1-ペンタノールは、5 つの炭素原子を持つ無色の液体アルコールです。化学合成の溶媒や中間体として使用され、さまざまな産業用途に使用されています。
| IUPAC名 | ペンタン-1-オール |
| 分子式 | C₅H₁₁OH |
| CAS番号 | 71-41-0 |
| 同義語 | アミルアルコール、n-アミルアルコール、1-ヒドロキシペンタン、n-ペンチルアルコール、ペンタノール、ペンチルアルコール |
| インチチ | InChI=1S/C5H12O/c1-2-3-4-5-6/h6H,2-5H2,1H3 |
1-ペンタノールの性質
式 1-ペンタノール
ペンタノールの式はC5H11OHです。 5 個の炭素原子、11 個の水素原子、および 1 個のヒドロキシル基 (-OH) で構成されます。この式は、ペンタノール分子内の原子の特定の配置と種類を表します。
1-ペンタノール モル質量
ペンタノールのモル質量は、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。ペンタノールのモル質量は、1 モルあたり約 88.15 グラム (g/mol) です。 1 モルのペンタノール分子の質量に関する情報が得られます。
1-ペンタノールの沸点
ペンタノールの沸点は約 138 ℃ (華氏 280 度) です。この温度では、液体ペンタノールは気体状態に変わります。沸点は、物質が液体から気相に変化する温度を示します。
1-ペンタノールの融点
ペンタノールの融点は約摂氏 -79 度 (華氏 -110 度) です。これは、固体のペンタノールが液体の形に変化する温度です。融点は、固体状態から液体状態への転移を表します。
1-ペンタノールの密度 g/mL
ペンタノールの密度は約 0.81 グラム/ミリリットル (g/mL) です。密度は単位体積あたりの質量の尺度です。これは、物質の分子がどれだけ密に詰まっているかを示します。
1-ペンタノールの分子量
1-ペンタノールの分子量は、1 モルあたり約 88.15 グラム (g/mol) です。これは、分子内のすべての原子の原子量の合計です。分子量は、物質のモル数や質量の決定など、さまざまな計算に使用されます。
1-ペンタノールの構造
ペンタノールの構造は、一端にヒドロキシル基 (-OH) が結合した 5 つの炭素原子の直鎖で構成されています。化学式はCH₃(CH₂)₃CH₂OHです。ペンタノールの構造は、その物理的および化学的特性を決定する上で重要な役割を果たします。
1-ペンタノールの溶解度
ペンタノールはエーテルやアセトンなどの有機溶媒に可溶ですが、水への溶解度は限られています。ヒドロキシル基の存在により、水分子と水素結合を形成します。ペンタノールの溶解度は、さまざまな環境におけるペンタノールの挙動に影響を与えます。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.809～0.814g/mL |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 特有の臭気 |
| モル質量 | 88.15g/モル |
| 密度 | 0.81g/ml |
| 融合点 | -79°C (-110°F) |
| 沸点 | 138°C (280°F) |
| フラッシュドット | 54°C (129°F) |
| 水への溶解度 | わずかに溶ける |
| 溶解性 | エーテル、アセトンなどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 2.5mmHg(25℃) |
| 蒸気密度 | 3.0 (空気 = 1) |
| pKa | 16.2 |
| pH | 6.5-8.5 |
1-ペンタノールの安全性と危険性
ペンタノールには、安全性と危険性について一定の考慮事項があります。引火点が 54°c (129°f) である可燃性のため、取り扱いには注意が必要です。裸火や発火源との接触を避けてください。ペンタノール蒸気を吸入すると、呼吸器系に炎症を引き起こす可能性があります。皮膚に直接接触すると、皮膚の炎症や乾燥を引き起こす可能性があります。誤って摂取した場合、胃腸の不快感を引き起こす可能性があります。ペンタノールを使用する場合は、蒸気への曝露を最小限に抑えるために適切な換気を維持する必要があります。安全な取り扱いを確保するために、手袋や安全メガネなどの個人用保護具を使用する必要があります。ペンタノールを使用する場合は、安全データシートを確認し、適切な安全プロトコルに従うことが重要です。
| ハザードシンボル | 可燃性(F) |
| 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。防爆型の電気/換気/照明機器を使用してください。蒸気の吸入を避けてください。保護手袋/目の保護具/顔の保護具を着用してください。 |
| 国連識別番号 | 国連 1105 |
| HSコード | 2905.16.00 |
| 危険等級 | クラス 3 (引火性液体) |
| 梱包グループ | GE II |
| 毒性 | 刺激を引き起こす可能性があります。 |
1-ペンタノールの合成方法
ペンタノールはさまざまな方法で合成できます。
一般的な方法は1-ブテンのヒドロホルミル化で、ロジウム触媒の存在下で1-ブテンと一酸化炭素および水素を反応させます。このプロセスにより、アルデヒド中間体の混合物が形成され、続いて水素化されてペンタノールが生成されます。
別の方法では、水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤を使用して、アルデヒド化合物であるペンタナールを還元します。この還元反応により、ペンタナールがペンタノールに変換されます。
化学者はアルケンの 1-ペンテンを水和してペンタノールを生成できます。この反応には、1-ペンテンの炭素-炭素二重結合を介した水の付加が含まれ、その結果ペンタノールが形成されます。
さらに、ペンタノールは、カルボン酸であるペンタン酸を水素化することによって合成できます。この反応は、パラジウム炭素および水素ガスなどの適切な触媒の存在下で起こり、ペンタン酸がペンタノールに変換されます。
これらの合成方法は、ペンタノールを得るさまざまなルートを提供し、利用可能な原材料と望ましい反応条件に応じて生産の柔軟性を提供します。
1-ペンタノールの用途
ペンタノールは、その特性と多用途性により、さまざまな業界でさまざまな用途に使用されています。その注目すべきアプリケーションのいくつかを以下に示します。
- 溶剤: ペンタノールは、製薬、コーティング、化粧品などの産業で溶剤として機能し、多くの有機化合物を効果的に溶解します。塗料、ワニス、パーソナルケア製品の配合において重要な役割を果たします。
- 化学合成: さまざまな化学物質の合成における重要な中間体として機能します。反応してエステル、エーテル、その他の誘導体を生成し、香水、フレーバー、医薬品成分の製造に応用されます。
- 抽出: 抽出プロセスでは、天然物から特定の化合物を分離するためにペンタノールが使用されます。植物材料から貴重な物質を抽出するのに役立ち、それによってエッセンシャルオイル、香水、アロマの生産に貢献します。
- 洗浄剤: エレクトロニクス、光学、精密製造などの業界では、油、グリース、その他の汚染物質を溶解する能力があるため、ペンタノールが洗浄剤として使用されています。表面から残留物を除去することで徹底的な洗浄を保証します。
- 燃料添加剤: 燃焼効率を向上させ、排出ガスを削減するために、ペンタノールが燃料添加剤として使用される場合があります。ガソリンまたは他の燃料と混合すると、燃料の性能と環境への影響が向上します。
- 産業用途: ペンタノールは、塗料剥離、金属脱脂、産業用洗浄などのさまざまな産業プロセスで使用されます。その特性により、表面からコーティングや汚染物質を効果的に除去できます。
- 研究および実験室: ペンタノールは、科学研究および実験室で試薬または溶媒として使用されます。さまざまな実験手順における反応、抽出、精製を容易にします。
ペンタノールの多様な用途は、その独特の特性が多数の製品やプロセスの開発に貢献するいくつかの業界におけるペンタノールの重要性を浮き彫りにしています。
質問:
Q: 酢酸、ペンタノール、ブタン酸、ペンタナールのうち、水に溶けやすいのはどれですか?
A: 酢酸は、指定された化合物の中で最も水に溶けます。
Q: ペンタノールは水に溶けますか?
A: ペンタノールの水への溶解度は限られています。
Q: 4-メチル-2-ペンタノールの脱水促進における酸触媒の機能は何ですか?
A: 酸触媒は 4-メチル-2-ペンタノールからの水分子の除去を促進し、その脱水を促進します。
Q: 硫酸、酢酸、1-ペンタノールの反応からどのような生成物が得られますか?
A: 硫酸、酢酸、ペンタノールの反応によりエステル化合物が生成します。
Q: ペンタノールには水素結合がありますか?
A: はい、ペンタノールはヒドロキシル基の存在により水素結合を示すことができます。
Q: 1-ペンタノールからペンタン酸を調製するにはどうすればよいですか?
A: ペンタン酸は、適切な酸化剤を使用して 1-ペンタノールを酸化するか、その対応するエステルを加水分解することによって得られます。
Q: 1-ペンタノールと CrO3、H2O、および H2SO4 との反応からどのような有機生成物が得られますか?
A: 1-ペンタノールと CrO3、H2O、および H2SO4 との反応により、対応するカルボン酸が生成されます。
Q: 1-ペンタノールと 1-ヘプタノールではどちらが水に溶けにくいですか?説明する。
A: ペンタノールは炭化水素鎖が短いため、1-ヘプタノールよりも水に溶けにくく、水分子との相互作用が弱くなります。
Q: 1-ペンタノールと PBr3 の反応からはどのような有機生成物が得られますか?
A: ペンタノールと PBr3 の反応によりヒドロキシル基が置換され、1-ブロモペンタンが形成されます。