푸르푸랄은 식물 재료에서 추출한 유기 화합물입니다. 다재다능하고 재생 가능한 특성으로 인해 제약, 수지, 연료 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 푸란-2-카브알데히드 |
| 분자식 | C5H4O2 |
| CAS 번호 | 98-01-1 |
| 동의어 | 푸르푸르알데히드; 2-푸르알데히드; 2-포르밀푸란, 2-푸란카르복스알데히드 |
| 인치 | InChI=1S/C5H4O2/c6-5-1-2-7-4-3-5/h1-4H |
푸르푸랄의 성질
푸르푸랄 포뮬러
푸르푸랄 또는 푸르푸르알데히드의 화학식은 C5H4O2입니다. 이는 분자 내 원자의 특정 배열을 나타내며, 5개의 탄소 원자, 4개의 수소 원자 및 2개의 산소 원자가 있음을 나타냅니다. 이 공식은 화합물의 구성과 분자 구조를 이해하여 다양한 화학 공정 및 응용을 촉진하는 데 필수적입니다.
푸르푸랄 몰 질량
푸르푸르알데히드의 몰 질량은 화학식에 존재하는 각 원소의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. C5H4O2의 분자식을 사용하면 푸르푸르알데히드의 몰 질량은 몰당 약 96.08그램(g/mol)입니다. 이 정보는 화학 반응 및 산업 공정 중에 특정 샘플에서 푸르푸르알데히드의 양을 결정하는 데 중요합니다.
푸르푸랄의 끓는점
푸르푸르알데히드의 끓는점은 약 161~165°C(321~329°F)입니다. 이 온도는 대기압에서 액체 물질이 증기 상태로 변하는 지점을 나타냅니다. 푸르푸르알데히드를 기화하거나 증류해야 하는 응용 분야에서는 끓는점을 이해하는 것이 필수적입니다.
푸르푸랄 융점
푸르푸르알데히드의 녹는점은 약 -36.5°C(-33.7°F)입니다. 이 온도는 고체 형태의 푸르푸르알데히드가 액체로 변하는 지점을 나타냅니다. 녹는점을 아는 것은 고체 응용 분야에서 화합물의 보관, 취급 및 처리에 중요합니다.
푸르푸랄 밀도 g/mL
푸르푸르알데히드의 밀도는 밀리리터당 약 1.159그램(g/mL)입니다. 밀도는 단위 부피당 물질의 질량을 측정합니다. 이 값은 푸르푸르알데히드가 차지하는 공간을 결정하는 데 중요하며 다양한 산업 분야에서 푸르푸르알데히드의 저장, 운송 및 사용에 중요한 역할을 합니다.
푸르푸랄 분자량
몰 질량이라고도 불리는 푸르푸르알데히드의 분자량은 약 96.08g/mol입니다. 이 값은 푸르푸르알데히드 분자 1몰의 질량을 나타내며 화학양론적 계산과 반응물 양 결정을 용이하게 합니다.
푸르푸랄의 구조
푸르푸르알데히드는 4개의 탄소 원자와 1개의 산소 원자로 구성된 푸란 고리로 알려진 고리 구조를 가지고 있습니다. 다섯 번째 탄소는 알데히드 그룹을 형성합니다. 원자 배열은 푸르푸르알데히드에 방향족 및 알데히드 특성을 부여하여 화학 합성에 유용합니다.
푸르푸랄의 용해도
푸르푸르알데히드는 물에 잘 녹지 않습니다. 에탄올, 디에틸에테르 등의 유기용매에 가장 잘 녹습니다. 용해도를 이해하는 것은 적절한 용액을 공식화하고 용매 및 화학 중간체를 포함한 다양한 응용 분야에서 농도를 제어하는 데 필수적입니다.
| 모습 | 무색~황색의 액체 |
| 비중 | 1,159g/ml |
| 색상 | 무색~황색 |
| 냄새가 나다 | 아로마틱, 아몬드 |
| 몰 질량 | 96.08g/몰 |
| 밀도 | 1,159g/ml |
| 융합점 | -36.5°C(-33.7°F) |
| 비점 | 161~165°C(321~329°F) |
| 플래시 도트 | 60°C(140°F) |
| 물에 대한 용해도 | 잘 녹지 않음 |
| 용해도 | 에탄올, 디에틸에테르 등의 유기용매에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 4.5mmHg |
| 증기 밀도 | 3.29(공기=1) |
| pKa | 7.1 |
| pH | 4.5-5.5 |
푸르푸랄의 안전성과 위험성
푸르푸르알데히드는 적절한 취급과 예방 조치가 필요한 특정 안전 위험을 초래합니다. 인화점이 60°C(140°F)인 인화성 액체이므로 발화할 가능성이 있습니다. 증기를 흡입하면 호흡기 자극과 현기증을 유발할 수 있습니다. 피부와 눈에 직접 접촉하면 자극과 홍조를 유발할 수 있습니다. 안전을 보장하려면 푸르푸르알데히드를 취급할 때 적절한 환기와 개인 보호 장비를 사용하십시오. 열원이나 화염으로부터 멀리 보관하세요. 유출된 경우 적절한 흡수재를 사용하여 즉시 청소하십시오. 푸르푸르알데히드 취급과 관련된 위험을 최소화하려면 적절한 교육과 인식이 필수적입니다.
| 위험 기호 | 가연성 |
| 보안 설명 | 발화 가능한 액체. 직접적인 접촉을 피하세요. 환기가 잘 되는 곳에서 사용하세요. 열과 화염으로부터 멀리 보관하십시오. |
| UN 식별 번호 | 유엔 1199 |
| HS 코드 | 29321100 |
| 위험등급 | 클래스 3 – 인화성 액체 |
| 포장그룹 | GE II |
| 독성 | 흡입하면 자극과 현기증을 유발할 수 있습니다. 피부와 눈에 자극적입니다. |
푸르푸랄 합성 방법
푸르푸르알데히드의 합성에는 다양한 방법이 존재합니다.
이러한 일반적인 접근법 중 하나는 옥수수 속대나 사탕수수와 같은 농업 폐기물에서 나오는 자일로스 및 아라비노스와 같은 오탄당의 산 유도 탈수를 촉매하는 것입니다. 이 과정에서 오탄당은 높은 온도에서 강한 산 촉매(보통 황산)가 있는 상태에서 탈수를 겪습니다. 산은 설탕 분자에서 물을 제거하여 푸르푸르알데히드를 형성합니다.
또 다른 방법은 푸르푸르알데히드 자체를 환원시켜 얻은 푸르푸릴알코올을 증기상에서 산화시키는 것이다. 증기상 산화는 공기나 산소를 산화제로 사용하고 금속 산화물과 같은 촉매를 사용하여 푸르푸릴 알코올을 다시 푸르푸르알데히드로 전환합니다.
더욱이, 옥수수 속대, 왕겨 또는 사탕수수 사탕수수 찌꺼기와 같은 다양한 리그노셀룰로오스 물질을 사용하는 바이오매스로부터 푸르푸르알데히드를 생산하는 방법이 주목을 받고 있습니다. 이어서, 이들 원료는 가수분해, 용매 추출 및 탈수와 같은 다양한 공정을 거쳐 푸르푸르알데히드를 생산합니다.
이러한 각각의 합성 방법은 재생 가능하고 다양한 화학 플랫폼으로서 푸르푸르알데히드의 잠재력을 활용하여 화학 산업에서 지속 가능한 생산 경로를 위한 길을 닦는 데 중요한 역할을 합니다.
푸르푸랄의 용도
푸르푸르알데히드는 다재다능한 특성과 독특한 특성으로 인해 광범위한 응용 분야를 찾습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 용도입니다.
- 용매: 푸르푸르알데히드는 윤활유, 수지 및 왁스 추출을 포함한 다양한 화학 공정에서 용매로 사용됩니다.
- 제약: 여러 제약 화합물의 합성에서 전구체 역할을 하여 약물 개발에 기여합니다.
- 농약: 농작물을 보호하기 위한 살충제, 제초제, 살균제 생산의 핵심 요소입니다.
- 부식 억제제: 푸르푸르알데히드는 금속 부식 억제제로 작용하여 다양한 산업 환경에서 금속의 품질 저하를 방지합니다.
- 착향제: 방향족 특성으로 인해 식품 및 음료 제품의 맛을 향상시키는 데 적합합니다.
- 연료 첨가제: 가솔린 및 디젤 연료의 첨가제 역할을 하여 연소 효율을 향상시킵니다.
- 수지 생산: 푸르푸르알데히드는 접착제, 결합제 및 주조 공장에 응용되는 푸란 수지 제조에 필수적인 역할을 합니다.
- 고무 산업: 고무 산업은 가황 공정을 개선하고 고무의 특성을 향상시키기 위해 푸르푸르알데히드를 사용합니다.
- 재생 가능 자원: 바이오매스에서 추출한 푸르푸르알데히드는 특정 용도에 대해 석유화학 제품에 대한 생태학적 대안을 제공합니다.
- 플라스틱: 제조업체는 포장재를 포함한 다양한 제품에 사용되는 푸르푸르알데히드 기반 플라스틱을 개발했습니다.
이러한 다양한 응용 분야는 여러 산업 전반에 걸쳐 귀중한 화합물로서 푸르푸르알데히드의 중요성을 강조하며 지속 가능하고 혁신적인 솔루션 개발에 기여합니다.
질문:
Q: 리그노셀룰로오스를 푸르푸랄로 전환하는 방법은 무엇입니까?
A: 리그노셀룰로오스는 산 촉매 탈수를 통해 푸르푸르알데히드로 전환될 수 있습니다. 여기서 오탄당은 푸르푸르알데히드로 전환됩니다.
Q: 알도펜토스 분자를 푸르푸랄로 전환할 때 얼마나 많은 탈수 반응이 발생합니까?
A: 알도펜토스가 푸르푸르알데히드로 전환되면 네 가지 탈수 반응이 일어납니다.
Q: 푸라노스로부터 푸르푸랄이 형성되려면 얼마나 많은 탈수가 이루어져야 합니까?
A: 푸라노스로부터 푸르푸르알데히드가 형성되려면 두 번의 탈수가 필요합니다.
Q: 푸르푸랄은 자연 어디에서 발견되나요?
A: 푸르푸르알데히드는 특정 식물, 농업 폐기물 및 다양한 바이오매스 공급원에서 자연적으로 발견됩니다.
Q: 푸르푸랄이란 무엇인가요?
A: 푸르푸르알데히드는 식물 재료에서 추출한 유기 화합물로 방향족 및 알데히드 성질을 가지고 있습니다.
Q: 푸르푸랄은 페놀인가요?
A: 아니요, 푸르푸르알데히드는 페놀이 아닙니다. 푸란 고리 구조를 가진 알데히드 화합물입니다.
Q: 푸르푸랄은 탄닌인가요?
A: 아니요, 푸르푸르알데히드는 탄닌이 아닙니다. 탄닌은 식물에서 발견되는 다른 종류의 화합물입니다.