Пентанол-1 — бесцветный жидкий спирт с пятью атомами углерода. Он используется в качестве растворителя и промежуточного продукта в химическом синтезе и имеет различные промышленные применения.
| Название ИЮПАК | Пентан-1-ол |
| Молекулярная формула | C₅H₁₁OH |
| Количество CAS | 71-41-0 |
| Синонимы | Амиловый спирт, н-амиловый спирт, 1-гидроксипентан, н-пентиловый спирт, пентанол, пентиловый спирт |
| ИнЧИ | ИнЧИ=1S/C5H12O/c1-2-3-4-5-6/h6H,2-5H2,1H3 |
Свойства 1-пентанола
Формула 1-пентанол
Формула пентанола: C₅H₁₁OH. Он состоит из пяти атомов углерода, одиннадцати атомов водорода и одной гидроксильной группы (-ОН). Формула отражает конкретное расположение и типы атомов в молекуле пентанола.
1-пентанол Молярная масса
Молярная масса пентанола рассчитывается путем сложения атомных масс составляющих его атомов. Молярная масса пентанола составляет примерно 88,15 граммов на моль (г/моль). Он предоставляет информацию о массе одного моля молекул пентанола.
Температура кипения 1-пентанола
Пентанол имеет температуру кипения около 138 градусов по Цельсию (280 градусов по Фаренгейту). При этой температуре жидкий пентанол переходит в газообразное состояние. Точка кипения указывает на температуру, при которой вещество переходит из жидкой фазы в газообразную.
Точка плавления 1-пентанола
Температура плавления пентанола составляет примерно -79 градусов по Цельсию (-110 градусов по Фаренгейту). Это температура, при которой твердый пентанол превращается в жидкую форму. Температура плавления представляет собой переход из твердого состояния в жидкое.
Плотность 1-пентанола г/мл
Плотность пентанола составляет примерно 0,81 грамма на миллилитр (г/мл). Плотность – это мера массы единицы объема. Это указывает на то, насколько плотно упакованы молекулы вещества.
Молекулярный вес 1-пентанола
Молекулярная масса 1-пентанола составляет примерно 88,15 граммов на моль (г/моль). Это сумма атомных весов всех атомов молекулы. Молекулярная масса используется в различных расчетах, например, при определении количества молей или массы вещества.
Структура 1-пентанола
Структура пентанола состоит из прямой цепи из пяти атомов углерода с гидроксильной группой (-ОН), прикрепленной к одному концу. Он имеет химическую формулу CH₃(CH₂)₃CH₂OH. Структура пентанола играет решающую роль в определении его физических и химических свойств.
Растворимость 1-пентанола
Пентанол растворим в органических растворителях, таких как эфир и ацетон, но имеет ограниченную растворимость в воде. Он образует водородные связи с молекулами воды благодаря наличию гидроксильной группы. Растворимость пентанола влияет на его поведение в различных средах.
| Появление | Бесцветная жидкость |
| Удельный вес | 0,809-0,814 г/мл |
| Цвет | Бесцветный |
| Запах | Характерный запах |
| Молярная масса | 88,15 г/моль |
| Плотность | 0,81 г/мл |
| Точка плавления | -79°С (-110°Ф) |
| Точка кипения | 138°С (280°Ф) |
| Мигающая точка | 54°С (129°Ф) |
| Растворимость в воде | Слегка растворим |
| Растворимость | Растворим в органических растворителях, таких как эфир и ацетон. |
| Давление газа | 2,5 мм рт.ст. (25°С) |
| Плотность пара | 3,0 (воздух = 1) |
| пКа | 16.2 |
| рН | 6,5-8,5 |
1-пентанол Безопасность и опасности
Пентанол представляет определенные соображения безопасности и опасности. С ним следует обращаться с осторожностью из-за его легковоспламеняемости, температура вспышки которого составляет 54°C (129°f). Избегайте контакта с открытым огнем или источниками возгорания. Вдыхание паров пентанола может вызвать раздражение дыхательных путей. Прямой контакт с кожей может вызвать раздражение или высыхание кожи. При случайном проглатывании он может вызвать дискомфорт в желудочно-кишечном тракте. При работе с пентанолом следует поддерживать достаточную вентиляцию, чтобы свести к минимуму воздействие паров. Для обеспечения безопасного обращения следует использовать средства индивидуальной защиты, такие как перчатки и защитные очки. Важно ознакомиться с паспортом безопасности и соблюдать соответствующие протоколы безопасности при работе с пентанолом.
| Символы опасности | Легковоспламеняющийся (F) |
| Описание безопасности | Храните вдали от источников тепла/искры/открытого огня/горячих поверхностей. Используйте взрывозащищенное электро/вентиляционное/осветительное оборудование. Избегайте вдыхания паров. Надевайте защитные перчатки/защиту глаз/лица. |
| Идентификационные номера ООН | ООН 1105 |
| код ТН ВЭД | 2905.16.00 |
| Класс опасности | Класс 3 (Легковоспламеняющиеся жидкости) |
| Группа упаковки | ГЭ II |
| Токсичность | Может вызвать раздражение. |
Методы синтеза 1-пентанола
Различные методы позволяют синтезировать пентанол.
Распространенным методом является гидроформилирование 1-бутена , которое включает реакцию 1-бутена с окисью углерода и водородом в присутствии родиевого катализатора. Этот процесс приводит к образованию смеси альдегидных промежуточных продуктов с последующим гидрированием с образованием пентанола.
Другой метод включает восстановление пентаналя, альдегидного соединения, с использованием восстановителя, такого как боргидрид натрия . Эта реакция восстановления превращает пентаналь в пентанол.
Химики могут гидратировать 1-пентен, алкен, для получения пентанола. Эта реакция включает присоединение воды по двойной связи углерод-углерод 1-пентена, что приводит к образованию пентанола.
Кроме того, пентанол можно синтезировать путем гидрирования пентановой кислоты, карбоновой кислоты. Реакция протекает в присутствии подходящего катализатора, такого как палладий на угле и газообразный водород, что приводит к превращению пентановой кислоты в пентанол.
Эти методы синтеза предлагают различные пути получения пентанола, обеспечивая гибкость производства в зависимости от доступного сырья и желаемых условий реакции.
Использование 1-пентанола
Пентанол находит различное применение в различных отраслях промышленности благодаря своим свойствам и универсальности. Вот некоторые из его заметных применений:
- Растворитель: Пентанол служит растворителем в таких отраслях, как фармацевтика, покрытия и косметика, эффективно растворяя многие органические соединения. Он играет решающую роль в разработке красок, лаков и средств личной гигиены.
- Химический синтез: служит важным промежуточным продуктом в синтезе различных химических веществ. Он может вступать в реакции с образованием сложных и простых эфиров и других производных, которые находят применение в производстве духов, ароматизаторов и фармацевтических ингредиентов.
- Экстракция: В процессах экстракции пентанол используется для отделения определенных соединений от натуральных продуктов. Он помогает извлекать ценные вещества из растительного сырья, тем самым способствуя производству эфирных масел, духов и ароматов.
- Чистящее средство: в таких отраслях, как электроника, оптика и прецизионное производство, пентанол используется в качестве чистящего средства из-за его способности растворять масла, смазки и другие загрязнения. Обеспечивает глубокую очистку, удаляя остатки с поверхностей.
- Топливная добавка: в некоторых случаях пентанол используется в качестве топливной добавки для повышения эффективности сгорания и снижения выбросов. Он улучшает эксплуатационные характеристики и воздействие топлива на окружающую среду при смешивании с бензином или другим топливом.
- Промышленное применение: Пентанол используется в различных промышленных процессах, включая удаление краски, обезжиривание металлов и промышленную очистку. Его свойства делают его эффективным при удалении покрытий и загрязнений с поверхностей.
- Исследования и лаборатории: Пентанол используется в качестве реагента или растворителя в научных исследованиях и лабораториях. Он облегчает реакции, экстракцию и очистку в различных экспериментальных процедурах.
Разнообразие применений пентанола подчеркивает его важность в ряде отраслей, где его уникальные свойства способствуют разработке множества продуктов и процессов.
Вопросы:
Вопрос: Что из следующего более растворимо в воде: уксусная кислота, пентанол, бутановая кислота или пентаналь?
Ответ: Уксусная кислота наиболее растворима в воде среди приведенных соединений.
Вопрос: Растворим ли пентанол в воде?
Ответ: Пентанол ограниченно растворяется в воде.
Вопрос: Какова функция кислотного катализатора в содействии дегидратации 4-метил-2-пентанола?
Ответ: Кислотный катализатор облегчает удаление молекулы воды из 4-метил-2-пентанола, способствуя его дегидратации.
Вопрос: Какой продукт получается при реакции серной кислоты, уксусной кислоты и 1-пентанола?
Ответ: Реакция между серной кислотой, уксусной кислотой и пентанолом приводит к образованию сложноэфирных соединений.
Вопрос: Есть ли в пентаноле водородная связь?
Ответ: Да, пентанол может образовывать водородные связи из-за присутствия гидроксильной группы.
Вопрос: Как получить пентановую кислоту из 1-пентанола?
Ответ: Пентановую кислоту можно получить окислением 1-пентанола подходящими окислителями или гидролизом ее соответствующего сложного эфира.
Вопрос: Какой органический продукт вы получили бы при реакции пентанола-1 с CrO3, H2O и H2SO4?
А: Реакция пентанола-1 с CrO3, H2O и H2SO4 приводит к образованию соответствующей карбоновой кислоты.
Вопрос: Что менее растворимо в воде: 1-пентанол или 1-гептанол? Объяснять.
Ответ: Пентанол менее растворим в воде, чем 1-гептанол, из-за его более короткой углеводородной цепи, что приводит к более слабому взаимодействию с молекулами воды.
Вопрос: Какой органический продукт вы бы получили в результате реакции пентанола-1 с PBr3?
А: Реакция пентанола с PBr3 приводит к замещению гидроксильной группы, в результате чего образуется 1-бромпентан.