イソブチレン (C₄H₈) は、燃料や化学薬品の製造に使用される無色のガスです。引火性が高く、甘い臭気がある。
| IUPAC名 | 2-メチルプロペン |
| 分子式 | C₄H₈ |
| CAS番号 | 115-11-7 |
| 同義語 | イソブテン、2-メチルプロペン、メチルプロペン |
| インチチ | InChI=1S/C4H8/c1-4(2)3/h1H2.2-3H3 |
イソブチレンの性質
イソブチレンの式
イソブテンの式はC₄H₈です。 4つの炭素原子と8つの水素原子で構成されています。この分子式はイソブテンの組成を表し、分子内に存在する各種原子の数を示します。
イソブチレンのモル質量
イソブテンのモル質量は、その構成原子の原子質量を加算することによって計算されます。これは、約 56.11 グラム/モル (g/mol) です。モル質量は化学計算における重要なパラメータであり、特定の量にどれだけの物質が存在するかを決定するために使用されます。
イソブチレンの沸点
イソブチレンの沸点は約-6.9℃です。沸点とは、標準大気圧下で物質が液相から気相に変化する温度を指します。イソブチレンはこの温度で気化して気体になります。
イソブチレンの融点
イソブテンの融点は約-140.3℃です。融点とは、固体物質が液体状態に変化する温度です。イソブチレンは、指定された温度に加熱されるとこの変化を起こします。
イソブチレンの密度 g/mL
イソブテンの密度は約 0.588 グラム/ミリリットル (g/mL) です。密度は物質の単位体積あたりの質量を表します。これは、特定の体積の材料内の分子の密度の程度を決定します。
イソブチレンの分子量
イソブテンの分子量は約 56.11 グラム/モル (g/mol) です。分子量は、分子内のすべての原子の原子量の合計です。化学量論や化合物中のさまざまな元素の割合の決定など、さまざまな計算に不可欠です。
イソブチレンの構造
イソブテンは炭素数 4 個の分岐鎖からなる構造をしています。各炭素原子は他の原子、特に水素原子に結合しています。構造はCH3C(CH3)CH2で表されます。この原子の配置により、イソブテンの化学的および物理的特性が決まります。
イソブチレンの溶解度
イソブテンは水に溶けにくいです。非極性であるため、溶解度が低くなります。イソブテンのような非極性化合物は、水のような極性溶媒には容易に溶解しません。ただし、イソブテンはアルコール、エーテル、炭化水素などの有機溶媒に溶解します。
| 外観 | 無色の気体 |
| 比重 | 0.588 |
| 色 | 該当なし |
| 匂い | 柔らかい |
| モル質量 | 56.11 g/モル |
| 密度 | 0.588g/ml |
| 融合点 | -140.3℃ |
| 沸点 | -6.9℃ |
| フラッシュドット | -49℃ |
| 水への溶解度 | 難溶性 |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 215kPa（25℃時） |
| 蒸気密度 | 2.48 (空気 = 1) |
| pKa | 該当なし |
| pH | 中性 |
イソブチレンの安全性と危険性
イソブテンにはいくつかの安全上のリスクがあります。可燃性が高く、着火源にさらされると簡単に発火する可能性があります。したがって、火災や爆発を避けるために適切な予防措置を講じる必要があります。イソブテンの蒸気は空気より重く、低い場所に蓄積する可能性があり、火災の危険性が高まります。イソブテンと直接接触すると、皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があります。高濃度を吸入すると、呼吸障害、めまい、さらには窒息を引き起こす可能性があります。イソブテンを取り扱うときは、暴露のリスクを最小限に抑えるために、適切な換気と個人用保護具を使用する必要があります。適切な安全プロトコルに従い、この物質を慎重に取り扱うことが不可欠です。
| ハザードシンボル | 可燃性ガス |
| セキュリティの説明 | 発火源から遠ざけてください。 |
| 換気の良い場所で使用してください。 | |
| 保護服と保護メガネを着用してください。 | |
| 国連の識別子 | 国連 1075 |
| HSコード | 2901.11.00 |
| 危険等級 | 2.1 (可燃性ガス) |
| 梱包グループ | GE II |
| 毒性 | 吸入すると急性毒性があり、飲み込んだり皮膚/目に接触すると有害です。 |
イソブチレンの合成方法
イソブテンを合成するにはさまざまな方法があります。
一般的な方法には、イソブタンの接触脱水素が含まれ、イソブタンは高温で触媒（通常は金属酸化物または担持金属触媒）上を通過します。触媒はイソブタンからの水素の除去を促進し、結果としてイソブテンが形成されます。
別の方法には、ブテンなどの分岐炭化水素が豊富に含まれる石油留分を高温で熱分解する方法があります。分解反応により、大きな炭化水素分子が小さな分子に破壊され、イソブテンが生成されます。
炭化水素を水蒸気分解する際、そのプロセスでは副生成物としてイソブテンが生成されます。水蒸気分解では、エタンやナフサなどの炭化水素を水蒸気の存在下で高温にさらし、イソブテンを含むオレフィンの混合物を生成します。
さらに、イソブテンの合成には、エチレンと2-ブテンの間のメタセシス反応の実行が含まれます。メタセシス反応には、反応する分子間の官能基または置換基の交換が含まれます。エチレンと2-ブテンをメタセシス条件に付すことにより、イソブテンを生成できます。
これらの合成方法は、イソブテンを得るさまざまなアプローチを提供し、さまざまな産業上の要件と原料の入手可能性を満たします。各方法には、反応条件、触媒の選択、収率の最適化に関して独自の利点と考慮事項があります。
イソブチレンの用途
イソブテンは、その独特の特性により、幅広い用途で重要な役割を果たします。イソブテンの一般的な用途には次のようなものがあります。
- イソブテンは、耐熱性、耐薬品性、ガス不透過性に優れているため、ブチルゴムの製造における重要な原料であり、メーカーはタイヤチューブ、自動車用ホース、ガスケットやガスケットの製造に使用しています。
- 業界では、ガソリンのオクタン価を向上させるための燃料添加剤としてイソブテンを使用しており、それによって燃焼効率が向上し、ノックが減少して燃料性能が向上します。
- イソブテンは重合してポリイソブテン (PIB) を生成します。これは、潤滑剤、接着剤、シーラント、増粘剤などのさまざまな産業用途で広く使用されている多用途ポリマーです。
- メーカーはイソブチルアルコールを製造する際の前駆体としてイソブテンを使用します。イソブチルアルコールは塗料、樹脂、パーソナルケア製品に広く使用されている溶剤です。
- イソブテンは、酸化防止剤、可塑剤、香料、香料、医薬品などのさまざまな化学物質を合成するための構成要素として機能し、貴重な化学中間体としての役割を示しています。
- 業界では、液化石油ガス (LPG) の品質と安定性を向上させ、安全で効率的な使用を保証するために、混合成分としてイソブテンを液化石油ガス (LPG) に添加しています。
- 冷凍および空調システムで使用される混合冷媒の成分として用途が見出されます。
- 業界はイソブテン接着剤の強力な接着特性に依存しており、建築、自動車、包装分野で使用されています。
- イソブテンは、医薬品や香料などのさまざまな化学物質の製造において抽出剤として使用されます。
- スプレー、フォーム、消臭剤などのエアゾール製品の噴射剤として機能します。
これらの用途は、さまざまな産業におけるイソブテンの重要性と、多くの日用品へのイソブテンの貢献を示しています。
質問:
Q: イソブチレン 1 ガロンの重さはどれくらいですか?
A: イソブテン 1 ガロンの重さは約 4.88 ポンド (ポンド) です。
Q: イソブチレンとは何ですか?
A: イソブテンは、燃料、化学薬品、合成ゴムの製造に使用される無色の気体です。
Q: イソブチレンにはシスまたはトランス異性体が含まれていますか?
A: イソブテンは分岐炭化水素であるため、シス異性体やトランス異性体はありません。
Q: イソブチレンにはビニル基がありますか?
A: はい、イソブチレンにはビニル基、より具体的には 2 つの炭素原子間の二重結合が含まれています。
Q: RP1 にはイソブチレンが含まれていますか?
A: いいえ、イソブテンは、高度に精製された灯油である RP-1 (ロケット推進剤-1) の成分ではありません。
Q: イソブチレン (-7°C) の沸点がアセトン (56°C) より低いのはなぜですか?
A: イソブテンは、分子量が低く、分子間力が弱いため、アセトンよりも沸点が低くなります。
Q: イソブチレンのカチオン重合を促進するのに適した化合物は次のうちどれですか?
A: 三フッ化ホウ素 (BF3) や塩化アルミニウム (AlCl3) などのルイス酸を使用すると、イソブチレンのカチオン重合を促進できます。
Q: イソブチレンはどのように保管されますか?
A: イソブテンは通常、気体状態を保つために加圧された容器またはシリンダー内に保管されます。
Q: どの有機臭化物が E2 脱ハロゲン化水素反応を受けて純粋なアルケンとしてイソブチレンを生成しますか?
A: 2-ブロモブタン (臭化 sec-ブチル) または臭化 tert-ブチルは、E2 脱ハロゲン化水素を受けて、純粋なアルケンとしてイソブチレンを生成します。