L’isobutanolo è un liquido incolore con un forte odore. Viene utilizzato come solvente, additivo per carburanti e nella produzione di vari prodotti chimici. Può causare irritazione se inalato o a contatto con la pelle.
| Nome IUPAC | 2-metilpropan-1-olo |
| Formula molecolare | C4H10O |
| numero CAS | 78-83-1 |
| Sinonimi | Alcool isobutilico, 2-metil-1-propanolo, alcol 2-metilpropilico |
| InChI | InChI=1S/C4H10O/c1-4(2)3-5/h4-5H,3H2,1-2H3 |
Proprietà dell’isobutanolo
Formula dell’isobutanolo
La formula dell’alcol isobutilico è C4H10O. È costituito da quattro atomi di carbonio, dieci atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. È un composto alcolico noto anche come 2-metilpropan-1-olo.
Massa molare dell’isobutanolo
La massa molare dell’alcol isobutilico si calcola sommando le masse atomiche dei suoi elementi costitutivi. Per l’alcol isobutilico, la massa molare è di circa 74,12 grammi per mole.
Punto di ebollizione dell’isobutanolo
L’alcol isobutilico ha un punto di ebollizione di circa 107,89 gradi Celsius (225,2 gradi Fahrenheit). Ciò significa che a questa temperatura l’alcol isobutilico passa da liquido a gas.
Punto di fusione dell’isobutanolo
Il punto di fusione dell’alcol isobutilico è di circa -108 gradi Celsius (-162,4 gradi Fahrenheit). Questa è la temperatura alla quale l’alcol isobutilico passa dallo stato solido a quello liquido.
Densità dell’isobutanolo g/ml
L’alcol isobutilico ha una densità di circa 0,806 grammi per millilitro. Questa densità indica la massa dell’alcol isobutilico per unità di volume e aiuta a determinarne il comportamento in varie applicazioni.
Peso molecolare dell’isobutanolo
Il peso molecolare dell’alcol isobutilico, che è la somma dei pesi atomici dei suoi atomi costituenti, è di circa 74,12 grammi per mole. È un fattore importante in vari calcoli e reazioni chimiche.
Struttura dell’isobutanolo
La struttura dell’alcol isobutilico è costituita da un atomo di carbonio centrale legato ad altri tre atomi di carbonio e un gruppo ossidrile (-OH). Ha una struttura ramificata con il gruppo metilico (CH3) attaccato al secondo atomo di carbonio.
Solubilità dell’isobutanolo
L’alcol isobutilico è miscibile con molti solventi organici, tra cui acqua, etanolo ed etere etilico. Tuttavia, la sua solubilità in acqua è relativamente bassa. La solubilità dell’alcol isobutilico dipende da fattori quali la temperatura e la polarità del solvente.
| Proprietà | Valore |
| Aspetto | Liquido incolore |
| Peso specifico | 0,806 |
| Colore | N / A |
| Odore | forte |
| Massa molare | 74,12 g/mole |
| Densità | 0,806 g/ml |
| Punto di fusione | -108°C |
| Punto di ebollizione | 107,89°C |
| Punto flash | 35°C |
| solubilità in acqua | Miscibile |
| Solubilità | Miscibile con solventi organici tra cui acqua, etanolo ed etere etilico |
| Pressione del vapore | 7,49 mmHg a 25°C |
| Densità del vapore | 2,55 (aria = 1) |
| pKa | 16:18 |
| pH | 7 (neutro) |
Sicurezza e pericoli dell’isobutanolo
L’alcol isobutilico presenta alcuni rischi per la sicurezza che devono essere considerati. Può causare irritazione se inalato, ingerito o a contatto con la pelle o gli occhi. Quando si maneggia questa sostanza chimica è necessario utilizzare una ventilazione adeguata e dispositivi di protezione individuale. L’alcol isobutilico è infiammabile e può formare miscele vapore-aria esplosive. Il suo punto di infiammabilità è basso, a 35 gradi Celsius, il che lo rende un potenziale pericolo di incendio. Dovrebbero essere prese precauzioni per evitare fonti di ignizione. In caso di rilascio accidentale, è necessario seguire adeguate procedure di contenimento e bonifica. È importante fare riferimento alle schede tecniche di sicurezza e seguire i protocolli di sicurezza adeguati quando si lavora con alcol isobutilico.
| Simboli di pericolo | Infiammabile, irritante |
| Descrizione della sicurezza | Tenere lontano da fonti di ignizione. Utilizzare in un’area ben ventilata. Evitare il contatto diretto con la pelle e gli occhi. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | ONU 1212 |
| Codice SA | 2905.13.00 |
| Classe di pericolo | Classe 3 – Liquidi infiammabili |
| Gruppo di imballaggio | GE II |
| Tossicità | Può causare irritazione. Può essere nocivo se ingerito. |
Metodi per la sintesi dell’isobutanolo
Esistono vari metodi per sintetizzare l’alcol isobutilico. Un metodo comune consiste nell’idrogenare cataliticamente l’isobutirraldeide mescolandola con idrogeno gassoso in presenza di un catalizzatore metallico, come nichel o platino. Il catalizzatore facilita la conversione dell’isobutirraldeide in alcol isobutilico.
Un altro metodo prevede l’idroformilazione del propilene , in cui il propilene reagisce con monossido di carbonio e idrogeno gassoso utilizzando un catalizzatore, solitamente un complesso a base di rodio. Questa reazione genera isobutiraldeide, che può poi subire un’ulteriore idrogenazione per produrre alcol isobutilico.
Il processo di fermentazione della biomassa consente la produzione di alcol isobutilico. Alcuni microrganismi, inclusi batteri e lieviti, possono metabolizzare zuccheri o altre fonti di carbonio e produrre alcol isobutilico come sottoprodotto. Questo metodo a base biologica presenta un approccio rinnovabile e sostenibile alla produzione di alcol isobutilico.
L’idratazione indiretta dell’isobutene è un metodo utilizzato per sintetizzare l’alcol isobutilico. Ciò comporta la reazione dell’isobutene con acido solforico per formare alcol tert-butilico (TBA), che può poi subire disidratazione per generare alcol isobutilico.
Ciascuno di questi metodi presenta vantaggi e considerazioni in termini di costi, efficacia e impatto ambientale. La scelta del metodo di sintesi dipende da fattori quali la purezza desiderata dell’alcol isobutilico, la disponibilità delle materie prime e i requisiti industriali specifici.
Usi dell’isobutanolo
L’alcol isobutilico trova applicazioni in vari settori grazie alle sue proprietà versatili. Ecco alcuni usi comuni dell’alcol isobutilico:
Solvente: l’alcol isobutilico dissolve e disperde attivamente altre sostanze, migliorandone l’applicazione e le prestazioni in varie applicazioni come vernici, rivestimenti e resine.
Additivo per carburante: l’alcol isobutilico migliora attivamente il numero di ottani e l’efficienza di combustione della benzina quando miscelato come additivo per carburante. Serve attivamente come alternativa rinnovabile agli additivi convenzionali per benzina.
Intermedio chimico: l’alcol isobutilico svolge attivamente un ruolo chiave come intermedio nella produzione di vari prodotti chimici. È attivamente coinvolta nella produzione di esteri, plastificanti, erbicidi e prodotti farmaceutici.
Agente di estrazione: l’alcol isobutilico estrae e concentra attivamente i composti aromatici, fungendo da estraente nella produzione di aromi e fragranze naturali e sintetici.
Inchiostri da stampa: l’alcol isobutilico contribuisce attivamente alla dissoluzione dei pigmenti e al miglioramento del flusso dell’inchiostro nella formulazione degli inchiostri da stampa, in particolare nei processi di stampa flessografica e rotocalco.
Prodotti per la cura personale: l’alcol isobutilico agisce attivamente come solvente per gli ingredienti delle fragranze nella formulazione di prodotti per la cura personale come profumi, colonie e lozioni. Contribuisce attivamente all’ottenimento dei profili olfattivi desiderati.
Prodotti farmaceutici: l’alcol isobutilico funge attivamente da solvente o mezzo di reazione nei processi di produzione farmaceutica, consentendo la sintesi e la formulazione di vari farmaci.
Queste diverse applicazioni evidenziano l’importanza dell’alcol isobutilico in molteplici settori, rendendolo un composto prezioso con un’ampia gamma di usi.
Domande:
D: Cos’è l’isobutanolo?
R: L’alcol isobutilico è un alcol liquido incolore con un forte odore, comunemente usato come solvente, additivo per carburanti e intermedio chimico in vari settori.
D: L’isobutanolo è solubile in acqua?
R: L’alcol isobutilico è parzialmente solubile in acqua, con miscibilità limitata a causa della sua natura idrofoba.
D: A quali spostamenti chimici (ppm) prevediamo di osservare i 4 picchi dell’isobutanolo?
R: I quattro picchi dell’alcol isobutilico si osservano tipicamente a spostamenti chimici di circa 0,9 ppm (singolo), da 1,1 a 1,3 ppm (quartetto), da 1,6 a 1,8 ppm (multiplo) e da 3,7 a 4,0 ppm (multiplo).
D: Come produrre isobutanolo?
R: L’alcol isobutilico può essere prodotto con vari metodi, tra cui l’idrogenazione catalitica dell’isobutirraldeide, l’idroformilazione del propilene, la fermentazione della biomassa o l’idratazione indiretta dell’isobutene.
D: In cosa viene utilizzato l’isobutanolo?
R: L’alcol isobutilico viene utilizzato come solvente, additivo per carburante, intermedio chimico, estraente, componente dell’inchiostro da stampa e nei prodotti farmaceutici e per la cura personale.
D: Quanto è solubile l’isobutanolo?
R: L’alcol isobutilico ha una moderata solubilità in acqua, ma è altamente solubile in solventi organici come l’etanolo e l’etere etilico.
D: L’isobutanolo è un perossido?
R: No, l’alcol isobutilico non è considerato un agente perossidico, a differenza di altri composti organici che possono formare perossidi esplosivi se esposti all’aria e alla luce.
D: Che vantaggio ha la produzione diretta di isobutanolo da parte di cianobatteri artificiali rispetto ad altri biocarburanti alternativi?
R: La produzione diretta di alcol isobutilico da parte di cianobatteri ingegnerizzati offre vantaggi come rendimento elevato, neutralità del carbonio e il potenziale per produrre biocarburanti rinnovabili e sostenibili.