フタル酸は有機化合物です。染料、プラスチック、樹脂の製造に使用されます。カルボン酸基と芳香環を持っています。
| IUPAC名 | ベンゼン-1,2-ジカルボン酸 |
| 分子式 | C8H6O4 |
| CAS番号 | 88-99-3 |
| 同義語 | 1,2-ベンゼンジカルボン酸、オルソフタル酸、O-フタル酸、PA、1,2-フタル酸 |
| インチチ | InChI=1S/C8H6O4/c9-7(10)5-3-1-2-4-6(5)8(11)12/h1-4H,(H,9,10)(H,11,12) |
フタル酸の性質
フタル酸の配合
オルトフタル酸の化学式は C8H6O4 です。 8 個の炭素原子、6 個の水素原子、4 個の酸素原子で構成されています。この式はオルトフタル酸の組成を分子レベルで表しています。
フタル酸モル質量
オルトフタル酸のモル質量は、その構成元素の原子質量を加算することによって計算されます。オルトフタル酸のモル質量は、1 モルあたり約 166.13 グラムです。これは、化合物の炭素、水素、酸素原子の原子質量の合計から求められます。
フタル酸の沸点
オルトフタル酸の沸点は約摂氏 295 度 (華氏 563 度) です。この温度は、標準大気圧下で液体のオルトフタル酸が気体状態に変化する温度を表します。
フタル酸 融点
オルトフタル酸の融点は約摂氏 230 度 (華氏 446 度) です。固体のオルトフタル酸が液体に変化する温度を指します。
フタル酸密度 g/mL
オルトフタル酸の密度は通常、1 ミリリットルあたり約 1.59 グラムです。密度は単位体積あたりの物質の質量を表し、材料の緻密さに関する情報を提供します。
フタル酸の分子量
オルトフタル酸の分子量は 1 モルあたり約 166.13 グラムです。化合物の分子内に存在するすべての原子の原子量の合計を意味します。
フタル酸の構造
オルソフタル酸は、隣接する炭素原子に 2 つのカルボン酸基が結合したベンゼン環からなる分子構造を持っています。この構造により、その特徴的な特性とさまざまな化学反応における反応性が得られます。
フタル酸の溶解度
オルトフタル酸は水に中程度の溶解度を持っています。エタノール、メタノール、アセトンなどの有機溶媒に溶けやすくなります。オルトフタル酸の溶解度は、温度、pH、使用する溶媒の性質などの要因によって影響されます。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 1,593 g/cm3 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 166.13 g/モル |
| 密度 | 1.59g/ml |
| 融合点 | 230℃ |
| 沸点 | 295℃ |
| フラッシュドット | 156℃ |
| 水への溶解度 | 1.7g/L |
| 溶解性 | エタノール、メタノール、アセトンなどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 0.01mmHg（25℃） |
| 蒸気密度 | 5.75 (空気 = 1) |
| pKa | 2.89 |
| pH | 2.0 – 3.0 |
フタル酸の安全性と危険性
オルトフタル酸には、考慮が必要な安全上のリスクがいくつかあります。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。その粉塵や蒸気を吸入すると、呼吸器系を刺激する可能性があります。この化合物を取り扱うときは、手袋やゴーグルなどの保護手段を着用してください。暴露を最小限に抑えるために、換気の良い場所で作業することも重要です。オルトフタル酸の摂取は有害な可能性があるため、避けるべきです。さらに、事故や意図しない暴露を防ぐために、適切な安全プロトコルおよび規制に従ってオルトフタル酸を保管および処理することをお勧めします。
| ハザードシンボル | Xn（有害） |
| セキュリティの説明 | 皮膚/目との接触を避ける |
| 国連識別番号 | 国連 3077 |
| HSコード | 2917.36.0000 |
| 危険等級 | 9 (その他の危険物及び危険物) |
| 梱包グループ | Ⅲ（危険性が低い） |
| 毒性 | 中程度の毒性 |
フタル酸の合成法
オルトフタル酸はさまざまな方法で合成できます。
一般的に使用される方法には、コール タールまたは石油から得られる炭化水素であるナフタレンの酸化が含まれます。このプロセスでは、ナフタレンは、五酸化バナジウムや酢酸コバルトなどの触媒の存在下、空気または酸素を使用して制御された酸化を受けます。加水分解により、得られた生成物はオルトフタル酸に変換されます。
石油から得られるキシレンから誘導されるオルトキシレンを酸化すると、無水フタル酸が合成されます。このプロセスには、触媒 (通常は混合金属酸化物) の存在下でオルトキシレンを空気または酸素で酸化することが含まれます。続いて、無水フタル酸が加水分解されてオルトフタル酸が形成されます。
オルソフタル酸を合成するには、一酸化炭素とロジウムやイリジウムなどの触媒を使用した無水フタル酸のカルボニル化を使用できます。この反応によりオルトフタル酸が生成されます。
全体として、これらの合成方法により、オルトフタル酸の大規模な生産が可能になります。ただし、特定の反応条件、触媒、および精製プロセスは、生成されるオルトフタル酸の所望の純度および用途に応じて変わり得ることに留意することが重要である。
フタル酸の用途
オルトフタル酸はその多用途な特性により、さまざまな産業で応用されています。一般的な用途のいくつかを次に示します。
- 染料の製造: 染料、特にフタレインベースの染料の製造では、前駆体としてオルソフタル酸が使用されます。繊維、印刷、塗装などの産業ではこれらの染料が使用されます。
- 可塑剤: オルトフタル酸は、可塑剤、特にフタル酸エステルの製造において重要な役割を果たします。メーカーは、柔軟性、耐久性、作業性を向上させるために、プラスチックに可塑剤を添加します。ケーブル、床材、カバーなどの PVC 製品には、主に可塑剤が含まれています。
- 樹脂の製造: オルトフタル酸は、コーティング、ワニス、接着剤に広く使用されるアルキド樹脂を製造するための構成要素として機能します。これらの樹脂は耐久性、光沢性、耐薬品性に優れています。
- 医薬品合成: オルトフタル酸は、さまざまな医薬品化合物の合成における中間体として機能します。抗ヒスタミン薬や利尿薬などの医薬品の原料として使用されます。
- 実験室試薬: 研究者は、実験室実験、特に有機合成においてオルトフタル酸を試薬として使用します。有機化合物にカルボン酸基を導入することができます。
- 化学中間体: オルトフタル酸の誘導体は、他の化学物質の合成における中間体として機能します。これらの誘導体はさらに反応して、フタルイミド、フタロニトリル、塩化フタロイルなどの化合物を生成します。
- 腐食防止剤: オルトフタル酸化合物は、さまざまな用途で腐食防止剤として機能します。これらは、工業プロセス中の金属表面を腐食や劣化から保護するのに役立ちます。
用途の多様性は、複数の産業におけるオルトフタル酸の重要性を浮き彫りにし、多用途の化合物としてのオルトフタル酸の重要性を示しています。
質問:
Q: 25gのフタル酸を溶かすのに何mlの熱湯が必要ですか?
A: 正確な量は溶解度によって異なりますが、25 g のオルトフタル酸を溶解するには約 150 ml の沸騰水が必要です。
Q: フタル酸はどんな匂いですか?
A: オルソフタル酸は無臭です。
Q: フタル酸の沸点はどれくらいですか?
A：オルトフタル酸の沸点は約295℃です。
Q: 何グラムのフタル酸が再結晶化しますか?
A: 再結晶するオルソフタル酸の量は、冷却速度や存在する不純物などの要因に依存するため、変動します。
Q: フタル酸は何に使われますか?
A: オルソフタル酸は、染料、プラスチック、樹脂、医薬品の製造および実験用試薬として使用されます。
Q: フタル酸を溶解するために必要な水の量はどうやって決定すればよいですか?
A: 溶解に必要な水はオルトフタル酸の溶解度に依存し、実験データや参考文献から決定できます。
Q: フタル酸の「官能基」とは何ですか?
A: オルソフタル酸の官能基は、芳香環に結合した 2 つのカルボン酸 (-COOH) 基です。
Q: フタル酸は可溶ですか?
A: はい、オルトフタル酸は水に中程度に溶けますが、有機溶媒にはより溶けやすくなります。
Q: NaOH の主標準として KHP の代わりにフタル酸を使用した場合、どのような影響がありますか?
A: NaOH の一次標準としてオルトフタル酸を使用すると、分子量と化学量論の違いにより、NaOH 濃度の決定に誤差が生じます。
Q: 緩衝液を得るには、どのくらいの質量のフタル酸二カリウムをフタル酸に加える必要がありますか?
A: 緩衝液を作成するために必要なフタル酸二カリウムの比重は、望ましい pH とオルトフタル酸の濃度によって異なります。