Buttersäure oder Buttersäure ist eine kurzkettige Fettsäure, die häufig in Milchprodukten und einigen pflanzlichen Lebensmitteln vorkommt. Es hat einen stechenden, ranzigen Geruch und wird als Aroma- und Parfümzutat in der Lebensmittelindustrie verwendet. Es hat auch potenzielle gesundheitliche Vorteile, einschließlich entzündungshemmender und krebsbekämpfender Eigenschaften.
| IUPAC-Name | Butansäure |
| Molekularformel | C4H8O2 |
| CAS-Nummer | 107-92-6 |
| Synonyme | n-Butansäure, Buttersäureanhydrid, Ethylessigsäure, Ethylessigsäureanhydrid |
| InChI | InChI=1S/C4H8O2/c1-3-2-4(5)6/h3-4H,2H2,1H3,(H,5,6) |
Butyrat
Butyrat ist ein Salz oder Ester der Buttersäure. Es ist ein Anion mit der chemischen Formel C4H7O2-, das durch die Reaktion von Buttersäure mit einer Base entsteht. Butyrat wird häufig in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, beispielsweise als Lebensmittelzusatzstoff in der Tierernährung, als Weichmacher bei der Kunststoffherstellung und als Inhaltsstoff in einigen Körperpflege- und Kosmetikprodukten. Im medizinischen Bereich hat sich gezeigt, dass Butyrat potenziell entzündungshemmende und krebshemmende Eigenschaften hat, und es wird derzeit auf seinen möglichen Einsatz bei der Behandlung bestimmter Krankheiten untersucht.
Eigenschaften von Buttersäure
Siedepunkt von Buttersäure:
Der Siedepunkt von Buttersäure liegt bei 163°C. Bei dieser Temperatur entspricht der Dampfdruck der Flüssigkeit dem Atmosphärendruck, sodass sie sieden und sich in Gas verwandeln kann. Dieser Siedepunkt ist im Vergleich zu anderen organischen Verbindungen relativ niedrig und für den Einsatz in verschiedenen industriellen Anwendungen wichtig.
Dichte der Buttersäure g/ml:
Die Dichte von Buttersäure beträgt etwa 1,05 g/ml. Im Vergleich zu anderen organischen Säuren weist sie eine relativ geringe Dichte auf, und ihre geringe Dichte wirkt sich auf ihre physikalischen Eigenschaften aus, beispielsweise auf ihre Fähigkeit, sich mit anderen Flüssigkeiten zu mischen. Die Dichte von Buttersäure ist ein wichtiger Faktor, der bei der Verwendung in industriellen Anwendungen berücksichtigt werden muss.
Molekulargewicht von Buttersäure:
Das Molekulargewicht von Buttersäure beträgt 88,11 g/mol. Es ist die Summe der Atomgewichte der Elemente seiner Summenformel (C4H8O2). Das Molekulargewicht ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung vieler physikalischer und chemischer Eigenschaften von Buttersäure, einschließlich ihrer Siede- und Schmelzpunkte, Dichte und Löslichkeit.
Molmasse Buttersäure:
Die Molmasse von Buttersäure beträgt 88,11 g/mol. Es handelt sich um eine organische Säure mit vier Kohlenstoffketten, die 8 Wasserstoffatome, 2 Sauerstoffatome und 4 Kohlenstoffatome enthält. Diese Kombination von Elementen verleiht Buttersäure ihr ausgeprägtes Molekulargewicht, das für viele ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften wichtig ist.
Schmelzpunkt von Buttersäure:
Der Schmelzpunkt von Buttersäure liegt bei -14°C. Dies bedeutet, dass es bei dieser Temperatur von einem Feststoff in eine Flüssigkeit übergeht, was es zu einer organischen Säure mit relativ niedrigem Schmelzpunkt macht. Dieser niedrige Schmelzpunkt ist ein wesentliches Merkmal der Buttersäure und beeinflusst ihre physikalischen Eigenschaften wie Viskosität und Löslichkeit.
Struktur der Buttersäure:
Butansäure hat eine gerade Kohlenstoffkette mit einer Carboxylgruppe (-COOH) an einem Ende. Diese Carboxylgruppe verleiht der Buttersäure ihre charakteristischen sauren Eigenschaften und ist für ihren starken Geruch verantwortlich. Die molekulare Struktur der Buttersäure ist wichtig für die Bestimmung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie ihrer Reaktivität mit anderen Verbindungen.
Buttersäure-Formel:
Die chemische Formel für Buttersäure lautet C4H8O2. Diese Formel gibt die Anzahl der Atome jedes Elements im Molekül an. Die vier Kohlenstoffatome sind in einer geraden Kette verbunden, mit einem Sauerstoffatom und einer Hydroxylgruppe (-OH) an einem Ende und einer Carboxylgruppe (-COOH) am anderen Ende.
NMR von Buttersäure:
Die Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) ist eine leistungsstarke Analysetechnik zur Bestimmung der Struktur organischer Moleküle wie Buttersäure. NMR-Spektren liefern Informationen über die chemische Umgebung der Atome im Molekül, einschließlich der Art der vorhandenen Bindungen, ihrer Anordnung und der Orientierung des Moleküls. Diese Informationen sind wichtig für das Verständnis der Reaktivität und physikalischen Eigenschaften von Buttersäure.
| Aussehen | Klare, farblose bis gelbe Flüssigkeit |
| Spezifisches Gewicht | 1,05 g/ml |
| Farbe | Klar, farblos bis gelb |
| Geruch | Starker, stechender, ranziger Geruch |
| Molmasse | 88,11 g/Mol |
| Dichte | 1,05 g/ml |
| Fusionspunkt | -14°C |
| Siedepunkt | 163°C |
| Blitzpunkt | 85°C |
| Löslichkeit in Wasser | Löslich |
| Löslichkeit | Löslich in Ethanol, Ether und anderen organischen Lösungsmitteln |
| Dampfdruck | 0,04 mmHg (bei 20°C) |
| Wasserdampfdichte | 1,04 (Luft = 1) |
| pKa | 4,83 |
| pH-Wert | 3,5-5,5 |
Sicherheit und Gefahren von Buttersäure
Buttersäure gilt aufgrund ihres starken, stechenden Geruchs und ihrer ätzenden Eigenschaften als Gefahrstoff. Das Einatmen von Buttersäuredämpfen oder -nebeln kann zu Reizungen der Augen, der Nase und der Atemwege sowie zu Kopfschmerzen, Schwindel und Übelkeit führen. Darüber hinaus kann Buttersäure Haut- und Augenreizungen verursachen und beim Verschlucken gesundheitsschädlich sein. Es ist wichtig, vorsichtig mit Buttersäure umzugehen und bei der Arbeit Schutzkleidung wie Handschuhe und Schutzbrille zu tragen. Außerdem sollte es an einem gut belüfteten Ort fern von Wärmequellen gelagert werden, um die Freisetzung gefährlicher Dämpfe zu vermeiden. Bei Haut- oder Augenkontakt mit viel Wasser ausspülen und ggf. einen Arzt aufsuchen. Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen und sofort einen Arzt aufsuchen.
| Gefahrensymbole | Ätzend, Reizend |
| Sicherheitsbeschreibung | S26-S36/37/39-S45 |
| UN-Identifikationsnummern | UN3265 |
| HS-Code | 2915.90.90 |
| Gefahrenklasse | 8 (ätzend) |
| Verpackungsgruppe | III |
| Toxizität | Oral LD50: 710 mg/kg (Ratte)<br>Inhalation LC50: nicht verfügbar<br>Hautreizung: leicht reizend<br>Augenreizung: mäßig reizend |
Methoden zur Synthese von Buttersäure
Butansäure (C4H8O2) kann durch verschiedene Methoden synthetisiert werden, darunter biologische, chemische und enzymatische Prozesse.
Die biologische Synthese von Buttersäure beinhaltet die Fermentation von Kohlenhydraten durch Bakterien wie Clostridium acetobutylicum in Abwesenheit von Sauerstoff. Bei diesem Verfahren entsteht eine Mischung aus Butter-, Essig- und Propionsäure, die sogenannte lösungsmittelbildende Säure.
Die chemische Synthese von Buttersäure kann durch Oxidation von Butanol oder durch Hydrolyse von Estern wie Ethylbutyrat erfolgen.
Die enzymatische Synthese von Butansäure erfolgt mithilfe eines Lipase-Enzyms, das die Veresterung von Butanol und Essigsäure katalysiert.
Unabhängig von der Synthesemethode wird Buttersäure häufig durch Destillations- oder Extraktionstechniken gereinigt, um das reine Produkt zu erhalten.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wahl der Synthesemethode die Qualität, Ausbeute und Kosten des Endprodukts beeinflussen kann. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl einer Butansäure-Synthesemethode die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen jeder Anwendung sorgfältig zu berücksichtigen. .
Verwendung von Buttersäure
Butter, Käse und andere Milchprodukte enthalten Buttersäure, die häufig als Aromastoff in Lebensmitteln und bei der Herstellung von Kunststoffen, Lösungsmitteln und anderen Industriechemikalien verwendet wird.
Forscher haben Buttersäure auch zur Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen wie Reizdarmsyndrom, Morbus Crohn und Colitis ulcerosa eingesetzt, da sie Entzündungen reduziert, die Darmgesundheit verbessert und die Heilung fördert.
Darüber hinaus hat Buttersäure antimykotische Eigenschaften und kann das Wachstum von Krebszellen hemmen und bei bestimmten Arten von Krebszellen Apoptose auslösen.
Darüber hinaus deuten einige Studien darauf hin, dass Buttersäure Neuronen vor Schäden durch neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer schützen kann. Schließlich wird Buttersäure häufig als Konservierungsmittel in Lebensmitteln verwendet, da sie das Wachstum von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroorganismen hemmt.
Fragen:
Was ist Buttersäure?
Butansäure ist eine kurzkettige Fettsäure mit der Summenformel CH3CH2CH2COOH. Es ist eine farblose, wasserlösliche Flüssigkeit mit einem starken, stechenden Geruch und kommt natürlicherweise in Milchprodukten wie Käse und Butter sowie in einigen Pflanzenölen vor. Butansäure wird in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, unter anderem als Geschmacks- und Duftstoff, als chemisches Zwischenprodukt und als Futtermittelzusatz in Tierfutter. Aufgrund seiner potenziell entzündungshemmenden und krebshemmenden Eigenschaften ist es auch im medizinischen Bereich von Interesse.
Wie stellt man Buttersäure her?
Butansäure kann durch biologische Prozesse wie die Fermentation von Kohlenhydraten durch Bakterien sowie durch chemische und enzymatische Prozesse wie die Oxidation von Butanol oder die Veresterung von Butanol und Essigsäure synthetisiert werden. unter Verwendung eines Lipase-Enzyms. Die verwendete Synthesemethode kann die Qualität, Ausbeute und Kosten des Endprodukts beeinflussen.
Vervollständigen Sie die Säure-Base-Reaktion zwischen Buttersäure hc4h7o2 und Kaliumhydroxid koh.
Die Reaktion zwischen Buttersäure (HC4H7O2) und Kaliumhydroxid (KOH) lässt sich wie folgt darstellen:
HC4H7O2 + KOH → KC4H7O2 + H2O
Bei dieser Reaktion fungiert Buttersäure (HC4H7O2) als Säure und gibt ein Proton (H+) an Kaliumhydroxid (KOH) ab, das als Base fungiert und das Proton aufnimmt. Dabei kommt es zur Bildung von Kaliumbutyrat (KC4H7O2) und Wasser (H2O). Diese Reaktion kann als Neutralisationsreaktion klassifiziert werden, da sie zur Neutralisation von saurer Buttersäure und basischem Kaliumhydroxid unter Bildung eines neutralen Salzes führt.
Indol-3-Buttersäure?
Indol-3-Buttersäure (IBA) ist ein Pflanzenwachstumsregulator und eine Art Auxin, das häufig im Gartenbau verwendet wird, um die Wurzelbildung und das Wachstum verschiedener Pflanzenarten zu stimulieren. Gärtner tauchen abgeschnittene Enden in eine in Wasser gelöste IBA-Lösung oder wenden die Lösung als Blattspray an, um Stecklinge von Laub- und immergrünen Bäumen, Sträuchern und krautigen Pflanzen für die Produktion von Zierpflanzen, Obstbäumen, Waldbäumen und Gemüse zu vermehren und zu bewurzeln . und Blumenkulturen. Allerdings sollte die Verwendung von IBA sorgfältig überwacht werden, um eine übermäßige Anwendung und mögliche Schäden an der Pflanze oder der Umwelt zu vermeiden.