2-부텐(CH3CHCHCH3)은 다양한 화학물질 생산에 사용되는 무색 가스입니다. 가연성이며 약간의 냄새가 납니다. 2-부텐은 일반적으로 합성 고무 및 기타 폴리머 제조에 사용됩니다.
| IUPAC의 이름 | 메스-2-엔 |
| 분자식 | C4H8 또는 CH3CHCHCH3 |
| CAS 번호 | 624-64-6 |
| 동의어 | 2-부텐, 부틸렌, 에틸에틸렌, But-2-ene, B-부텐, 부텐-2 |
| 인치 | InChI=1S/C4H8/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H3 |
2-부텐의 성질
포뮬라 2-부텐
2-부텐의 화학식은 C4H8입니다. 이는 분자에 4개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자가 포함되어 있음을 의미합니다. 공식은 분자에 존재하는 원자의 유형과 수에 대한 정보를 제공하지만 구조나 특성에 대한 정보는 제공하지 않습니다.
2-부텐 몰 질량
But-2-ene의 몰질량은 56.11 g/mol입니다. 몰 질량은 물질 1몰의 질량이며 분자를 구성하는 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 부트-2-엔의 경우 4개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자가 있어 총 56.11g/mol이 됩니다.
2-부텐의 끓는점
부트-2-엔의 끓는점은 0.88°C이다. 끓는점은 액체가 기체로 변하는 온도이다. 부트-2-엔의 경우 상온에서는 무색의 기체이지만, 온도를 낮추면 액체로 응축될 수 있다. 0.88°C에서 부트-2-엔은 끓기 시작하여 기체로 변합니다.
2-부텐 융점
But-2-ene은 상온에서 기체로 존재하기 때문에 뚜렷한 녹는점이 없습니다. 그러나 충분히 낮은 온도로 냉각되면 액체로 응축될 수 있습니다. 이 시점에서 응고되는 온도는 실험 조건에 따라 달라집니다.
2-부텐의 밀도 g/mL
But-2-ene의 밀도는 실온 및 압력에서 0.614g/mL입니다. 밀도는 단위 부피당 질량의 양입니다. 부트-2-엔의 경우, 이는 부트-2-엔 1밀리리터당 질량이 0.614g임을 의미합니다.
2-부텐 분자량
부트-2-엔의 분자량은 56.11g/mol입니다. 분자량은 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 부트-2-엔의 경우 4개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자가 있어 총 56.11g/mol이 됩니다.
2-부텐 구조식 이미지
But-2-ene은 선형 구조를 가지며 알켄 그룹에 속합니다. 그것은 두 개의 탄소-탄소 이중 결합을 가지고 있어 특징적인 반응성을 제공합니다. 분자는 두 개의 메틸 그룹이 부착된 중앙 탄소 원자와 분자 끝의 각 탄소에 부착된 두 개의 수소 원자를 가지고 있습니다.
| 모습 | 무색 가스 |
| 비밀도 | 25°C에서 0.614 |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 온화한 |
| 몰 질량 | 56.11g/몰 |
| 밀도 | 25°C에서 0.614g/mL |
| 융합점 | -139.8°C |
| 비점 | 0.88°C |
| 플래시 도트 | -19°C |
| 물에 대한 용해도 | 불용성 |
| 용해도 | 유기 용매에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 276.8kPa |
| 증기 밀도 | 2.5(공기=1) |
| pKa | 44 |
| pH | 해당 없음 |
2-부텐의 안전성과 위험성
But-2-ene은 적절하게 취급하지 않으면 여러 가지 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 가연성이 높으며 열, 화염 또는 스파크에 노출되면 쉽게 발화될 수 있습니다. 또한 호흡기와 눈을 자극하며 흡입 시 현기증, 두통, 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 또한, 삼키면 해로우며 내부 장기에 손상을 줄 수 있습니다. 뷰트-2-엔을 취급할 때에는 보호 장비의 사용, 적절한 환기 등 적절한 안전 조치를 따라야 합니다. 화학물질을 취급하기 전에 잠재적 위험에 대한 적절한 교육과 지식을 갖추는 것이 중요합니다.
| 위험 기호 | 가연성 |
| 보안 설명 | 열/스파크/화염/뜨거운 표면으로부터 멀리 보관하십시오. 방폭형 전기/환기/조명 장비를 사용하십시오. 스파크가 발생하지 않는 도구만 사용하십시오. 정전기 방전에 대한 예방 조치를 취하십시오. 용기를 단단히 닫아 보관하십시오. 통풍이 잘되는 곳에 보관하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN1012 |
| HS 코드 | 290110 |
| 위험 등급 | 삼 |
| 포장그룹 | II |
| 독성 | 삼키면 유해하며 호흡기와 눈을 자극합니다. |
2-부텐의 합성 방법
탄화수소 분해, 2-부탄올 탈수, 부탄의 촉매 탈수소화 등 다양한 방법으로 부트-2-엔을 합성할 수 있습니다.
분해 방법에는 나프타, 경유, 등유와 같은 탄화수소를 고온에서 가열하여 부트-2-엔을 비롯한 더 작은 분자로 분해하는 방법이 포함됩니다. 이 공정은 열분해 또는 촉매분해에 의해 수행될 수 있습니다.
부트-2-엔을 생산하기 위해 사람들은 또 다른 방법으로 2-부탄올의 탈수를 사용합니다. 이 방법은 2-부탄올을 황산 이나 인산 등 의 탈수제와 함께 가열하여 부탄올과 물을 생성하는 방법이다. 반응은 가역적이며 반응 혼합물에서 물을 제거하여 반응을 부트-2-엔 형성 방향으로 추진할 수 있습니다.
부트-2-엔을 합성하는 데 사용되는 또 다른 방법은 부탄의 촉매 탈수소화입니다. 이 공정에는 크롬 알루미나나 백금과 같은 촉매 위에 부탄을 가열하여 부트-2-엔과 수소를 생성하는 공정이 포함됩니다. 반응은 발열성이 높으며 화학자는 고정층 또는 유동층 반응기에서 이를 수행할 수 있습니다.
2-부텐의 용도
But-2-ene은 독특한 화학적 특성으로 인해 광범위한 산업 및 상업용 응용 분야를 가지고 있습니다. But-2-ene의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 부타디엔 생산: 합성 고무 및 기타 엘라스토머 생산에 사용되는 화학물질인 부타디엔의 전구체입니다.
- 플라스틱 제조: 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 플라스틱 생산에 사용됩니다.
- 연료 첨가제: 휘발유의 옥탄가를 높이기 위해 연료 첨가제로 사용됩니다.
- 용제 : 페인트, 코팅, 접착제 등 다양한 산업 분야에서 용제로 사용됩니다.
- 화학 중간체: 부탄올, 부티르알데히드, 부티르산 등 다양한 화학물질 생산 시 중간체로 사용됩니다.
- 냉매: 낮은 끓는점과 우수한 열 전달 특성으로 인해 일부 응용 분야에서 냉매로 사용됩니다.
- 연구 및 개발: 다양한 화학 반응의 반응 역학 및 열역학을 연구하기 위한 연구 개발에도 사용됩니다.
질문:
Q: 2-부텐의 구조를 가장 잘 설명한 것은 무엇입니까?
A: 부트-2-엔은 4개의 탄소 사슬과 두 번째와 세 번째 탄소 원자 사이에 이중 결합이 있는 불포화 탄화수소입니다.
Q: 2-부텐의 두 중심 탄소 원자에서의 혼성화는 무엇입니까?
A: 부트-2-엔의 중심 탄소 원자 2개는 sp² 혼성화되어 있습니다. 즉, 각각 3개의 혼성화된 오비탈과 1개의 혼성화되지 않은 p 오비탈을 가집니다.
Q: 시스-2-부텐을 트랜스-2-부텐으로 전환하는 데 어떤 시약을 사용할 수 있습니까?
A: 브롬이나 수소 가스와 같은 시약을 사용하면 cis-trans 이성질체화라는 과정을 통해 cis-but-2-ene을 trans-but-2-ene으로 변환할 수 있습니다.
Q: TLC로 cis- 및 trans-2-부텐 분리를 시각화하는 것이 왜 어려울 수 있습니까?
A: 두 이성질체는 극성 및 기원점과 같은 물리적 특성이 매우 유사하기 때문에 TLC(박층 크로마토그래피)로 시스-부트-2-엔과 트랜스-부트-2-엔의 분리를 시각화하는 것이 어려울 수 있습니다. 끓여서 TLC로 구별하기가 어렵습니다.
Q: 트랜스-부트-2-엔과 관련된 반응에서 몇 개의 독특한 입체이성체가 생성됩니까?
A: 트랜스-부트-2-엔을 포함하는 반응은 두 개의 독특한 입체이성질체를 생성합니다. 왜냐하면 이중 결합 주위에 가능한 치환기 구성은 트랜스와 시스 두 가지뿐이기 때문입니다.