2 ブタノンはメチルエチルケトンまたは MEK としても知られ、甘くフルーティーな香りを持つ無色の可燃性液体です。さまざまな産業および家庭用用途で溶剤として一般的に使用されています。
| IUPAC名 | 2-ブタノン |
| 分子式 | C4H8O |
| CAS番号 | 78-93-3 |
| 同義語 | メチルエチルケトン (MEK)、ブタン-2-オン、2-ブタノン、3-オキソブタン-2-オン |
| インチチ | InChI=1S/C4H8O/c1-3-4-5-2/h3-4H,1-2H3 |
ブタノンの構造
ブタノンは分子式 C4H8O を持ち、その分子構造は CH3C(O)CH2CH3 で表すことができます。これは、甘くフルーティーな香りを持つ、無色の引火性の液体です。ブタノンはケトンであり、炭素原子にカルボニル基 (C=O) が結合していることを意味します。このカルボニル基により、ブタノンはさまざまな有機化合物の合成における重要な中間体となります。
2-ブタノン モル質量
メチルエチルケトン (MEK) としても知られるブタノンのモル質量は 72.11 g/mol です。これは、ブタノンの特定のサンプルに含まれる物質の量を 1 モルあたりのグラム数で表したものです。モル質量はブタノンの重要な特性であり、化学におけるさまざまな計算や実験で使用されます。たとえば、特定のモル比で別の物質と反応するのに必要な物質の質量を決定します。ブタノンのモル質量を使用して、その質量をモルに変換することもできます。これは、化学反応、化学合成、分析化学などの多くの用途で役立ちます。
MEKの沸点
MEK の沸点は 80.6°C (176.5°F) です。これは、MEK が液体から気体に変化する温度です。沸点は、蒸発して蒸気を形成する能力に影響を与えるため、MEK の重要な特性です。たとえば、一部の用途では MEK が溶媒として使用されますが、溶質を除去できるように MEK が迅速に蒸発することが望ましいです。他の用途では、沸点以下で行われる反応の溶媒として使用できるように、MEK が液体の状態を維持することが望ましい。
MEKの融点
MEK の融点は -93.9°C (-136.0°F) です。これは、MEK が固体から液体に変化する温度です。融点は、固体物質の溶媒として使用する能力に影響を与えるため、MEK の重要な特性です。たとえば、MEK は、脂肪、ワックス、樹脂など、その融点がそれ自体の融点よりも低い特定の固体の溶媒として使用できます。
MEK 密度 g/mL
MEK の密度は 0.80 g/mL です。これは MEK の単位体積あたりの質量であり、特定の体積に必要な MEK の量の計算など、多くの用途で使用される重要な特性です。 MEK の密度は、1 モルの MEK が占める体積であるモル体積の計算にも使用されます。この情報は、物質のモル質量の決定など、さまざまな実験に役立ちます。
MEK 分子量
MEK の分子量は 72.11 g/mol です。これは、MEK 分子内の原子の原子量の合計であり、物質のモル質量の計算など、多くの用途で使用される重要な特性です。 MEK の分子量を使用してその質量をモルに変換することができ、これは化学反応、化学合成、分析化学などの多くの用途に役立ちます。
MEK式
MEK の化学式は C4H8O です。この式は相対的な比率を表します。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.79 – 0.80 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 甘くてフルーティー |
| モル質量 | 72.11 g/モル |
| 密度 | 0.79～0.80g/mL |
| 融合点 | -93.9°C (-136.0°F) |
| 沸点 | 80.6°C (176.5°F) |
| フラッシュドット | 12℃ (53.6°F) |
| 水への溶解度 | 可溶性 |
| 溶解性 | ほとんどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 38mmHg(20℃) |
| 蒸気密度 | 2.3 (空気 = 1) |
| pKa | 20.2 |
| pH | 7 (ニュートラル) |
注: この表に示されている値は概算であり、ソースおよび測定条件によってわずかに異なる場合があります。
ブタノンの安全性と危険性
メチルエチルケトンとしても知られるブタノンは、適切な安全対策を講じて扱わないと、皮膚、目、気道に炎症を引き起こす可能性がある引火性の揮発性液体です。高濃度のブタノンを吸入すると、頭痛、めまい、吐き気、意識喪失を引き起こす可能性があります。低濃度のブタノンに長期間曝露すると、腎臓や肝臓に損傷を与える可能性があります。また、可燃性が高く、発火しやすく、火災の危険性があります。ブタノンを使用する場合は、換気の良い場所で作業し、保護服と保護眼鏡を着用し、皮膚との接触を避けることが重要です。皮膚や目に入った場合は、すぐに水で洗い流し、必要に応じて医師の診察を受けてください。飲み込んだ場合は吐かせず、ただちに医師の診察を受けてください。ブタノンは、熱源や火から離れた、涼しく乾燥した換気の良い場所に保管する必要があります。
| ハザードシンボル | 引火性液体、刺激性液体 |
| セキュリティの説明 | S2 – 子供の手の届かないところに保管してください<br>S16 – 発火源から遠ざけてください<br>S24/25 – 皮膚や目との接触を避けてください<br>S26 – 目に入った場合は、すぐに多量の水で洗い流してくださいそして医師のアドバイスを求めてください |
| AN識別子 | UN1090 |
| HSコード | 29141100 |
| 危険等級 | 3 (引火性液体) |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | LD50 (経口、ラット) – 4,220 mg/kg |
ブタノンの合成法
ブタノンは、2-ブタノールの直接酸化やアセトンと 2-プロパノールのアルドール縮合など、いくつかの方法で合成できます。
直接酸化法には、2-ブタノールとクロム酸、過酸化水素、または硝酸と硫酸の混合物などの酸化剤との反応が含まれます。反応は酸性環境で起こり、生成するメチルエチルケトンは蒸留によって反応混合物から分離されます。
アルドール縮合法には、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの強塩基の存在下でのアセトンと 2-プロパノールの反応が含まれます。この反応により、メチルエチルケトンと他の副生成物の混合物が生成され、これらは蒸留によって分離されます。
別の合成方法には、硫酸や p-トルエンスルホン酸などの触媒の存在下でのアセトンとホルムアルデヒドの反応が含まれます。この反応により、メチルエチルケトン、ホルムアルデヒド、その他の副生成物の混合物が生成され、これらは蒸留によって分離されます。
全体として、メチルエチルケトンの合成では、副生成物を最小限に抑えて高品質の製品を確実に製造するために、反応条件を注意深く制御する必要があります。メチルエチルケトンの合成に関与する化学物質や反応を扱うときは、適切な安全上の予防措置に従うことが重要です。
ブタノンの用途
メチルエチルケトンとしても知られるブタノンは、その溶解力、揮発性、沸点の低さにより、幅広い工業用途に使用されています。ブタノンの最も一般的な用途には次のようなものがあります。
- 溶剤: メチルエチルケトンは、樹脂、接着剤、インク、塗料剥離剤、印刷インク、ニトロセルロースラッカー、合成ゴムなどのさまざまな物質の溶剤として使用されます。
- 洗浄剤: エレクトロニクス産業では、金属部品や表面をグリース、油、その他の汚染物質から洗浄するための洗浄剤として使用されます。
- 医薬品: 製薬業界では、メチルエチルケトンはワクチン、抗生物質、その他の医薬品の製造における溶媒として使用されます。
- コーティング: 木材、紙、その他の材料のコーティングでも、その製造時やワニス、ラッカー、その他の保護コーティングの製造時に溶剤としてメチルエチルケトンが使用されます。
- 香水: 化粧品および食品業界では、香水や香料の溶剤としてメチルエチルケトンを使用しています。
- 接着剤: 接着剤とシーラントも製造時の溶媒としてメチルエチルケトンを使用します。
産業用途に加えて、メチルエチルケトンは燃料としての可能性についても研究されています。他の燃料に比べてエネルギー含有量が高く、毒性が低いため、代替エネルギー源として有望です。
質問:
次の反応は何を与えるでしょうか? 2-ブタノン + h2/ni 触媒
ニッケル触媒上での 2-ブタノンと水素ガスの反応は、水素化反応として知られています。この反応により、次の生成物が得られます。
2-ブタノン + H2 -> 2-ブタノール
2-ブタノンのケトン基の炭素原子と酸素原子の間の二重結合が還元され、ニッケル触媒による水素ガスの活性化により 2-ブタノールが形成されます。化学産業では一般に、この反応を利用して、貴重な溶媒および他の化学製品の原料である 2-ブタノールを生成します。 2-ブタノンを2-ブタノールに効率的かつ選択的に水素化するには、温度、圧力、触媒の種類を注意深く制御する必要があります。
2-ブタノンはケトンですか?
有機化学では、メチルエチルケトンとしても知られる 2-ブタノンは、炭化水素鎖内の炭素原子にカルボニル基 (C=O) が結合したケトンの一種であると特徴づけられます。 2-ブタノンのカルボニル基は 2 つの炭素原子の間にあるため、「メチルエチルケトン」と呼ばれます。
2-ブタノンの赤外スペクトルは何ですか?
2-ブタノン (メチルエチルケトンとしても知られる) の IR (赤外線) スペクトルは、その分子構造と官能基に関する重要な情報を提供します。 2-ブタノンの IR スペクトルは通常、次の主な吸収バンドを示します。
- カルボニル伸縮: このバンドは 1700 ～ 1700 cm^-1 の間に鋭いピークとして現れ、ケトンの C=O 官能基の特徴です。
- アルキル伸縮: 2900 ～ 3000 cm^-1 のピークは、2-ブタノンの CH2 基と CH3 基の伸縮振動に対応します。
- CH 曲げ: 1400 ～ 1500 cm^-1 の間のピークは、2-ブタノンの CH 結合の曲げ振動に対応します。
- COC 曲げ: 1300 ～ 1400 cm^-1 の間のピークは、2-ブタノンの COC グループの曲げ振動に対応します。
2-ブタノンの IR スペクトルは、不純物や汚染物質の存在だけでなく、サンプルの調製や使用する機器の影響を受けることに注意することが重要です。