2- البيوتين (CH3CHCHCH3) هو غاز عديم اللون يستخدم في إنتاج المواد الكيميائية المختلفة. وهو قابل للاشتعال ويعطي رائحة طفيفة. 2- يشيع استخدام البيوتين في صناعة المطاط الصناعي والبوليمرات الأخرى.
| اسم الأيوباك | الآن 2 سنة |
| الصيغة الجزيئية | C4H8 أو CH3CHCHCH3 |
| CAS رقم | 624-64-6 |
| المرادفات | 2-بوتين، بوتيلين، إيثيلين، بوت-2-إيني، ب-بوتين، بيوتين-2 |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C4H8/c1-3-4-2/h3-4H،1-2H3 |
خصائص 2-بيوتين
الصيغة 2-البوتين
الصيغة الكيميائية لـ 2-بوتين هي C4H8. وهذا يعني أن الجزيء يحتوي على أربع ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين. توفر الصيغة معلومات حول أنواع وأعداد الذرات الموجودة في الجزيء، ولكنها لا توفر معلومات حول بنيته أو خصائصه.
2-الكتلة المولية للبيوتين
ولكن -2-إيني لديه كتلة مولية قدرها 56.11 جم/مول. الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من المادة ويتم حسابها عن طريق إضافة الكتل الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. بالنسبة لبوت-2-إيني، هناك أربع ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين، مما يعطي إجمالي 56.11 جم/مول.
نقطة غليان 2-بيوتين
درجة غليان بوت-2-إيني هي 0.88 درجة مئوية. نقطة الغليان هي درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى غاز. في حالة بوت-2-إيني، فهو غاز عديم اللون في درجة حرارة الغرفة، ولكن يمكن تكثيفه إلى سائل عن طريق خفض درجة الحرارة. عند درجة حرارة 0.88 درجة مئوية، سيبدأ بوت-2-إيني في الغليان ويتحول إلى غاز.
2- نقطة انصهار البيوتين
لكن -2-ene ليس له نقطة انصهار مميزة لأنه يوجد كغاز في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، إذا تم تبريده إلى درجة حرارة منخفضة بما فيه الكفاية، فإنه يمكن أن يتكثف إلى سائل. عند هذه النقطة، ستعتمد درجة الحرارة التي يتجمد عندها على ظروف التجربة.
كثافة 2-بيوتين جم/مل
تبلغ كثافة بوت-2-إيني 0.614 جم/مل عند درجة حرارة وضغط الغرفة. الكثافة هي مقدار الكتلة لكل وحدة حجم. في حالة بيوت-2-إيني، هذا يعني أنه لكل ملليلتر من بيوت-2-إيني، هناك 0.614 جرام من الكتلة.
2- الوزن الجزيئي للبوتين
الوزن الجزيئي لبوت-2-إيني هو 56.11 جم/مول. الوزن الجزيئي هو مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. في حالة بوت-2-إيني، هناك أربع ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين، مما يعطي إجمالي 56.11 جم/مول.
2-تركيبة البيوتين
لكن -2-ene له بنية خطية وينتمي إلى مجموعة الألكينات. وله رابطتان مزدوجتان من الكربون والكربون، مما يمنحه تفاعله المميز. يحتوي الجزيء على ذرة كربون مركزية متصلة بمجموعتي ميثيل وذرتين هيدروجين متصلتين بكل ذرة كربون في نهايات الجزيء.
| مظهر | غاز عديم اللون |
| كثافة محددة | 0.614 عند 25 درجة مئوية |
| لون | عديم اللون |
| يشم | حميدة |
| الكتلة المولية | 56.11 جرام/مول |
| كثافة | 0.614 جم/مل عند 25 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار | -139.8 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 0.88 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | -19 درجة مئوية |
| الذوبان في الماء | لا يتحلل في الماء |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 276.8 كيلو باسكال عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 2.5 (الهواء = 1) |
| pKa | 44 |
| الرقم الهيدروجيني | غير قابل للتطبيق |
السلامة ومخاطر 2-البوتين
لكن -2-ene يمكن أن يشكل العديد من مخاطر السلامة إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح. وهو شديد الاشتعال ويمكن أن يشتعل بسهولة عند تعرضه للحرارة أو اللهب أو الشرر. كما أنه مهيج للجهاز التنفسي والعين ويمكن أن يسبب الدوخة والصداع والغثيان عند استنشاقه. بالإضافة إلى ذلك، فهو ضار إذا تم ابتلاعه ويمكن أن يؤدي إلى تلف الأعضاء الداخلية. وينبغي اتباع تدابير السلامة المناسبة مثل استخدام معدات الحماية والتهوية الجيدة عند التعامل مع دواء بيوت-2-إيني. من المهم الحصول على التدريب المناسب ومعرفة المخاطر المحتملة قبل التعامل مع المادة الكيميائية.
| رموز الخطر | قابلة للاشتعال |
| وصف الأمان | يُحفظ بعيدًا عن الحرارة/الشرر/اللهب المكشوف/الأسطح الساخنة. استخدم معدات كهربائية/تهوية/إضاءة مقاومة للانفجار. استخدم فقط الأدوات التي لا تسبب شرارة. اتخاذ تدابير وقائية ضد التفريغ ثابت. الحفاظ على حاوية مغلقة بإحكام. تخزينها في مكان جيد التهوية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1012 |
| رمز النظام المنسق | 290110 |
| فئة الخطر | 3 |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | ضار إذا ابتلع، ومهيج للجهاز التنفسي والعينين. |
طرق تخليق 2-بيوتين
يمكن لطرق مختلفة تصنيع بيوتان-2، بما في ذلك تكسير الهيدروكربون، وتجفيف 2-بيوتانول، ونزع الهيدروجين الحفزي للبيوتان.
تتضمن طريقة التكسير تسخين الهيدروكربونات مثل النافتا أو الديزل أو الكيروسين في درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى تحللها إلى جزيئات أصغر، بما في ذلك بيوت-2-إيني. يمكن تنفيذ العملية عن طريق التكسير الحراري أو الحفزي.
لإنتاج بيوتانول-2، يستخدم الناس تجفيف 2-بيوتانول كطريقة أخرى. في هذه الطريقة، يتم تسخين 2-بيوتانول باستخدام عامل تجفيف، مثل حمض الكبريتيك أو حمض الفوسفوريك ، لتكوين بيوت-2-إيني والماء. يكون التفاعل عكسيًا ويمكنهم إزالة الماء من خليط التفاعل لدفع التفاعل نحو تكوين بيوت-2-إيني.
هناك طريقة أخرى تستخدم لتصنيع بيوتان-2-إيني وهي إزالة الهيدروجين الحفزي للبيوتان. تتضمن هذه العملية تسخين البيوتان فوق محفز مثل ألومينا الكروم أو البلاتين لإنتاج بيوت-2-إيني والهيدروجين. يتمتع التفاعل بقدرة طاردة للحرارة عالية ويمكن للكيميائيين تنفيذه في مفاعل ذو طبقة ثابتة أو طبقة مميعة.
استخدامات 2-بيوتين
يمتلك But-2-ene نطاقًا واسعًا من التطبيقات الصناعية والتجارية نظرًا لخصائصه الكيميائية الفريدة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لـbut-2-ene:
- إنتاج البيوتادين: وهو مادة مقدمة للبيوتادين، وهي مادة كيميائية تستخدم في إنتاج المطاط الصناعي وغيرها من اللدائن.
- صناعة البلاستيك: يستخدم في إنتاج البلاستيك البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE).
- مادة مضافة للوقود: تستخدم كمادة مضافة للوقود لزيادة رقم الأوكتان في البنزين.
- المذيب: يستخدم كمذيب في صناعات مختلفة مثل الدهانات والطلاءات والمواد اللاصقة.
- الوسيط الكيميائي: يستخدم كمادة وسيطة في إنتاج المواد الكيميائية المختلفة مثل البيوتانول والبوتيرالديهيد وحمض البيوتريك.
- المبرد: يستخدم كمبرد في بعض التطبيقات بسبب نقطة غليانه المنخفضة وخصائصه الجيدة في نقل الحرارة.
- البحث والتطوير: يستخدم أيضًا في البحث والتطوير لدراسة حركية التفاعل والديناميكا الحرارية للتفاعلات الكيميائية المختلفة.
أسئلة:
س: ما هو أفضل وصف لتركيب 2-بيوتين؟
ج: لكن-2-إيني هو هيدروكربون غير مشبع به سلسلة رباعية الكربون ورابطة مزدوجة بين ذرة الكربون الثانية والثالثة.
س: ما هو التهجين عند ذرتي الكربون المركزيتين لـ 2-بيوتين؟
ج: ذرتا الكربون المركزيتان لـbut-2-ene مهجنتان sp²، مما يعني أن كل منهما تحتوي على ثلاثة مدارات مهجنة ومدار واحد غير مهجن.
س: ما الكواشف التي يمكن استخدامها لتحويل cis-2-butene إلى trans-2-butene؟
ج: يمكن استخدام الكواشف مثل البروم أو غاز الهيدروجين لتحويل cis-but-2-ene إلى trans-but-2-ene من خلال عملية تسمى الأيزومرة cis-trans.
س: لماذا قد يكون من الصعب تصور فصل cis- وtrans-2-butene بواسطة TLC؟
ج: قد يكون من الصعب تصور الفصل بين cis وtrans-but-2-ene بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة (TLC) لأن الأيزومرين لهما خواص فيزيائية متشابهة جدًا، مثل القطبية ونقطة المنشأ. الغليان، مما يجعل من الصعب التمييز بينها باستخدام TLC.
س: ما عدد الأيزومرات الفراغية الفريدة الناتجة عن التفاعل الذي يشتمل على trans-but-2-ene؟
ج: إن التفاعل الذي يشتمل على trans-but-2-ene يؤدي إلى ظهور اثنين من المتصاوغات الفراغية الفريدة، لأنه لا يوجد سوى شكلين محتملين من البدائل حول الرابطة المزدوجة: trans وcis.