في مجموعة الكيتون المكونة من 2-بوتانون إلى تكوين 2-بيوتانول عن طريق تنشيط غاز الهيدروجين بواسطة محفز النيكل. تستخدم الصناعة الكيميائية عادة هذا التفاعل لإنتاج 2-بيوتانول، وهو مذيب قيم ومادة خام لإنتاج مواد كيميائية أخرى. يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة والضغط ونوع المحفز ضروريًا لهدرجة فعالة وانتقائية لـ 2-بيوتانون إلى 2-بيوتانول.
هل 2 بوتانون هو كيتون؟
تميز الكيمياء العضوية 2-بوتانون، المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون، كنوع من الكيتون مع مجموعة كربونيل (C=O) مرتبطة بذرة كربون داخل سلسلة هيدروكربون. توجد مجموعة الكربونيل المكونة من 2-بيوتانون بين ذرتي كربون، ومن هنا جاءت تسميتها “ميثيل إيثيل كيتون”.
ما هو طيف الأشعة تحت الحمراء لـ 2-بيوتانون؟
يمكن أن يوفر طيف الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) لـ 2-بوتانون (المعروف أيضًا باسم ميثيل إيثيل كيتون) معلومات مهمة حول تركيبه الجزيئي ومجموعاته الوظيفية. يُظهر طيف الأشعة تحت الحمراء لـ 2-بوتانون عمومًا نطاقات الامتصاص الرئيسية التالية:
- تمدد الكربونيل: يظهر هذا الشريط على شكل قمة حادة بين 1700 و1700 سم^-1 وهو من خصائص المجموعة الوظيفية C=O للكيتون.
- تمدد الألكيل: تتوافق القمم التي تتراوح بين 2900 و 3000 سم^-1 مع اهتزازات التمدد لمجموعتي CH2 وCH3 في 2-بوتانون.
- انحناء CH: تتوافق القمم التي تتراوح بين 1400 و1500 سم^-1 مع اهتزازات انحناء روابط CH في 2-بوتانون.
- انحناء COC: تتوافق الذروة بين 1300 و1400 سم^-1 مع اهتزازات الانحناء لمجموعة COC في 2-بوتانون.
ومن المهم ملاحظة أن طيف الأشعة تحت الحمراء لـ 2-بيوتانون سوف يتأثر بإعداد العينة والأدوات المستخدمة، فضلاً عن وجود الشوائب أو الملوثات.