新戊烷是一种高度支化的烃,中心碳原子上连接有四个甲基。它通常用作核磁共振波谱中的参考化合物和燃料添加剂。
国际纯粹和应用化学联合会名称 | 2,2-二甲基丙烷 |
分子式 | C5H12 |
CAS 号 | 463-82-1 |
同义词 | 二甲基丙烷、四甲基甲烷、2,2-二甲基丙烷、Neo-C5H12、UN 2043 |
乙酰胆碱 | InChI=1S/C5H12/c1-5(2,3)4/h1-4H3 |
新戊烷结构式
新戊烷具有高度支化结构,四个甲基连接到中心碳原子。该分子是对称的四面体,每对相邻碳原子之间的键角为109.5°。新戊烷分子是非极性的,其分子之间仅存在微弱的范德华力。
新戊烷的沸点
标准压力下新戊烷的沸点为 -9.5°C (-15°F)。这种低沸点是由于其分子之间的分子间力较弱,使其相对容易蒸发。新戊烷在室温和压力下是无色气体,通常用作气相色谱的参比化合物。
新戊烷 摩尔质量
新戊烷,也称为2,2-二甲基丙烷,摩尔质量为72.15 g/mol。它是一种高度支化的烃,中心碳原子上连接有四个甲基。新戊烷的摩尔质量可以通过将其分子式中所有原子的原子量相加来计算,即C5H12。
新戊烷熔点
标准压力下新戊烷的熔点为 -16.6°C (2°F)。与沸点一样,新戊烷的低熔点是由于其分子间作用力较弱造成的。新戊烷是一种非极性分子,分子间仅有微弱的范德华力,因此不会形成牢固的晶体结构。
新戊烷密度 g/ml
标准温度和压力下新戊烷的密度为 0.623 g/mL。这种低密度是由于新戊烷的分子量较低,仅为 72.15 g/mol。新戊烷的密度比水小,因此如果两者混合,它会漂浮在水面上。
新戊烷分子量
四甲基甲烷的分子量为72.15 g/mol。该值表示分子中所有原子的原子量之和,由 5 个碳原子和 12 个氢原子组成。四甲基甲烷的低分子量使其成为高度挥发性和易燃的化合物。
四甲基甲烷化学式
四甲基甲烷的分子式是C5H12,它代表分子中存在的原子的数量和类型。该式表明四甲基甲烷分子中有5个碳原子和12个氢原子。分子式不提供有关分子内原子排列的信息,这是由其结构决定的。
外貌 | 无色气体 |
比重 | 20°C 时为 0.623 克/毫升 |
颜色 | 无色 |
闻 | 无味 |
摩尔质量 | 72.15 克/摩尔 |
密度 | 20°C 时为 0.623 克/毫升 |
融合点 | -16.6℃ |
沸点 | -9.5℃ |
闪点 | -49℃ |
水中溶解度 | 20°C 时为 0.04 克/升 |
溶解度 | 不溶于水 |
蒸汽压力 | 20°C 时为 566 毫米汞柱 |
蒸气密度 | 2.5(空气=1) |
酸度 | 〜50 |
酸碱度 | 不适用 |
新戊烷的安全性和危险
四甲基甲烷是一种高度易燃气体,可与空气形成爆炸性混合物。如果与皮肤接触也会引起冻伤,因为它的沸点很低,为-9.5°C。吸入四甲基甲烷气体会导致头晕、恶心和头痛。小心处理四甲基甲烷并避免暴露于火焰、火花或其他火源非常重要。四甲基甲烷应贮存于阴凉、干燥、通风良好的地方,防热、防氧化剂。处理四甲基甲烷时应佩戴适当的个人防护装备,例如手套和护目镜。
危险符号 | F+ |
安全说明 | 高度易燃气体。可能会导致冻伤。仅在通风良好的区域使用。远离热源和火源。戴上防护手套和眼镜。 |
识别码 | 联合国2451 |
海关编码 | 2901.1 |
危险等级 | 2.1 |
包装组别 | 没有任何 |
毒性 | 低毒 |
新戊烷合成方法
有几种不同的合成四甲基甲烷的方法。
一种常见的方法涉及异丁烯和甲醛在固体酸催化剂(例如沸石)上的反应。该反应产生新戊醇,然后可以脱水产生四甲基甲烷。
另一种合成四甲基甲烷的方法涉及2,2-二甲基丙烷在高温下的热分解。该反应产生四甲基甲烷和其他碳氢化合物。
第三种方法涉及氯乙烷和锌在镁存在下反应生成二乙基锌,然后二乙基锌可以与异丁烯反应生成四甲基甲烷。
四甲基甲烷可以通过异戊烷脱氢产生的异戊烯加氢来合成。
根据各种因素,例如原材料的可用性、成本、最终产品的所需产量和纯度,可以采用不同的四甲基甲烷合成方法。
新戊烷的用途
四甲基甲烷具有多种重要的工业和科学应用。
- 由于其高纯度和明确的特性,它被用作气相色谱的参考材料。
- 四甲基甲烷也用作量热和热力学测量的标准品。
- 四甲基甲烷的另一个主要用途是作为聚氨酯泡沫生产中的发泡剂,用途广泛,例如绝缘、缓冲和包装。
- 由于其沸点低和良好的热力学性质,它被用作冷却系统中的制冷剂。然而,由于其高度易燃性和潜在的环境影响,其作为制冷剂的用途已基本上被放弃。
- 四甲基甲烷还用于合成其他有机化合物,例如用于生产树脂、涂料和塑料的新戊二醇。
其独特的性能使其成为适用于各种工业和科学应用的多功能且有价值的化合物。然而,必须仔细考虑和管理四甲基甲烷的潜在危害,以确保安全和负责任的使用。
问题:
问:新戊烷(2,2-二甲基丙烷)有多少个手性碳原子?
答:新戊烷不具有任何手性碳原子。它是一个对称分子,每个碳原子周围都有四面体几何形状,因此所有碳原子都是等价的。
问:己烷、戊烷和新戊烷哪个沸点更高?
答:己烷的沸点最高,其次是戊烷,最后是新戊烷。事实上,碳氢化合物的沸点随着其分子量和比表面积以及分子间力的强度而增加。己烷在三种化合物中具有最高的分子量和比表面积,并且由于其线性结构而具有最强的分子间力,从而导致较高的沸点。戊烷和新戊烷由于分子尺寸较小和分子间作用力较弱而具有较低的沸点。