2-ブテン (CH3CHCHCH3) は、さまざまな化学物質の製造に使用される無色のガスです。可燃性があり、わずかに臭気を発します。 2-ブテンは、合成ゴムやその他のポリマーの製造に一般的に使用されます。
| IUPACの名称 | メ 2 エーヌ |
| 分子式 | C4H8 または CH3CHCHCH3 |
| CAS番号 | 624-64-6 |
| 同義語 | 2-ブテン、ブチレン、エチルエチレン、ブト-2-エン、B-ブテン、ブテン-2 |
| インチチ | InChI=1S/C4H8/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H3 |
2-ブテンの性質
式 2-ブテン
2-ブテンの化学式は C4H8 です。これは、分子に 4 つの炭素原子と 8 つの水素原子が含まれていることを意味します。この式は、分子内に存在する原子の種類と数に関する情報を提供しますが、その構造や特性に関する情報は提供しません。
2-ブテンのモル質量
ブト-2-エンのモル質量は 56.11 g/mol です。モル質量は物質 1 モルの質量であり、分子内のすべての原子の原子質量を加算することによって計算されます。ブト-2-エンの場合、4 つの炭素原子と 8 つの水素原子があり、合計は 56.11 g/mol になります。
2-ブテンの沸点
ブト-2-エンの沸点は0.88℃です。沸点とは、液体が気体に変わる温度です。ブト-2-エンの場合、室温では無色の気体ですが、温度を下げると凝縮して液体になります。 0.88℃でブト-2-エンは沸騰し始め、ガスに変わります。
2-ブテンの融点
しかし、-2-エンは室温で気体として存在するため、明確な融点を持ちません。ただし、十分に低い温度まで冷却すると、凝縮して液体になる可能性があります。このとき、固まる温度は実験条件によって異なります。
2-ブテンの密度 g/mL
ブト-2-エンの密度は、室温および常圧で 0.614 g/mL です。密度は単位体積あたりの質量です。ブト-2-エンの場合、これはブト-2-エン 1 ミリリットルあたり 0.614 グラムの質量があることを意味します。
2-ブテンの分子量
ブト-2-エンの分子量は 56.11 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。ブト-2-エンの場合、炭素原子が 4 つと水素原子が 8 つあり、合計は 56.11 g/mol になります。
2-ブテン構造
ブト-2-エンは直鎖構造をしており、アルケン基に属します。 2 つの炭素-炭素二重結合があり、これが特徴的な反応性を与えます。分子の中心には 2 つのメチル基が結合した炭素原子があり、分子の末端の各炭素には 2 つの水素原子が結合しています。
| 外観 | 無色の気体 |
| 比重 | 25℃で0.614 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 良性 |
| モル質量 | 56.11 g/モル |
| 密度 | 0.614 g/mL（25℃） |
| 融合点 | -139.8℃ |
| 沸点 | 0.88℃ |
| フラッシュドット | -19℃ |
| 水への溶解度 | 不溶性 |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 276.8 kPa（25℃） |
| 蒸気密度 | 2.5 (空気 = 1) |
| pKa | 44 |
| pH | 適用できない |
2-ブテンの安全性と危険性
But-2-ene は、適切に取り扱わないと、いくつかの安全上の問題を引き起こす可能性があります。可燃性が高く、熱、炎、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、呼吸器や目に刺激性があり、吸入するとめまい、頭痛、吐き気を引き起こす可能性があります。さらに、飲み込むと内臓に損傷を与える可能性があり有害です。ブト-2-エンを取り扱うときは、保護具の使用や十分な換気などの適切な安全対策に従う必要があります。化学物質を取り扱う前に、適切な訓練を受け、その潜在的な危険性についての知識を得ることが重要です。
| ハザードシンボル | 可燃性 |
| 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。火花が出ない工具のみを使用してください。静電気放電に対する予防措置を講じてください。容器をしっかり閉めて保管してください。換気の良い場所に保管してください。 |
| 国連識別番号 | UN1012 |
| HSコード | 290110 |
| 危険等級 | 3 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 飲み込むと有害で、気道や目を刺激します。 |
2-ブテンの合成方法
ブタン-2-エンは、炭化水素分解、2-ブタノール脱水、ブタンの接触脱水素など、さまざまな方法で合成できます。
この分解方法では、ナフサ、ディーゼル、灯油などの炭化水素を高温で加熱し、ブト-2-エンなどのより小さな分子に分解します。このプロセスは、熱分解または接触分解によって実行できます。
ブト-2-エンを生成するには、別の方法として 2-ブタノールの脱水が使用されます。この方法では、2-ブタノールを硫酸やリン酸などの脱水剤とともに加熱して、ブト-2-エンと水を生成します。この反応は可逆的であり、反応混合物から水を除去して反応をブト-2-エンの生成に向けて進めることができます。
ブタン-2-エンの合成に使用される別の方法は、ブタンの接触脱水素です。このプロセスでは、ブタンをクロム アルミナや白金などの触媒上で加熱して、ブタン-2-エンと水素を生成します。この反応は発熱性が高く、化学者は固定床または流動床反応器で反応を実行できます。
2-ブテンの用途
But-2-ene は、その独特の化学的特性により、幅広い産業および商業用途に使用されています。 but-2-ene の一般的な使用法をいくつか示します。
- ブタジエンの製造: ブタジエンの前駆体であり、合成ゴムやその他のエラストマーの製造に使用される化学物質です。
- プラスチック製造: 高密度ポリエチレン (HDPE) および直鎖状低密度ポリエチレン (LLDPE) プラスチックの製造に使用されます。
- 燃料添加剤: ガソリンのオクタン価を上げるための燃料添加剤として使用されます。
- 溶剤：塗料、コーティング剤、接着剤などのさまざまな産業で溶剤として使用されます。
- 化学中間体：ブタノール、ブチルアルデヒド、酪酸などのさまざまな化学物質の製造における中間体として使用されます。
- 冷媒: 沸点が低く、熱伝達特性が優れているため、一部の用途で冷媒として使用されます。
- 研究開発：さまざまな化学反応の反応速度論や熱力学を研究する研究開発にも使用されます。
質問:
Q: 2-ブテンの構造を最もよく表すものは何ですか?
A: ブト-2-エンは、4 個の炭素鎖と 2 番目と 3 番目の炭素原子の間に二重結合を持つ不飽和炭化水素です。
Q: 2-ブテンの中央の 2 つの炭素原子におけるハイブリッド形成とは何ですか?
A: ブト-2-エンの中心の 2 つの炭素原子は sp² 混成です。これは、それぞれが 3 つの混成軌道と 1 つの非混成 p 軌道を持っていることを意味します。
Q: シス-2-ブテンをトランス-2-ブテンに変換するにはどのような試薬を使用できますか?
A: 臭素や水素ガスなどの試薬を使用すると、シス-トランス異性化と呼ばれるプロセスを通じて、シス-ブト-2-エンをトランス-ブト-2-エンに変換できます。
Q: TLC によるシス-2-ブテンとトランス-2-ブテンの分離を視覚化するのはなぜ難しいのですか?
A: 2 つの異性体は極性や起源などの物理的特性が非常に似ているため、薄層クロマトグラフィー (TLC) で cis- ブタ-2-エンとトランス-ブト-2-エンの分離を視覚化するのは難しい場合があります。沸騰するため、TLC を使用してそれらを区別することが困難になります。
Q: トランス-ブト-2-エンが関与する反応からは、いくつの固有の立体異性体が生じますか?
A: トランス-ブト-2-エンが関与する反応では、二重結合の周囲に考えられる置換基の配置がトランスとシスの 2 つだけであるため、2 つの固有の立体異性体が生じます。