Что такое изомасляная кислота?
Изомасляная кислота — органическое соединение с химической формулой C4H8O2 и характерной формулой (CH3)2CHCOOH.
Это один из структурных изомеров масляной кислоты, летучей алифатической карбоновой кислоты. Ее номенклатура ИЮПАК — 2-метилпропановая кислота, а ее номер CAS — 79-31-2.
Применение изомасляных кислот
В химической области изомасляные кислоты используются для синтеза изомасляных эфиров, таких как метилизобутират, пропиловый эфир, изоамиловый эфир и бензиловый эфир, а также для производства промежуточного изомасляного нитрила.
Он также используется в пищевой промышленности в качестве съедобного ароматизатора. В частности, он в основном используется в производстве масла, яблок, карамели, сыра, хлеба и дрожжей. Другие области применения включают производство духов и парфюмерных эфиров, фармацевтических препаратов, растворителей для красок, дезинфицирующих средств, лаков, пластификаторов, кожи и дубильных веществ.
Свойства изомасляных кислот
Рисунок 1. Основная информация об изомасляных кислотах
Изомасляные кислоты имеют молекулярную массу 88,11, температуру плавления -47 °C и температуру кипения 154 °C. Это бесцветная жидкость при комнатной температуре. Она имеет неприятный прогорклый маслянистый запах, похожий на запах н-масляной кислоты.
Ее плотность составляет 0,950 г/мл, а константа диссоциации кислоты pKa 4,84. Он чрезвычайно растворим в органических растворителях, таких как этанол и эфир, и растворяется в 6 раз большем количестве воды.
Типы изомасляных кислот
Изомасляные кислоты обычно продаются как реагенты для исследований и разработок и как ароматизаторы (пищевые добавки). В реагентах для исследований и разработок изомасляная кислота доступна в объемах 25 мл, 100 мл и 500 мл и обычно поставляется в объемах, которые легко использовать в лаборатории.
Они обрабатываются как реагенты, которые можно хранить при комнатной температуре. Для тех, которые продаются как пищевые добавки или ароматизаторы, требуются индивидуальные запросы к производителю.
Другая информация об изомасляных кислотах
1. Синтез изомасляных кислот
Рисунок 2. Пример синтеза изомасляных кислот
Изомасляные кислоты можно синтезировать путем окисления изобутилового спирта соответствующим окислителем (дихромат калия/серная кислота и т. д.). Это делается через изомасляный альдегид в качестве промежуточного продукта.
Другие методы включают гидрокарбоксилирование пропилена (реакция Коха). В промышленности изомасляные кислоты являются побочным продуктом производства н-бутанола.
Лабораторные методы включают гидролиз изобутилнитрила в основных условиях для получения изобутилового спирта с последующим окислением и прямой обработкой метакриловой кислоты амальгамой натрия (Na(Hg)) для получения изомасляных кислот.
2. Химическая реакция изомасляных кислот
Рисунок 3. Примеры производных изомасляных кислот
Изомасляные кислоты проявляют типичную реакционную способность, наблюдаемую в карбоновых кислотах в целом, давая производные, такие как амиды (-CONH2), ангидриды кислот (-CO-O-CO-) и хлориды кислот (-COCl). Реакция с хромовой кислотой производит ацетон. Вещество, полученное путем окисления изомасляных кислот перманганатом калия в основных условиях, представляет собой α-гидроксиизомасляную кислоту.
3. Опасные свойства и меры предосторожности при обращении с изомасляными кислотами
Изомасляные кислоты обладают различными опасными свойствами и классифицируются по классификации GHS следующим образом
- Легковоспламеняющаяся жидкость: Категория 3
- Острая токсичность (пероральная): Категория 3
- Острая токсичность (дермальная): Категория 3
- Разъедание/раздражение кожи: Категория 1
- Серьезное повреждение глаз/раздражение глаз: Категория 1
- Специфическая токсичность для органов-мишеней (однократное воздействие): Категория 3
- Раздражение дыхательных путей: Категория 3
- Опасность для водной среды (острая): Категория 3
- Опасность для водной среды (хроническая): Категория 3
Изомасляные кислоты могут изменяться под воздействием света. Избегайте высоких температур, прямых солнечных лучей, тепла, пламени, искр, статического электричества и искр. Сильные окислители указаны как опасные при смешивании. Опасными продуктами разложения являются оксид углерода и диоксид углерода.
4. Нормативная информация для изомасляных кислот
Изомасляные кислоты регулируются законом из-за их опасных свойств. Согласно Закону о пожарной службе, он классифицируется как опасный материал, класс IV, нефть № 2, класс опасности III, а согласно Закону о промышленной безопасности и гигиене труда он классифицируется как опасный материал и легковоспламеняющееся вещество. С ним необходимо обращаться правильно в соответствии с законами и правилами.