Isobutanol ist eine farblose Flüssigkeit mit starkem Geruch. Es wird als Lösungsmittel, Kraftstoffzusatz und bei der Herstellung verschiedener Chemikalien verwendet. Bei Einatmen oder Hautkontakt kann es zu Reizungen kommen.
| IUPAC-Name | 2-Methylpropan-1-ol |
| Molekularformel | C4H10O |
| CAS-Nummer | 78-83-1 |
| Synonyme | Isobutylalkohol, 2-Methyl-1-propanol, 2-Methylpropylalkohol |
| InChI | InChI=1S/C4H10O/c1-4(2)3-5/h4-5H,3H2,1-2H3 |
Eigenschaften von Isobutanol
Isobutanol-Formel
Die Formel für Isobutylalkohol lautet C4H10O. Es besteht aus vier Kohlenstoffatomen, zehn Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Es handelt sich um eine Alkoholverbindung, die auch als 2-Methylpropan-1-ol bekannt ist.
Isobutanol-Molmasse
Die Molmasse von Isobutylalkohol wird durch Addition der Atommassen seiner Bestandteile berechnet. Für Isobutylalkohol beträgt die Molmasse etwa 74,12 Gramm pro Mol.
Siedepunkt von Isobutanol
Isobutylalkohol hat einen Siedepunkt von etwa 107,89 Grad Celsius (225,2 Grad Fahrenheit). Das bedeutet, dass sich Isobutylalkohol bei dieser Temperatur von einer Flüssigkeit in einen Gaszustand umwandelt.
Schmelzpunkt von Isobutanol
Der Schmelzpunkt von Isobutylalkohol liegt bei etwa -108 Grad Celsius (-162,4 Grad Fahrenheit). Dies ist die Temperatur, bei der Isobutylalkohol vom festen in den flüssigen Zustand übergeht.
Isobutanol-Dichte g/ml
Isobutylalkohol hat eine Dichte von etwa 0,806 Gramm pro Milliliter. Diese Dichte gibt die Masse von Isobutylalkohol pro Volumeneinheit an und hilft bei der Bestimmung seines Verhaltens in verschiedenen Anwendungen.
Molekulargewicht von Isobutanol
Das Molekulargewicht von Isobutylalkohol, das sich aus der Summe der Atomgewichte seiner Atombestandteile ergibt, beträgt etwa 74,12 Gramm pro Mol. Es ist ein wichtiger Faktor bei verschiedenen chemischen Berechnungen und Reaktionen.
Struktur von Isobutanol
Die Struktur von Isobutylalkohol besteht aus einem zentralen Kohlenstoffatom, das an drei weitere Kohlenstoffatome gebunden ist, und einer Hydroxylgruppe (-OH). Es hat eine verzweigte Struktur, wobei die Methylgruppe (CH3) an das zweite Kohlenstoffatom gebunden ist.
Löslichkeit von Isobutanol
Isobutylalkohol ist mit vielen organischen Lösungsmitteln mischbar, darunter Wasser, Ethanol und Diethylether. Allerdings ist seine Löslichkeit in Wasser relativ gering. Die Löslichkeit von Isobutylalkohol hängt von Faktoren wie Temperatur und Polarität des Lösungsmittels ab.
| Eigentum | Wert |
| Aussehen | Farblose Flüssigkeit |
| Spezifisches Gewicht | 0,806 |
| Farbe | N / A |
| Geruch | stark |
| Molmasse | 74,12 g/Mol |
| Dichte | 0,806 g/ml |
| Fusionspunkt | -108°C |
| Siedepunkt | 107,89°C |
| Blitzpunkt | 35°C |
| Löslichkeit in Wasser | Mischbar |
| Löslichkeit | Mischbar mit organischen Lösungsmitteln wie Wasser, Ethanol und Diethylether |
| Dampfdruck | 7,49 mmHg bei 25°C |
| Wasserdampfdichte | 2,55 (Luft = 1) |
| pKa | 16:18 Uhr |
| pH-Wert | 7 (neutral) |
Sicherheit und Gefahren von Isobutanol
Isobutylalkohol birgt einige Sicherheitsrisiken, die berücksichtigt werden müssen. Beim Einatmen, Verschlucken oder bei Kontakt mit der Haut oder den Augen kann es zu Reizungen kommen. Beim Umgang mit dieser Chemikalie sollten ausreichende Belüftung und persönliche Schutzausrüstung verwendet werden. Isobutylalkohol ist brennbar und kann explosive Dampf-Luft-Gemische bilden. Sein Flammpunkt liegt bei 35 Grad Celsius und stellt daher eine potenzielle Brandgefahr dar. Es sind Vorkehrungen zu treffen, um Zündquellen zu vermeiden. Im Falle einer unbeabsichtigten Freisetzung müssen geeignete Eindämmungs- und Reinigungsverfahren befolgt werden. Bei der Arbeit mit Isobutylalkohol ist es wichtig, die Sicherheitsdatenblätter zu beachten und die entsprechenden Sicherheitsprotokolle zu befolgen.
| Gefahrensymbole | Entzündlich, Reizend |
| Sicherheitsbeschreibung | Von Zündquellen fernhalten. In einem gut belüfteten Bereich verwenden. Vermeiden Sie direkten Kontakt mit Haut und Augen. |
| UN-Identifikationsnummern | UN 1212 |
| HS-Code | 2905.13.00 |
| Gefahrenklasse | Klasse 3 – Brennbare Flüssigkeiten |
| Verpackungsgruppe | GE II |
| Toxizität | Kann Reizungen verursachen. Kann beim Verschlucken gesundheitsschädlich sein. |
Methoden zur Synthese von Isobutanol
Es gibt verschiedene Methoden zur Synthese von Isobutylalkohol. Eine übliche Methode ist die katalytische Hydrierung von Isobutyraldehyd durch Mischen mit Wasserstoffgas in Gegenwart eines Metallkatalysators wie Nickel oder Platin. Der Katalysator erleichtert die Umwandlung von Isobutyraldehyd in Isobutylalkohol.
Eine andere Methode beinhaltet die Hydroformylierung von Propylen , bei der das Propylen mit Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas unter Verwendung eines Katalysators, normalerweise eines Komplexes auf Rhodiumbasis, reagiert. Bei dieser Reaktion entsteht Isobutyraldehyd, das dann einer weiteren Hydrierung unterzogen werden kann, um Isobutylalkohol zu ergeben.
Der Biomasse-Fermentationsprozess ermöglicht die Herstellung von Isobutylalkohol. Einige Mikroorganismen, darunter Bakterien und Hefen, können Zucker oder andere Kohlenstoffquellen verstoffwechseln und als Nebenprodukt Isobutylalkohol produzieren. Diese biobasierte Methode stellt einen erneuerbaren und nachhaltigen Ansatz zur Herstellung von Isobutylalkohol dar.
Die indirekte Hydratation von Isobuten ist eine Methode zur Synthese von Isobutylalkohol. Hierbei erfolgt die Reaktion von Isobuten mit Schwefelsäure zu tert.-Butylalkohol (TBA), der anschließend durch Dehydratisierung zu Isobutylalkohol umgewandelt werden kann.
Jede dieser Methoden hat ihre Vorteile und Überlegungen hinsichtlich Kosten, Wirksamkeit und Umweltauswirkungen. Die Wahl der Synthesemethode hängt von Faktoren wie der gewünschten Reinheit des Isobutylalkohols, der Verfügbarkeit von Rohstoffen und spezifischen industriellen Anforderungen ab.
Verwendung von Isobutanol
Aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften findet Isobutylalkohol in verschiedenen Branchen Anwendung. Hier sind einige häufige Verwendungszwecke für Isobutylalkohol:
Lösungsmittel: Isobutylalkohol löst und dispergiert aktiv andere Substanzen und verbessert so deren Anwendung und Leistung in verschiedenen Anwendungen wie Farben, Beschichtungen und Harzen.
Kraftstoffzusatz: Isobutylalkohol verbessert aktiv die Oktanzahl und verbessert die Verbrennungseffizienz von Benzin, wenn er als Kraftstoffzusatz gemischt wird. Es dient aktiv als erneuerbare Alternative zu herkömmlichen Benzinadditiven.
Chemisches Zwischenprodukt: Isobutylalkohol spielt als Zwischenprodukt bei der Herstellung verschiedener Chemikalien eine aktive Schlüsselrolle. Das Unternehmen ist aktiv an der Herstellung von Estern, Weichmachern, Herbiziden und pharmazeutischen Produkten beteiligt.
Extraktionsmittel: Isobutylalkohol extrahiert und konzentriert Aromastoffe aktiv und dient als Extraktionsmittel bei der Herstellung natürlicher und synthetischer Geschmacks- und Duftstoffe.
Druckfarben: Isobutylalkohol trägt aktiv zur Auflösung von Pigmenten und zur Verbesserung des Farbflusses bei der Formulierung von Druckfarben bei, insbesondere im Flexo- und Tiefdruckverfahren.
Körperpflegeprodukte: Isobutylalkohol fungiert aktiv als Lösungsmittel für Duftstoffe bei der Formulierung von Körperpflegeprodukten wie Parfüms, Eau de Cologne und Lotionen. Es trägt aktiv dazu bei, die gewünschten Geruchsprofile zu erhalten.
Pharmazeutika: Isobutylalkohol dient aktiv als Lösungsmittel oder Reaktionsmedium in pharmazeutischen Herstellungsprozessen und ermöglicht die Synthese und Formulierung verschiedener Medikamente.
Diese vielfältigen Anwendungen unterstreichen die Bedeutung von Isobutylalkohol in zahlreichen Branchen und machen ihn zu einer wertvollen Verbindung mit einem breiten Anwendungsspektrum.
Fragen:
F: Was ist Isobutanol?
A: Isobutylalkohol ist ein farbloser flüssiger Alkohol mit starkem Geruch, der in verschiedenen Branchen häufig als Lösungsmittel, Kraftstoffzusatz und chemisches Zwischenprodukt verwendet wird.
F: Ist Isobutanol wasserlöslich?
A: Isobutylalkohol ist teilweise wasserlöslich und aufgrund seiner hydrophoben Natur nur begrenzt mischbar.
F: Bei welchen chemischen Verschiebungen (ppm) erwarten wir die Beobachtung der 4 Isobutanol-Peaks?
A: Die vier Isobutylalkohol-Peaks werden typischerweise bei chemischen Verschiebungen von etwa 0,9 ppm (Singulett), 1,1 bis 1,3 ppm (Quartett), 1,6 bis 1,8 ppm (Multiplett) und 3,7 bis 4,0 ppm (Mehrfach) beobachtet.
F: Wie stellt man Isobutanol her?
A: Isobutylalkohol kann durch verschiedene Methoden hergestellt werden, einschließlich der katalytischen Hydrierung von Isobutyraldehyd, der Hydroformylierung von Propylen, der Fermentation von Biomasse oder der indirekten Hydratisierung von Isobuten.
F: Wofür wird Isobutanol verwendet?
A: Isobutylalkohol wird als Lösungsmittel, Kraftstoffzusatz, chemisches Zwischenprodukt, Extraktionsmittel, Druckfarbenkomponente sowie in Körperpflege- und Pharmaprodukten verwendet.
F: Wie löslich ist Isobutanol?
A: Isobutylalkohol hat eine mäßige Löslichkeit in Wasser, ist jedoch in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Diethylether gut löslich.
F: Ist Isobutanol ein Peroxid?
A: Nein, Isobutylalkohol gilt nicht als Peroxidmittel, im Gegensatz zu einigen anderen organischen Verbindungen, die bei Einwirkung von Luft und Licht explosive Peroxide bilden können.
F: Welchen Vorteil hat die direkte Produktion von Isobutanol durch künstliche Cyanobakterien gegenüber anderen alternativen Biokraftstoffen?
A: Die direkte Produktion von Isobutylalkohol durch gentechnisch veränderte Cyanobakterien bietet Vorteile wie hohe Ausbeute, CO2-Neutralität und das Potenzial zur Herstellung erneuerbarer und nachhaltiger Biokraftstoffe.