ペンタエリスリトールは、さまざまな産業で使用される多用途の有機化合物です。ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドから合成され、塗料や爆薬などの製品に高い安定性と機能性をもたらします。
| IUPAC名 | 2,2-ビス(ヒドロキシメチル)1,3-プロパンジオール |
| 分子式 | C5H12O4 |
| CAS番号 | 115-77-5 |
| 同義語 | ペンタエリスリトール; PETP;テトラメチロールメタン、モノペンタエリスリトール; 2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール |
| インチチ | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
ペンタエリスリトールの性質
ペンタエリスリトール配合
モノペンタエリスリトールの化学式はC5H12O4です。これは、5 個の炭素原子、12 個の水素原子、および 4 個のヒドロキシル基を含む多価アルコールです。この式は原子の正確な配置を表しており、そのユニークな特性と用途に貢献しています。
ペンタエリスリトール モル質量
モノペンタエリスリトールのモル質量は約 136.15 g/mol です。この値は、炭素、水素、酸素を含むすべての構成元素の原子量を加算することによって決定されます。モル質量は、さまざまな化学計算や化学量論において重要な役割を果たします。
ペンタエリスリトール沸点
モノペンタエリスリトールの沸点は約摂氏 276 度 (華氏 529 度) です。この温度では、モノペンタエリスリトールは液体状態から気体状態に相転移します。沸点が高いことは、高温を伴う用途において重要です。
ペンタエリスリトールの融点
モノペンタエリスリトールの融点は約摂氏 260 度 (華氏 500 度) です。これは、固体のモノペンタエリスリトールが液体に変わる温度です。融点は、さまざまな業界での取り扱いや加工に影響を与えます。
ペンタエリスリトール密度 g/mL
モノペンタエリスリトールの密度は、摂氏 20 度 (華氏 68 度) で約 1.396 g/mL です。密度測定により、単位体積あたりのモノペンタエリスリトールの質量が定量化されます。この特性は、梱包、保管、輸送の要件を決定する際に不可欠です。
ペンタエリスリトールの分子量
モノペンタエリスリトールの分子量は、そのモル質量と同じで、約 136.15 g/mol です。この値は、構成原子をすべて合わせた単一のモノペンタエリスリトール分子の総質量を表します。
ペンタエリスリトールの構造
モノペンタエリスリトールは、コンパクトで対称的な分子構造を持っています。それは、4つのヒドロキシル基とメチロール基に結合した中心の炭素原子から構成されます。このユニークな構造は、その安定性と複数の化学結合を形成する能力に貢献しています。
ペンタエリスリトールの溶解度
モノペンタエリスリトールは水には溶けにくいですが、エタノールやアセトンなどのさまざまな有機溶媒にはよく溶けます。その溶解特性は、塗料、ワニス、その他の化学配合物の製造などの用途において非常に重要です。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 1,396g/mL |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 136.15g/モル |
| 密度 | 1,396g/mL |
| 融合点 | 260°C (500°F) |
| 沸点 | 276°C (529°F) |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | わずかに溶ける |
| 溶解性 | エタノールやアセトンなどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 利用不可 |
| 蒸気密度 | 利用不可 |
| pKa | 利用不可 |
| pH | 適用できない |
ペンタエリスリトールの安全性と危険性
モノペンタエリスリトールは、正しく取り扱われれば最小限のリスクをもたらします。それは無毒であると考えられており、急性曝露が重大な害を引き起こす可能性は低いです。ただし、他の化学物質と同様に、特定の予防措置を講じる必要があります。呼吸器系を刺激する可能性があるため、粉塵や蒸気の吸入を避けてください。皮膚への接触は最小限に抑え、物質を取り扱うときは保護手袋を着用する必要があります。目に入った場合は、多量の水で洗い流し、刺激が続く場合は医師にご相談ください。ペンタエリスリトールは一般に安定ですが、極端な条件下では分解する可能性があります。潜在的な危害を避けるため、熱源や発火源から離れた、涼しく乾燥した場所に保管してください。
| ハザードシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | 毒性が低い。取り扱い注意 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 29054200 |
| 危険等級 | 危険物として分類されていない |
| 梱包グループ | 適用できない |
| 毒性 | 一般に無毒であると考えられています |
モノペンタエリスリトールは一般に安全であると考えられていますが、標準的な安全慣行に従い、すべての化学物質を慎重に取り扱うことが重要であることに注意してください。詳細な安全情報については、必ず特定の安全データシートと製造元の指示を参照してください。
ペンタエリスリトールの合成法
モノペンタエリスリトールを合成する 2 つの主な方法は、ホルムアルデヒド–アセトアルデヒド法とアセチレン法です。
ホルムアルデヒド-アセトアルデヒドのプロセスでは、塩基性触媒がホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの反応を促進します。最初に、ホルムアルデヒドはアルドール縮合を受けて 3-ヒドロキシブタナールを生成します。続いて、この中間体は追加のホルムアルデヒドと反応し、モノペンタエリスリトールが形成されます。オペレーターはプロセス全体を通じて温度と圧力の条件を制御し、収率を最適化します。
アセチレンプロセスでは、塩化第二水銀触媒により、ガス状アセチレンとホルムアルデヒドの反応が可能になります。このプロセスには、アセチレンの水和によるアセトアルデヒドの生成、その後のホルムアルデヒドとのアルドール縮合など、いくつかのステップが含まれます。さらに化学変化が起こると、モノペンタエリスリトールが生成されます。
どちらのプロセスでも、モノペンタエリスリトールの高収率を達成するには、反応条件の正確な制御と効率的な精製ステップが必要です。モノペンタエリスリトールは樹脂、塗料、爆薬、潤滑剤の製造におけるさまざまな用途に不可欠な要素であるため、これらの合成方法は工業的に重要です。
ペンタエリスリトールの用途
モノペンタエリスリトールは、その独特の特性と多用途性により、業界全体でさまざまな用途に使用されています。その用途は次のとおりです。
- アルキド樹脂: モノペンタエリスリトールは、塗料、コーティング、ワニスに広く使用されているアルキド樹脂の製造において重要な役割を果たします。
- 爆発物: メーカーは、PETN (四硝酸モノペンタエリスリトール) などの爆発性物質の製造に必須の成分としてこれを使用します。
- 合成潤滑剤: モノペンタエリスリトールベースのエステルは、自動車および産業用途で高性能潤滑剤として機能します。
- ポリウレタンフォーム: 業界では、優れた断熱特性を備えた硬質ポリウレタンフォームを製造するための架橋剤として使用されています。
- インク: モノペンタエリスリトールは、包装および出版用の印刷インクの製造に使用されます。
- 可塑剤: プラスチックの製造において可塑剤として機能し、柔軟性と耐久性を向上させます。
- コーティング添加剤: メーカーは、フィルム形成特性と接着性を向上させるために、モノペンタエリスリトールをコーティングや接着剤に添加します。
- 合成繊維の生産: ポリエステルなどの合成繊維の生産において決定的な役割を果たします。
- 燃料添加剤: モノペンタエリスリトール エステルは燃料添加剤として機能し、燃焼効率を向上させ、排出ガスを削減します。
- 医療: 医療用途では、イメージング用の造影剤としてモノペンタエリスリトール誘導体が使用されます。
幅広い用途は、さまざまな産業におけるモノペンタエリスリトールの重要性を示しており、現代の技術や日常生活にとって価値のある化合物となっています。
質問:
Q: ペンタエリスリトールは何に使われますか?
A: モノペンタエリスリトールは、アルキド樹脂、爆薬、合成潤滑剤、ポリウレタンフォーム、インク、可塑剤などに使用されています。
Q: 四硝酸ペンタエリスリトールとは何ですか?
A: 四硝酸モノペンタエリスリトール (PETN) は、雷管や軍事用途で一般的に使用される爆発性化合物です。
Q：ペンタエリスリトールとは何ですか？
A: モノペンタエリスリトールは、化学式 C5H12O4 の多価アルコールで、さまざまな業界で広く使用されています。
Q: 四硝酸ペンタエリスリトールの融点は何度ですか?
A: 四硝酸モノペンタエリスリトールの融点は約 141 ～ 142℃です。
Q: ペンタエリスリトールの合成メカニズムは何ですか?
A: モノペンタエリスリトールは、制御された反応と触媒を伴うホルムアルデヒド-アセトアルデヒドまたはアセチレンプロセスによって合成できます。
Q: 四硝酸ペンタエリスリトールを構成する元素は何ですか?
A: 四硝酸モノペンタエリスリトールは、炭素、水素、酸素、窒素原子で構成されています。
Q: 四硝酸ペンタエリスリトールとは何ですか?
A: 四硝酸モノペンタエリスリトール (PETN) は、さまざまな軍事および商業用途で使用される爆発性有機化合物です。
Q: ペンタエリスリトール マレイミドはどのように合成しますか?
A: モノペンタエリスリトール マレイミドは、制御された条件下でペンタエリスリトールと無水マレイン酸を反応させることによって合成できます。