酪酸またはブタン酸は、乳製品や一部の植物性食品に一般的に含まれる短鎖脂肪酸です。刺激的で腐敗した臭いがあり、食品業界で風味付けおよび芳香成分として使用されます。また、抗炎症作用や抗がん作用など、健康上の利点もある可能性があります。
| IUPAC名 | ブタン酸 |
| 分子式 | C4H8O2 |
| CAS番号 | 107-92-6 |
| 同義語 | n-ブタン酸、無水酪酸、エチル酢酸、無水エチル酢酸 |
| インチチ | InChI=1S/C4H8O2/c1-3-2-4(5)6/h3-4H,2H2,1H3,(H,5,6) |
酪酸塩
酪酸塩はブタン酸の塩またはエステルです。これは化学式 C4H7O2- を持つアニオンで、酪酸と塩基の反応によって形成されます。酪酸塩は、動物栄養における食品添加物、プラスチック製造における可塑剤、一部のパーソナルケア製品や化粧品の成分など、さまざまな用途に一般的に使用されています。医療分野では、酪酸塩には潜在的な抗炎症作用と抗がん作用があることが示されており、特定の疾患の治療に使用できる可能性が研究されています。
酪酸の性質
酪酸の沸点:
酪酸の沸点は163℃です。この温度では、液体の蒸気圧は大気圧と等しくなるため、液体は沸騰して気体になります。この沸点は他の有機化合物に比べて比較的低く、さまざまな産業用途での使用にとって重要です。
酪酸の密度 g/ml:
酪酸の密度は約 1.05 g/ml です。他の有機酸に比べて密度が比較的低く、その低密度は他の液体と混合する能力などの物理的特性に影響を与えます。酪酸の密度は、酪酸を工業用途で使用する際に考慮すべき重要な要素です。
酪酸の分子量:
酪酸の分子量は 88.11 g/mol です。これは、分子式 (C4H8O2) の元素の原子量の合計です。分子量は、沸点、融点、密度、溶解度など、酪酸の多くの物理的および化学的特性を決定する重要な要素です。
酪酸のモル質量:
ブタン酸のモル質量は 88.11 g/mol です。これは、8 つの水素原子、2 つの酸素原子、4 つの炭素原子を含む 4 つの炭素鎖の有機酸です。この元素の組み合わせにより、酪酸に独特の分子量が与えられます。これは、酪酸の多くの物理的および化学的特性にとって重要です。
酪酸の融点:
ブタン酸の融点は-14℃です。これは、その温度で固体から液体に変化することを意味し、比較的融点の低い有機酸になります。この低い融点は酪酸の重要な特性であり、粘度や溶解度などの物理的特性に影響を与えます。
酪酸の構造:
ブタン酸は、一端にカルボキシル基 (-COOH) を持つ直鎖の炭素鎖を持っています。このカルボキシル基は酪酸に特有の酸性の性質を与え、強い臭気の原因となります。ブタン酸の分子構造は、その物理的および化学的特性、および他の化合物との反応性を決定する上で重要です。
酪酸の式:
ブタン酸の化学式は C4H8O2 です。この式は、分子内の各元素の原子の数を表します。 4つの炭素原子は直鎖状に結合しており、一方の端には酸素原子と水酸基（-OH）があり、もう一方の端にはカルボキシル基（-COOH）があります。
酪酸のNMR:
核磁気共鳴 (NMR) 分光法は、ブタン酸などの有機分子の構造を決定するために使用される強力な分析手法です。 NMR スペクトルは、存在する結合の種類、結合の配置、分子の配向など、分子内の原子の化学的環境に関する情報を提供します。この情報は酪酸の反応性と物理的特性を理解するために重要です。
| 外観 | 無色から黄色の透明な液体 |
| 比重 | 1.05g/ml |
| 色 | 無色透明～黄色 |
| 匂い | 強い、刺激的な、悪臭 |
| モル質量 | 88.11 g/モル |
| 密度 | 1.05g/ml |
| 融合点 | -14℃ |
| 沸点 | 163℃ |
| フラッシュドット | 85℃ |
| 水への溶解度 | 可溶性 |
| 溶解性 | エタノール、エーテル、その他の有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 0.04mmHg（20℃にて） |
| 蒸気密度 | 1.04 (空気 = 1) |
| pKa | 4.83 |
| pH | 3.5-5.5 |
酪酸の安全性と危険性
酪酸は、その強い刺激臭と腐食性により危険物質とみなされています。酪酸の蒸気やミストを吸入すると、目、鼻、呼吸器系に刺激を与えたり、頭痛、めまい、吐き気を引き起こすことがあります。さらに、ブタン酸は皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があり、飲み込むと有害になる可能性があります。酪酸を慎重に取り扱い、作業するときは手袋やゴーグルなどの保護服を着用することが重要です。また、危険な蒸気の放出を避けるために、熱源から離れた換気の良い場所に保管する必要があります。皮膚や目に入った場合は、多量の水で洗い流し、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。
| ハザードシンボル | 腐食性、刺激性 |
| セキュリティの説明 | S26-S36/37/39-S45 |
| 国連識別番号 | UN3265 |
| HSコード | 2915.90.90 |
| 危険等級 | 8 (腐食性) |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | 経口LD50: 710 mg/kg (ラット)<br>吸入LC50: データなし<br>皮膚刺激性: 軽度の刺激性<br>眼刺激性: 中等度の刺激性 |
酪酸の合成方法
ブタン酸 (C4H8O2) は、生物学的、化学的、酵素的プロセスを含むさまざまな方法で合成できます。
ブタン酸の生物学的合成には、酸素の非存在下でのクロストリジウム・アセトブチリカムなどの細菌による炭水化物の発酵が含まれます。このプロセスでは、ソルトゲン酸と呼ばれる酪酸、酢酸、プロピオン酸の混合物が生成されます。
ブタン酸の化学合成は、ブタノールの酸化または酪酸エチルなどのエステルの加水分解によって行うことができます。
ブタン酸の酵素合成は、ブタノールと酢酸のエステル化を触媒するリパーゼ酵素を使用して行われます。
合成方法に関係なく、ブタン酸は多くの場合、純粋な生成物を得るために蒸留または抽出技術によって精製されます。
合成方法の選択は、最終製品の品質、収率、コストに影響を与える可能性があることに注意することが重要です。したがって、ブタン酸合成法を選択する際には、各用途の特定のニーズと要件を慎重に考慮することが重要です。 。
酪酸の用途
バター、チーズ、その他の乳製品にはブタン酸が含まれており、食品やプラスチック、溶剤、その他の工業用化学薬品の製造において香料として一般的に使用されています。
ブタン酸は炎症を軽減し、腸の健康を改善し、治癒を促進するため、研究者らはブタン酸を過敏性腸症候群、クローン病、潰瘍性大腸炎などの胃腸疾患の治療にも使用してきました。
さらに、ブタン酸には抗真菌特性があり、がん細胞の増殖を阻害し、特定の種類のがん細胞でアポトーシスを誘導する可能性があります。
さらに、いくつかの研究では、ブタン酸がパーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患によって引き起こされる損傷からニューロンを保護する可能性があることが示唆されています。最後に、ブタン酸は細菌、真菌、その他の微生物の増殖を抑制するため、食品の防腐剤としてよく使用されます。
質問:
酪酸とは何ですか?
ブタン酸は、分子式 CH3CH2CH2COOH を持つ短鎖脂肪酸です。これは強い刺激臭を持つ無色の水溶性液体で、チーズやバターなどの乳製品や一部の植物油に天然に存在します。ブタン酸は、風味や香りの成分、化学中間体、動物飼料の飼料添加物など、さまざまな用途に使用されています。また、潜在的な抗炎症作用や抗がん作用があるため、医療分野でも注目されています。
酪酸はどのように作るのですか？
ブタン酸は、細菌による炭水化物の発酵などの生物学的プロセスや、ブタノールの酸化またはブタノールと酢酸のエステル化などの化学的および酵素的プロセスによって合成できます。リパーゼ酵素を使用します。使用される合成方法は、最終製品の品質、収率、コストに影響を与える可能性があります。
酪酸 hc4h7o2 と水酸化カリウム koh の間の酸塩基反応を完了させます。
ブタン酸 (HC4H7O2) と水酸化カリウム (KOH) の反応は次のように表すことができます。
HC4H7O2 + KOH → KC4H7O2 + H2O
この反応では、ブタン酸 (HC4H7O2) が酸として作用し、水酸化カリウム (KOH) にプロトン (H+) を供与します。水酸化カリウム (KOH) は塩基として作用してプロトンを受け取ります。これにより、酪酸カリウム (KC4H7O2) と水 (H2O) が生成されます。この反応は、酸性ブタン酸と塩基性水酸化カリウムが中和されて中性塩を形成するため、中和反応として分類できます。
インドール-3-酪酸?
インドール-3-酪酸 (IBA) は植物成長調節剤であり、さまざまな植物種の根の形成と成長を刺激するために園芸で一般的に使用されるオーキシンの一種です。園芸家は、観賞用植物、果樹、森林樹木、野菜の生産のために、落葉樹および常緑樹、低木、および草本植物の挿し木を繁殖および発根させるために、水に溶解したIBAの溶液に切り口を浸すか、またはその溶液を葉面スプレーとして塗布します。 。そして花卉作物。ただし、IBA の使用は、過剰使用や植物や環境への潜在的な害を避けるために注意深く監視する必要があります。