1-ブタノール (C4H9OH) は、わずかに甘い香りを持つ無色のアルコールです。有機合成における溶媒として、また燃料源として使用されます。化粧品やパーソナルケア製品にも使用できます。
| IUPAC名 | ブタン-1-オール |
| 分子式 | C4H10O |
| CAS番号 | 71-36-3 |
| 同義語 | n-ブチルアルコール、ブタノール、ブチルアルコール、1-ブチルアルコール、1-ブタノール、ブタノレン、ブチレンハイドレート、ブチルハイドレート |
| インチチ | InChI=1S/C4H10O/c1-2-3-4-5/h5H,2-4H2,1H3 |
1-ブタノールの性質
Formula 1-ブタノール
1-ブタノールの分子式は C4H10O です。これは、炭素原子が 4 個、水素原子が 10 個、酸素原子が 1 個含まれていることを意味します。最初の炭素原子にヒドロキシル基 (-OH) が結合した直鎖状の構造をしています。
1-ブタノール モル質量
C4H9OH のモル質量は 74.12 g/mol です。これは、1 モルの C4H9OH の重さが 74.12 グラムであることを意味します。モル質量は、特定のサンプル中に存在する物質の量を決定するのに役立つため、物質の重要な特性です。
1-ブタノールの沸点
C4H9OH の沸点は 117.7°C (243.9°F) です。これは、この温度で液体から気体に変化することを意味します。 C4H9OH の沸点は、余分な炭素原子が存在するため、エタノールの沸点よりも高くなります。
1-ブタノールの融点
C4H9OH の融点は -90.6°C (-131.1°F) です。これは、この温度で固体から液体に変化することを意味します。 C4H9OH の融点は、同様の分子量を持つブタン酸の融点よりも低くなります。
1-ブタノール密度 g/ml
C4H9OH の密度は 0.81 g/mL です。これは、1 ミリリットルの C4H9OH の重さが 0.81 グラムであることを意味します。 C4H9OH の密度は、密度が 1 g/mL である水の密度よりも低くなります。
1-ブタノールの分子量
C4H9OH の分子量は 74.12 g/mol です。これは、分子式内のすべての原子の原子量の合計です。分子量は、その物理的および化学的特性を決定するのに役立つため、物質の重要な特性です。
1-ブタノールの構造
C4H9OH の構造は、最初の炭素原子にヒドロキシル基 (-OH) が結合した直鎖アルコールです。炭素原子が 4 つ、水素原子が 10 個、酸素原子が 1 つある直鎖状の構造をしています。その構造により、他の分子と水素結合を形成できます。
1-ブタノールの溶解度
C4H9OH は水と有機溶媒に可溶です。温度が上昇すると水への溶解度が低下します。エタノールやメタノールなどの極性溶媒にも可溶です。 C4H9OH のベンゼンやエーテルなどの有機溶媒への溶解度は、水よりも高くなります。このため、有機合成の溶媒として役立ちます。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.810 g/mL（25℃） |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ほんのり甘い |
| モル質量 | 74.12 g/モル |
| 密度 | 0.81g/ml |
| 融合点 | -90.6°C (-131.1°F) |
| 沸点 | 117.7°C (243.9°F) |
| フラッシュドット | 35°C (95°F) |
| 水への溶解度 | 79g/L（20℃） |
| 溶解性 | エタノール、ジエチルエーテル、アセトン、ベンゼン、クロロホルムに可溶 |
| 蒸気圧 | 1.16kPa（20℃） |
| 蒸気密度 | 2.55 (空気に対して) |
| pKa | 6月16日 |
| pH | ニュートラル (7) |
1-ブタノールの安全性と危険性
C4H9OH はいくつかの安全上のリスクを引き起こすため、慎重に取り扱うことが重要です。可燃性の液体であり、熱や火花にさらされると簡単に発火する可能性があります。また、目、呼吸器系、皮膚に刺激や損傷を引き起こす可能性のある有害な蒸気も放出します。摂取すると、めまい、混乱、さらには昏睡などの深刻な健康上の問題を引き起こす可能性があります。したがって、C4H9OH を取り扱うときは、手袋、ゴーグル、マスクなどの保護具を着用することが不可欠です。皮膚に付着したり、目に入った場合は、水で洗い流し、直ちに医師の診察を受けてください。事故を防止し、安全を確保するには、C4H9OH の適切な保管、取り扱い、廃棄が必要です。
| ハザードシンボル | F、Xi |
| セキュリティの説明 | 熱/火花/裸火/高温の表面から遠ざけてください。保護手袋/目の保護具/顔の保護具を着用してください。皮膚 (または髪) に付着した場合: 汚染された衣類をすべて直ちに脱いでください。皮膚を水またはシャワーで洗い流します。目に入った場合: 水で数分間注意深く洗い流してください。コンタクトレンズがあれば、それが簡単に外せます。すすぎを続けます。涼しく乾燥した換気の良い場所に、不適合物質から離れた場所に保管してください。 |
| 国連識別番号 | 国連 1120 |
| HSコード | 2905.16.00 |
| 危険等級 | 3 |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | LD50 (経口、ラット) 2.46 g/kg。 LC50 (吸入、ラット) 37,800 ppm/4h |
1-ブタノールの合成方法
C4H9OH は、ブチルアルデヒドの還元、オキソ処理、発酵などのいくつかの方法で合成できます。
発酵はバイオマスから C4H9OH を生成する一般的な方法です。発酵プロセスでは、クロストリジウム アセトブチリカムなどの微生物が、糖、デンプン、セルロースを発酵させて有機酸とアルコール (C4H9OH など) の混合物を生成します。
ヒドロホルミル化としても知られるオキソプロセスには、コバルトやロジウムなどの触媒の存在下でのプロペンと一酸化炭素および水素の反応が含まれます。ブチルアルデヒドの水素化により C4H9OH が生成されます。ブチルアルデヒドが水素化されると、化合物 C4H9OH が形成されます。
C4H9OHを合成する別の方法には、パラジウムやニッケルなどの触媒の存在下でブチルアルデヒドを水素で還元することが含まれます。この反応では、副生成物として水とともに C4H9OH が生成されます。
フィッシャー・トロプシュ法は、化石燃料から C4H9OH を生成する方法です。これには、触媒を使用して一酸化炭素と水素を反応させることが含まれ、その結果、C4H9OH を含むさまざまな炭化水素が生成されます。
1-ブタノールの用途
C4H9OH は、その独特の特性により、さまざまな産業で多くの用途に使用されています。 C4H9OH の一般的な用途には次のようなものがあります。
- 溶剤：樹脂、油脂、ワックスなどの各種物質の溶剤として使用されます。
- 中間体: アクリル酸ブチルや酢酸ブチルなどの他の化学物質の製造における中間体として使用されます。
- 添加剤: オクタン価を高め、排出ガスを削減するために、ガソリンおよびディーゼル燃料の添加剤として使用されます。
- 抽出剤: 抗生物質、ビタミン、ホルモンの製造において抽出剤として使用されます。
- 化粧品およびパーソナルケア製品: ローション、クリーム、香水など、さまざまな化粧品およびパーソナルケア製品の製造に使用されます。
- フレーバーとフレグランス: 食品および飲料業界でフレーバーとフレグランス増強剤として使用されます。
- 医薬品: 鎮静剤や睡眠薬など、さまざまな医薬品の製造に使用されます。
- 殺虫剤: さまざまな殺虫剤や除草剤の製造の成分として使用されます。
質問:
Q: ブタノールは極性がありますか?
A: はい、ブタノールは双極子モーメントを与えるヒドロキシル基 (-OH) の存在により極性があります。
Q: 1-ブタノールは水に溶けますか?
A: はい、C4H9OH は、水分子と水素結合を形成できるヒドロキシル基の存在により、部分的に水に可溶です。
Q: 1-ブタノールには水素結合がありますか?
A: はい、C4H9OH はヒドロキシル基 (-OH) の存在により水素結合を持ち、他の C4H9OH 分子または水分子と水素結合を形成できます。
Q: この溶質の 0.350 m 水溶液 725 ml を調製するには、1-ブタノールは何 ml 必要ですか?
A: 計算には C4H9OH のモル質量 (74.12 g/mol) が必要です。 C4H9OH の 0.350 M 溶液を調製するには、26.12 g の C4H9OH が必要です。式: モル = 濃度 x 体積を使用すると、必要な C4H9OH の体積を次のように計算できます: 体積 = モル / 濃度。したがって、725 ml の 0.350 m 溶液を調製するのに必要な C4H9OH の体積は、(26.12/0.350) = 74.6 ml となります。
Q: どのアルコールが最も水のように振る舞いますか? c2h5oh c4h9oh c10h21oh c7h15oh
A: 与えられた選択肢の中で、エタノール (C2H5OH) は、分子サイズが小さく、水分子と強力な水素結合を形成できるヒドロキシル基 (-OH) の存在により、最も水のように動作します。
Q: c4h9oh の燃焼の平衡方程式の積は何ですか?
A: C4H9OH の燃焼の平衡式は、C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O です。反応生成物は二酸化炭素 (CO2) と水 (H2O) です。
Q: ブタノール (c4h9oh) のモル質量はどれくらいですか?
A: ブタノール (C4H9OH) のモル質量は 74.12 g/mol です。
Q: C4h9oh には水素結合がありますか?
A: はい、C4H9OH はヒドロキシル基 (-OH) の存在により水素結合を持ち、他の C4H9OH 分子または水分子と水素結合を形成できます。
Q: 2500 ml の溶液、つまり 2.22 m にはブチル アルコール (c4h9oh) が何グラム含まれていますか?
A: 溶液中のブチルアルコールのグラム数を計算するには、モル = 濃度 x 体積という式を使用する必要があります。溶液の濃度は２．２２モル／Ｌ、容積は２．５Ｌ（２５００ｍｌをＬに換算）である。したがって、溶液中のブチルアルコールのモル数は、2.22 x 2.5 = 5.55 モルとなります。ブチルアルコールの質量を計算するには、モル数にそのモル質量 (74.12 g/mol) を掛けます: 5.55 x 74.12 = 411.4 g。したがって、2,500 ml の溶液中には 411.4 グラムのブチルアルコール、つまり 2.22 M が存在します。