프로판산 또는 C3H6O2는 매운 냄새가 나는 무색 액체 카르복실산입니다. 특히 의약품, 제초제, 식품 방부제 생산에 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 프로판산 |
| 분자식 | C3H6O2 |
| CAS 번호 | 79-09-4 |
| 동의어 | 프로피온산, 메틸아세트산, 에틸포름산, 프로파닐포름산, 프로피온산 용액 등 |
| 인치 | InChI=1S/C3H6O2/c1-2-3(4)5/h2H2.1H3,(H.4.5) |
프로판산의 구조
프로판산은 탄소 원자 3개, 수소 원자 6개, 산소 원자 2개로 구성된 단순한 선형 구조를 가지고 있습니다. 카르복실산 그룹(-COOH)은 분자의 두 번째 탄소 원자에 부착됩니다. 이 구조를 통해 프로판산은 다른 프로판산 분자 및 수소 결합 수용체 또는 공여체를 갖는 다른 화합물과 강한 수소 결합을 형성할 수 있습니다.
프로판산의 끓는점
프로판산의 끓는점은 141.1°C이다. 이 값은 화합물에 존재하는 분자간 힘의 영향을 받습니다. 프로판산은 강한 수소 결합을 형성하는 능력으로 인해 다른 단순 카르복실산에 비해 상대적으로 끓는점이 높습니다. 이러한 특성으로 인해 프로판산은 유기 화학에서 유용한 용매가 됩니다.
프로판산 공식
프로판산의 화학식은 C3H6O2입니다. 이 공식은 프로판산 단일 분자의 정확한 원자 수와 유형을 나타냅니다. 이 공식은 프로판산과 관련된 화학 반응에서 몰 질량, 분자량 및 화학량론적 비율을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.
몰 질량 of 프로피온산
프로피온산의 몰질량은 74.08g/mol입니다. 이는 탄소 원자 3개, 수소 원자 6개, 산소 원자 2개로 구성된 단순한 유기 카르복실산입니다. 몰 질량은 주어진 샘플에서 물질의 양을 결정하는 데 사용되기 때문에 화학에서 중요한 매개변수입니다. 또한 화학 반응에서 반응물이나 생성물의 양을 결정하기 위한 화학양론적 계산에도 사용됩니다.
프로피온산의 녹는점
프로피온산의 녹는점은 -20.8°C입니다. 이러한 낮은 융점은 화합물에 존재하는 약한 분자간 힘의 결과입니다. 프로피온산은 실온에서 액체이고 저온에서 쉽게 응고될 수 있습니다.
프로피온산의 밀도 g/ml
프로피온산의 밀도는 실온에서 0.99g/mL입니다. 이 특성은 화합물 분자의 분자량과 패킹 밀도에 의해 영향을 받습니다. 프로피온산의 밀도는 물보다 밀도가 낮아서 물 표면에 떠오를 수 있게 해줍니다.
프로피온산의 분자량
프로피온산의 분자량은 74.08g/mol입니다. 이 값은 분자를 구성하는 원자의 원자량을 더하여 계산됩니다. 프로피온산의 분자량은 주어진 샘플에서 화합물의 몰 질량과 몰 수를 결정하는 데 사용됩니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 0.99g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 에이커 |
| 몰 질량 | 74.08g/몰 |
| 밀도 | 0.99g/ml |
| 융합점 | -20.8°C |
| 비점 | 141.1°C |
| 플래시 도트 | 60°C |
| 물에 대한 용해도 | 혼용 가능 |
| 용해도 | 에탄올, 에테르, 아세톤에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 1.5mmHg |
| 증기 밀도 | 2.5 (대공) |
| pKa | 4.87 |
| pH | 2.8(1M 솔루션) |
참고: 표에 제공된 값은 대략적인 값이며 데이터 소스에 따라 다를 수 있습니다.
프로판산 안전 및 위험
프로판산을 부적절하게 취급하면 안전 및 건강에 위험을 초래할 수 있습니다. 이 물질은 부식성이 있으며 흡입 시 심각한 피부와 눈 자극, 호흡기 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한 프로판산은 가연성이며 공기와 폭발성 혼합물을 형성할 수 있습니다. 안전을 보장하려면 열원, 스파크 또는 화염으로부터 멀리 떨어진 서늘하고 건조하며 통풍이 잘되는 곳에 보관하십시오. 이 물질을 취급할 때에는 피부와 눈에 접촉되거나 증기 흡입을 피하기 위해 장갑, 고글, 호흡기 등의 보호 장비를 착용하십시오. 삼켰거나 피부나 눈에 접촉한 경우 즉시 의사의 진료를 받으십시오.
| 위험 기호 | 부식성(C) |
| 보안 설명 | S26-S36/37/39-S45 |
| AN 식별자 | 1848년 |
| HS 코드 | 2915.90.10 |
| 위험등급 | 8 (부식성 물질) |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | LD50(경구, 쥐) = 1.26g/kg |
프로판산 합성 방법
프로피온산은 여러 가지 방법으로 합성될 수 있습니다. 일반적인 방법은 프로필렌 산화인데, 이는 일반적으로 금속 산화물인 촉매 존재 하에서 프로필렌을 공기와 반응시켜 아크롤레인을 형성하는 것을 포함합니다. 아크롤레인은 산화되어 아크릴산을 형성하고, 이는 탈카르복실화 반응을 통해 프로피온산으로 전환됩니다.
또 다른 방법은 에틸렌을 형성하기 위해 촉매(일반적으로 금속염 또는 팔라듐 착물) 존재 하에서 에틸렌을 이산화탄소 및 물과 반응시키는 에틸렌 카르복실화를 포함합니다. 아세트알데히드. 그런 다음 아세트알데히드는 아세트산으로 산화되고, 이는 탈카르복실화 반응을 통해 프로판산으로 전환됩니다.
세 번째 방법은 시안화에틸 가수분해를 포함하는데, 이는 강산이나 염기가 있는 상태에서 시안화에틸을 물과 반응시켜 프로피온산을 형성하는 것을 포함합니다.
네 번째 방법은 프로피오니박테리움 프루덴레이치(Propionibacterium freudenreichii)와 같은 박테리아를 사용하여 설탕을 프로피온산으로 전환시키는 탄수화물 발효와 관련이 있습니다. 이 방법은 식품 산업에서 방부제로 사용할 프로피온산을 생산하는 데 일반적으로 사용됩니다.
전반적으로, 이러한 방법은 원하는 순도, 수율 및 환경 영향에 따라 프로피온산 합성을 위한 다양한 옵션을 제공합니다.
프로판산의 용도
- 식품 산업에서는 프로판산을 방부제로 사용하여 제과류, 유제품 및 애완동물 사료에서 박테리아와 곰팡이의 성장을 방지합니다.
- 프로피온산은 향수, 향료 및 플라스틱 생산에 사용되는 에스테르를 포함한 다른 화학 물질 생산에서 화학 중간체 역할을 합니다.
- 프로피온산으로부터 생산되는 프로피온산 무수물은 유기 합성에서 용매 및 시약으로 사용됩니다.
- 제약 산업에서는 이부프로펜, 나프록센, 페노프로펜과 같은 약물 합성 시 프로판산을 원료로 사용합니다.
- 프로피온산은 제초제와 살충제 생산에도 사용됩니다.
- 의약품용 코팅제이자 페인트, 바니시, 코팅제의 성분인 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트는 프로피온산으로부터 생산됩니다.
전반적으로 프로피온산은 항균 및 보존 특성뿐만 아니라 화학 중간체로서의 다용도로 인해 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
질문:
프로판산(ch3ch2cooh)과 유사한 화학적 특성을 가질 것으로 예측할 수 있는 화합물은 무엇입니까?
프로피온산(CH3CH2COOH)은 유사한 화학 구조를 가진 화합물이 비슷한 화학적 특성을 가질 것이라고 예측합니다. 부탄산(CH3CH2CH2COOH)은 프로피온산과 구조가 유사하며 탄소 사슬에 메틸렌기가 추가된 화합물입니다. 이 여분의 메틸렌 그룹은 분자의 극성과 산도에 영향을 미칠 것으로 예상되지만 두 화합물 모두 약한 유기산과 같은 유사한 특성을 가지고 있습니다.
식품 산업에서는 부탄산을 방부제로 사용하고 프로판산과 마찬가지로 에스테르, 용매 및 의약품 생산에서 화학 중간체 역할을 합니다. 부탄산은 pKa 값이 가깝기 때문에 일부 응용 분야에서는 프로피온산을 대체할 수도 있습니다.
프로판산은 강산인가요?
프로판산은 약산이다. pKa는 약 4.87이며, 이는 화학 반응에서 양성자를 염기로 쉽게 포기하지 않음을 나타냅니다.
이에 비해 염산(HCl), 황산(H2SO4)과 같은 강산은 pKa 값이 훨씬 낮고 화학 반응에서 쉽게 양성자를 기증합니다. 비록 약산이지만 프로피온산은 일부 응용 분야에서는 여전히 유용합니다. 산도가 낮아 식품의 맛이나 냄새에 영향을 주지 않으면서 박테리아와 곰팡이의 증식을 억제하는 효과가 있어 식품산업의 방부제로 적합합니다.