Isopropylalkoholstruktur, egenskaber, syntese og anvendelser

den isopropylalkohol eller isopropanol er en organisk forbindelse, hvis kemiske formel er CH₃CHOHCH₃ eller (CH₃)₂CHOH. Det tilhører en af ​​de vigtigste familier af organisk kemi: alkoholer, som navnet antyder.

Det er en flydende kemisk forbindelse, farveløs, med stærk lugt, flygtig og brandfarlig. Det er en svag syre og base på samme tid, svarende til vand, afhængigt af opløsningens pH og / eller tilstedeværelsen af ​​en syre eller en base stærkere end den. Dampene af isopropylalkohol forårsager meget mild irritation i slimhinde i næse, hals og øjne.

Isopropylalkohol anvendes som hovedbestanddel i flere produkter inden for farmaceutiske, kemiske, kommercielle og indenlandske industrier. På grund af dets antimikrobielle egenskaber anvendes den i vid udstrækning som et antiseptisk middel på huden og slimhinderne og som et desinfektionsmiddel i inerte materialer.

Det er meget nyttigt som opløsningsmiddel, da det har en lav toksicitet og også bruges som et benzintilsætningsstof..

Ligeledes er det råmaterialet til syntese af andre organiske forbindelser ved udskiftning af hydroxylfunktionsgruppen (OH). På denne måde er denne alkohol meget nyttig og alsidig til at opnå andre organiske forbindelser; såsom alkoxider, alkylhalogenider, blandt andre kemiske forbindelser.

indeks

• 1 Struktur af isopropylalkohol eller isopropanol
• 2 Fysiske og kemiske egenskaber
  • 2,1 Molekylvægt
  • 2.2 Fysisk udseende
  • 2.3 lugt
  • 2.4 Smeltepunkt
  • 2,5 kogepunkt
  • 2,6 Tæthed
  • 2,7 Opløselighed
  • 2,8 pKa
  • 2.9 Konjugeret base
  • 2,10 Absorbans
• 3 nomenklaturen
• 4 Syntese
• 5 anvendelser
  • 5.1 Sammenfattende 
  • 5.2 Til rengøring
  • 5.3 Antimikrobielle
  • 5.4 Medicin
  • 5.5 Opløsningsmiddel
• 6 referencer

Struktur af isopropylalkohol eller isopropanol

I det øvre billede er strukturen af ​​isopropylalkohol eller isopropanol med en model af kugler og søjler vist. De tre grå kugler repræsenterer carbonatomerne, som udgør isopropylgruppen, bundet til en hydroxyl (røde og hvide kugler).

Som alle alkoholer dannes de strukturelt af en alkan; i dette tilfælde propan. Dette giver alkohol den lipofile egenskab (evne til at opløse fedtstoffer givet dets affinitet for dem). Det er bundet til en hydroxylgruppe (-OH), som på den anden side giver strukturen den hydrofile karakteristik.

Derfor kan isopropylalkohol opløse fedtstoffer eller pletter. Bemærk at -OH-gruppen er bundet til mediumets carbon (2 °, dvs. fastgjort til to andre carbonatomer), hvilket viser, at denne forbindelse er en sekundær alkohol.

Kogepunktet er lavere end vandets (82,6 ° C) vand, hvilket kan forklares ud fra propanskeletet, som næppe kan interagere med London-dispersionskræfterne. lavere end brintbroer (CH₃)₂CHO-H-H-O-CH (CH₃)₂.

Fysiske og kemiske egenskaber

Molekylvægt

60,10 g / mol.

Fysisk udseende

Væske og farveløs og brandfarlig.

lugt

Stærk lugt

Smeltepunkt

-89 ° C.

Kogepunkt

82,6 ° C.

tæthed

0,786 g / ml ved 20 ° C.

opløselighed

Det er opløseligt i vand og opløseligt i organiske forbindelser, såsom chloroform, benzen, ethanol, glycerin, ether og acetone. Det er uopløseligt i saltopløsninger.

pKa

17

Konjugeret base

(CH₃)₂CHO^-

absorbans

Isopropylalkohol i det synlige ultraviolet spektrum har en maksimal absorbans ved 205 nm.

nomenklatur

I nomenklaturen for organiske forbindelser er der to systemer: fællesnavnet og det internationalt standardiserede IUPAC-system.

Isopropylalkohol svarer til det fælles navn, slutter i suffikset -ico, forfulgt af ordet alkohol og med navnet på alkylgruppen. Alkylgruppen er sammensat af 3 carbonatomer, to methylender og den ene af centret, der er bundet til -OH-gruppen; det vil sige isopropylgruppe.

Isopropylalkohol eller isopropanol har andre navne, såsom 2-propanol, alkohol-sec-propyl, blandt andre; men ifølge IUPAC-nomenklaturen hedder den propan-2-ol.

Ifølge denne nomenklatur er det først 'propan', fordi carbonkæden indeholder eller består af tre carbonatomer.

For det andet angives OH-gruppens position i carbonkæden under anvendelse af et tal; i dette tilfælde er det 2.

Navnet slutter i 'ol', der er karakteristisk for de organiske forbindelser af familien af ​​alkoholer, fordi de indeholder hydroxylgruppen (-OH).

Navnet isopropanol betragtes som ukorrekt af IUPAC på grund af manglen på isopropanhydrocarbon.

syntese

Den kemiske syntesereaktion af isopropylalkohol på industrielt niveau er i grunden en vandadditionsreaktion; det vil sige hydrering.

Udgangsproduktet til syntese eller opnåelse er propen, hvortil der tilsættes vand. Propen CH₃-CH = CH₂ det er en alken, carbonhydrid afledt af petroleum. Ved hydratisering erstattes et hydrogen (H) med en hydroxylgruppe (OH).

Vand tilsættes til alkenpropenet i nærvær af syrer for at fremstille isopropanolalkoholen.

Der er to måder at udføre hydrering på: den direkte og den indirekte udføres under polære forhold, der frembringer isopropanol.

CH₃-CH = CH₂ (Propen) => CH₃CHOHCH₃ (Isopropanol)

Ved direkte hydratisering hydreres propen i gasformig eller flydende fase ved sur katalysering ved højt tryk.

Ved indirekte hydrering reagerer propen med svovlsyre, der danner sulfatestere, der frembringer hydrofob isopropylalkohol.

Isopropylalkohol opnås også ved hydrogenering af acetone i den flydende fase. Disse processer efterfølges af destillation for at adskille alkoholen fra vandet, hvilket frembringer vandfri isopropylalkohol med et udbytte på ca. 88%.

applikationer

Isopropylalkohol har en bred vifte af anvendelser på kemisk niveau. Det er nyttigt at lave andre kemiske forbindelser. Det har mange anvendelser på industrielt plan, til rengøringsudstyr, på medicinsk niveau, i husholdningsartikler og til kosmetisk brug.

Denne alkohol bruges i parfume, hårfarver, lakker, sæber, blandt andre produkter som det ses nedenfor. Dens anvendelse er primært og grundlæggende eksternt, da dets indånding eller indtagelse til levende væsener er meget giftig.

I syntese

Alkylhalogenider kan opnås fra det ved generelt at erstatte brom (Br) eller chlor (Cl), alkoholfunktionen (OH) -funktionen.

Ved at udføre en oxidationsproces af isopropylalkohol med chromsyre kan acetone fremstilles. Det kan danne alkoxider som følge af omsætningen af ​​isopropylalkohol med nogle metaller som kalium.

Til rengøring

Isopropylalkohol er ideel til rengøring og vedligeholdelse af optiske briller, som f.eks. Linser og elektronisk udstyr. Denne alkohol fordamper hurtigt, efterlader ingen rester eller spor og har ingen toksicitet i dets applikationer eller ekstern anvendelse.

antimikrobielle

Isopropanol har antimikrobielle egenskaber, forårsager denaturering af bakterielle proteiner, opløser lipoproteiner i cellemembranen, blandt andre effekter.

Som et antiseptisk middel påføres isopropylalkohol på huden og slimhinderne og fordampes hurtigt, hvilket efterlader en køleeffekt. Det bruges til at udføre mindre operationer, indsættelse af nåle, katetre, blandt andre invasive procedurer. Desuden bruges den som et medicinsk instrument desinfektionsmiddel.

medicin

Bortset fra dets anvendelse som antimikrobielt kræves det i laboratorier til rengøring, konservering af prøver og ekstraktion af DNA.

Denne alkohol er også meget nyttig til fremstilling af farmakologiske produkter. Isopropylalkohol er blandet med dufte og æteriske olier og bruges i terapeutiske forbindelser til at gnide på kroppen.

tyndere

Isopropylalkohol har det formål at opløse nogle olier, naturlige harpikser, tandkød, alkaloider, ethylcellulose, blandt andre kemiske forbindelser.

referencer

1. Carey, F. A. (2006). Organisk kemi Sjette udgave. Mc Graw Hill
2. Morrison, R. og Boyd, R. (1990). Organisk kemi Femte udgave. Redaktionel Addison-Wesley Iberoamericana.
3. Pubchem. (2019). Isopropylalkohol. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2018). Isopropylalkohol. Hentet fra: en.wikipedia.org
5. Wade, L. (5. april 2018). Isopropylalkohol. Encyclopaedia Britannica. Hentet fra: britannica.com