1-ブテン (C4H8) は、わずかに甘い香りのある無色の気体です。ポリエチレンの製造や他の化学物質の原料として使用されます。
| IUPAC名 | メ 1 エーヌ |
| 分子式 | C4H8 |
| CAS番号 | 106-98-9 |
| 同義語 | ブチレン、エチレン、ビニルメチレン |
| インチチ | 1S/C4H8/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H3 |
1-ブテンの性質
式 1 – ブテン
1-ブテンの化学式は C4H8 で、分子内に存在する原子の数と種類を表します。この式は、1-ブテンには 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示しています。 1-ブテンの式は、その分子量を決定し、化学反応における反応性を計算するのに役立ちます。
1-ブテンのモル質量
But-1-ene としても知られる 1-ブテンのモル質量は 56.11 g/mol です。モル質量は、物質の 1 モルの質量を指し、分子内の各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-1-エンの場合、分子には 4 つの炭素原子と 8 つの水素原子が含まれており、それぞれの原子量が異なります。
1-ブテンの沸点
But-1-ene の沸点は -6.3°C または 20.7°F です。沸点とは、一定の圧力で液体が気体に変化する温度を指します。ブト-1-エンは室温で気体であるため、気体の状態を維持するには低い沸点が必要です。ブト-1-エンの沸点は、圧力や他の化学物質の存在などの要因によって影響されます。
1-ブテンの融点
But-1-ene の融点は -185.4°C または -301.7°F です。融点とは、一定の圧力で固体が液体に変わる温度を指します。ブト-1-エンは室温では気体であるため、固体状態では存在しません。ただし、ブト-1-エンの融点は、依然としてその物理的および化学的特性を決定するための有用なパラメーターです。
1-ブテンの密度 g/mL
ブト-1-エンの密度は室温で 0.573 g/mL です。密度とは、物質の単位体積あたりの質量を指します。ブト-1-エンの密度は水の密度よりも低く、水の密度は 1 g/mL であり、ブト-1-エンが水よりも密度が低いことを示しています。ブト-1-エンの密度は、温度や圧力などの要因に影響されます。
1-ブテンの分子量
ブト-1-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-1-エンの分子量は、その物理的および化学的特性、および化学反応における挙動を決定する重要な要素です。
1-ブテン構造
ブト-1-エンは、4 つの炭素原子が直鎖状に結合し、各炭素原子が 2 つの水素原子に結合した直鎖構造を持っています。ブト-1-エンの分子式は C4H8 で、アルケンと呼ばれる炭化水素のグループに属します。分子の 1 番目と 2 番目の炭素原子の間の二重結合は、化学反応における反応性の原因となります。
| 外観 | 無色の気体 |
| 比重 | 0.573 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ほんのり甘い香り |
| モル質量 | 56.11 g/モル |
| 密度 | 室温で0.573 g/mL |
| 融合点 | -185.4°C または -301.7°F |
| 沸点 | -6.3°Cまたは20.7°F |
| フラッシュドット | -70°C (-94°F) |
| 水への溶解度 | 不溶性 |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 278.4 kPa（20℃） |
| 蒸気密度 | 2.98 (空気 = 1) |
| pKa | 45.1 |
| pH | 中性 |
1-ブテンの安全性と危険性
But-1-ene は可燃性ガスであり、空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。また、目、皮膚、呼吸器系に対しても刺激性があります。高濃度のブト-1-エンに曝露すると、めまい、吐き気、頭痛を引き起こす可能性があります。したがって、ブト-1-エンを取り扱うときは、適切な換気と保護具を使用する必要があります。ブト-1-エンを発火源や不適合物質から離して保管し、取り扱うことが重要です。漏れや流出が発生した場合は、その地域から直ちに避難し、緊急対応手順に従う必要があります。さらに、環境汚染を避けるために、適切な廃棄方法を使用する必要があります。
| ハザードシンボル | F+ (高可燃性) |
| セキュリティの説明 | 発火源から遠ざけてください。換気の良い場所でのみ使用してください。保護具を着用してください。 |
| 国連識別番号 | 国連 1012 |
| HSコード | 290110 |
| 危険等級 | 2.1 (可燃性ガス) |
| 梱包グループ | グループ II |
| 毒性 | 高濃度を吸入すると、中枢神経系の抑制を引き起こす可能性があります。 |
1-ブテンの合成方法
ブタ-1-エンは、原油留分の接触分解やブタノールの脱水など、さまざまな方法で合成できます。
一般的な方法はブテンの接触脱水素であり、これにはブテンから水素原子を除去してブテン-1 を形成することが含まれます。クロムアルミナ、亜クロム酸銅、白金などのさまざまな触媒がこのプロセスを実行できます。
別の方法には、エチレンの選択的二量化に続いて、得られたブテンを脱水してブト-1-エンを形成することが含まれます。 ZSM-5 や SAPO-11 などのゼオライト触媒は、このプロセスを実行できます。
タングステン-カルベン錯体は、プロピレンとエチレンの間のメタセシス反応を触媒してブト-1-エンを生成します。この方法は、生物由来のエチレンなどの再生可能資源からブト-1-エンを生産できるため、興味深いものです。
1-ブテンの用途
But-1-ene は、幅広い産業および商業用途に使用できる多用途の化合物です。 but-1-ene の一般的な用途には次のようなものがあります。
- ポリエチレンの製造: 高密度および直鎖状低密度ポリエチレンの製造におけるコモノマーとして使用されます。 1-ブテンを添加すると、ポリマーの機械的特性と熱的特性が向上します。
- 化学中間体: ブタジエン、ブテン、ブチルアルデヒド、ブタノールなどのさまざまな化学物質の製造における化学中間体として使用されます。
- 燃料および燃料添加剤: オクタン価が高く、クリーンな燃焼特性があるため、燃料または燃料添加剤として使用されます。
- 冷媒：沸点が低く不燃性であるため、冷媒として使用されます。
- 接着剤: ホットメルト接着剤の製造に使用されます。これらは包装業界で一般的に使用されています。
- ゴムおよびプラスチック: 合成ゴムおよびポリブテンなどのプラスチックの製造の原料として使用されます。
- 潤滑剤: 潤滑剤の潤滑性と耐摩耗性を向上させるための潤滑剤添加剤として使用されます。
- 製薬産業: さまざまな医薬品の合成の原料として使用されます。
質問:
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: シス-2-ブテンとトランス-2-ブテンの分離を TLC で視覚化することは、これらの異性体が非常に類似した物理的および化学的特性を持っているため、困難な場合があります。これにより、TLC プレート上でスポットが重なり、2 つの異性体を区別することが困難になる場合があります。
Q: 1-ブテンの 5.38 × 1016 分子の重さが 5.00 μg の場合、1-ブテンのモル質量はいくらですか?
A: ブト-1-エンのモル質量は、指定された分子数とサンプルの重量を使用して計算できます。ブト-1-エンのモル質量は 56.11 g/mol です。
Q: あなたの仕事は、2-ブロモブタンを最高の収率で 1-ブテンに変換することです。どのような試薬を使用しますか?
A: 2-ブロモブタンをブト-1-エンに変換する可能な方法の 1 つは、ジメチルスルホキシド (DMSO) などの極性非プロトン性溶媒中で、カリウム tert-ブトキシド (KOtBu) などの強塩基を使用して E2 脱離反応を実行することです。 ）。ゴールドテトラヒドロフラン（THF）。
Q: 1-ブテンはどうやって作るのですか?
A: But-1-ene は、ブテンの接触脱水素、エチレンの選択的二量化後の脱水、プロピレンとエチレンのメタセシス反応など、さまざまな方法で製造できます。これらの方法にはさまざまな触媒と反応条件が必要であり、最終生成物の高収率と純度を確保するには特別な注意を払う必要があります。