Άνοιγμα κυρίου μενού

Η 1-προπανόλη[1] (αγγλικά: 1-propanol) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο C3H8O, αν και συχνά αποδίδεται με τους ημισυντακτικούς τύπου C3H7OH, CH3CH2CH2OH ή και συντομογραφικά PrOH. Είναι μια πρωτοταγής[2] αλκοόλη. Πιο συγκεκριμένα ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκανολών, δηλαδή των άκυκλων κορεσμένων μονοσθενών αλκοολών.

1-προπανόλη
Propan-1-ol.svg
Propan-1-ol-3D-balls.png
Propan-1-ol-2D-flat.png
Γενικά
Όνομα IUPAC 1-προπανόλη
Άλλες ονομασίες Προπυλική αλκοόλη
1-υδροξυπροπάνιο
Αιθυλοκαρβινόλη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C3H8O
Μοριακή μάζα 60,1 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
C3H7OH
Συντομογραφίες PrOH
Αριθμός CAS 71-23-8
SMILES CCCO
InChI 1S/C3H8O/c1-2-3-4/h4H,2-3H2,1H3
Αριθμός EINECS 200-746-9
Αριθμός RTECS UH8225000
Αριθμός UN 1274
PubChem CID 1031
ChemSpider ID 1004
Δομή
Διπολική ροπή 1,68 D
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 2
Προπανόλη-2
Αιθυλομεθυλαιθέρας
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης −126 °C
Σημείο βρασμού 97-98 °C
Πυκνότητα 803,4 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
Αναμίξιμη σε κάθε αναλογία
Ιξώδες 1,938 cP (20 °C)
Τάση ατμών 1,99 kPa (20 °C)
Εμφάνιση Διαυγές άχρωμο ευκίνητο υγρό
Χημικές ιδιότητες
pKa ~16
Βαθμός οκτανίου 118
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
22 °C
Σημείο αυτανάφλεξης 371 °C
Επικινδυνότητα
Hazard F.svg Hazard X.svg
Eύφλεκτη (F)
Ερεθιστική (Xi)
Φράσεις κινδύνου R11, R41, R67
Φράσεις ασφαλείας (S2), S7, S16, S24, S26, S39
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704

NFPA 704.svg

3
1
0
 
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Σχηματίζεται και στη φύση, σε μικρές ποσότητες, κατά τη διάρκεια πολλών διεργασιών ζύμωσης, και χρησιμοποιείται ως διαλύτης στη φαρμακευτική βιομηχανία, κυρίως για ρητίνες και εστέρες κυτταρίνης.

Πίνακας περιεχομένων

ΙσομέρειαΕπεξεργασία

Με βάση το μοριακό τύπο της, έχει τα ακόλουθα δύο (2) ισομερή θέσης:

  1. 2-προπανόλη ή ισοπροπανόλη, CH3CH(OH)CH3.
  2. Αιθυλομεθυλαιθέρας ή μεθυξυαιθάνιο, CH3CH2OCH3.

ΟνοματολογίαΕπεξεργασία

Η ονομασία «1-προπανόλη» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-όλη» φανερώνει ότι περιέχει ένα υδροξύλιο ως κύρια χαρακτηριστική ομάδα, δηλαδή ότι πρόκειται για αλκοόλη. Τέλος, στην αρχή τοποθετείται ο αριθμός θέσης του ατόμου άνθρακα στο οποίο συνδέεται το υδροξύλιο (1-), ώστε να υπάρχει διαχωρισμός των δυο ισομερών προπανολών.

Μοριακή δομήΕπεξεργασία

Δεσμοί[3]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp3-1s 109 pm 3% C- H+
C-C σ 2sp3-2sp3 154 pm
C-O σ 2sp3-2sp3 150 pm 19% C+ O-
O-H σ 2sp3-1s 96 pm 32% H+ O-
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
O -0,51
C#3 -0,09
C#2 -0,06
H (C-H) +0,03
C#1 +0,13
H (O-H) +0,32

ΙστορίαΕπεξεργασία

Η 1-προπανόλη ανακαλύφθηκε το 1853, από καθολικούς μοναχούς, οι οποίοι την απομόνωσαν με κλασματική απόσταξη μίγματος ανώτερων αλκοολών, που υπάρχουν στο «ζυμέλαιο»[4].

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

ΒιομηχανικήΕπεξεργασία

Η 1-προπανόλη είναι ένα από τα κύρια συστατικά του ζυμελαίου, ενός παραπροϊόντος που σχηματίζεται από ορισμένα αμινοξέα, όταν ζυμώνονται πατάτες ή δημητριακά για την παραγωγή αιθανόλης. Ωστόσο αυτή δεν είναι πια σημαντική πηγή της 1-προπανόλης.

Η 1-προπανόλη παράγεται βασικά με καταλυτική υδρογόνωση προπανάλης, που παράγεται με τη σειρά της με υδροφορμυλίωση αιθενίου, η οποία πραγματοποιείται με ταυτόχρονη επίδραση μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου σε αιθένιο, παρουσία οκτακυανιούχου κοβαλτίου ή ανάλογου συμπλόκου του ροδίου[5]:

 
 

ΕργαστηριακήΕπεξεργασία

  • Οι παρακάτω μέθοδοι πρακτικά δεν εφαρμόζονται, παρά μόνο για την ακαδημαϊκή μελέτη τους:

Από προπένιοΕπεξεργασία

Από το προπένιο (παράγωγο του πετρελαίου) με υδροβορίωση και στη υδρόλυση παράγεται 1-προπανόλη[6]:

 

Από προπυλαλογονίδιαΕπεξεργασία

1. Με υδρόλυση προπυλαγολογονιδίων (CH3CH2CH2X) παράγεται 1-προπανόλη[7]:

 

2. Με επίδραση καρβοξυλικών αλάτων (RCOONa) παράγονται αρχικά καρβοξυλικοί προπυλεστέρες (RCOOCH2CH2CH3), που υδρολόνται προς 1-προπανόλη[8]:

 

Από προπυλεστέρεςΕπεξεργασία

Με υδρόλυση προπυλεστέρων (RCOOCH2CH2CH3) παράγεται 1-προπανόλη[9]:

 

Από προπανάληΕπεξεργασία

Με αναγωγή προπανάλης (CH3CH2CHO):

1. Με καταλυτική υδρογόνωση[10]:

 

2. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4)[11]:

 

Από προπανικό οξύΕπεξεργασία

Με αναγωγή προπανικού οξέος με LiAlH4[11]:

 

Από προπανικό προπυλεστέραΕπεξεργασία

O προπανικός προπυλεστέρας δίνει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας 1-προπανόλη[12]:

1. Με νάτριο (Na) και αιθανόλη (CH3CH2OH):

 

2. Με διυδρογόνο (H2) και νικέλιο (Ni):

 

3. Με λιθιοαργιλιοτετραϋδρίδιο (LiAlH4):

 

Από 1-προπαναμίνηΕπεξεργασία

Με επίδραση νιτρώδους οξέος (ΗΝΟ2) σε 1-προπαναμίνη [13]:

 

Από μεθανόληΕπεξεργασία

Αρχίζει με την παραγωγή μεθυλοϊωδίδιου και μετά, με επίδραση οξιρανίου σε μεθυλομαγνησιοϊωδίδιο, παράγεται 1-προπανόλη[14]:

 
 
  
 

Από αιθανόληΕπεξεργασία

Υπάρχουν δύο (2) μέθοδοι για ανοικοδόμηση αιθανόλης προς 1-προπανόλη[14]:
Αρχίζουν και οι δύο με την παραγωγή αιθυλοϊωδίδιου και μετά προπανονιτρίλιου:

 
 

1. Υδρόλυση προπανονιτριλίου προς προπανικό οξύ και μετά αναγωγή προς 1-προπανόλη:

 
 

2. Αναγωγή προς 1-προπαναμίνη και μετατροπή της τελευταίας σε 1-προπανόλη:

 
 

Από 1-βουτανόληΕπεξεργασία

Με αποικοδόμιση της ανθρακικής αλυσίδας της 1-βουτανόλης[14]:

 
 
 
 
 

Φυσικές ιδιότητεςΕπεξεργασία

Η 1-προπανόλη παρουσιάζει τα τυπικά φυσικά χαρακτηριστικά των κατώτερων αλκοολών που φαίνονται στις ιδιότητες του παραπάνω πίνακα. Γενικά είναι εύφλεκτο διαυγές λεπτόρρευστο υγρό με ευχάριστη οσμή οινοπνεύματος και αναμειγνύεται με το νερό σε κάθε αναλογία. Το υψηλό σημείο βρασμού της[15] (97 °C) οφείλεται στην ύπαρξη δεσμών υδρογόνου μεταξύ των πολωμένων μορίων της. Στους δεσμούς υδρογόνου οφείλεται και η πολύ μεγάλη διαλυτότητά της στο νερό.

Χημικές ιδιότητες και παράγωγαΕπεξεργασία

Αλκοολικά άλαταΕπεξεργασία

1. Αντίδραση με αλκαλιμέταλλα[16]:

 

2. Αντίδραση με αμίδια μετάλλων[17]::

 

3. Αντίδραση με αιθινικά μέταλλα[18]::

 

4. Αντίδραση με αντιδραστήρια Grignard[19]::

 

Υποκατάσταση από αλογόναΕπεξεργασία

1. Αντίδραση με υδροϊώδιο[20]:

 

2. Αντίδραση με άλλα υδραλογόνα (X: F, Cl, Br)[21]:

 

3. Αντίδραση με ισχυρά χλωριωτικά μέσα[22]:

1. Με PCl5:

 

2. Με PCl3[23]:

 

3. Με SOCl2[24]:

 

ΠροπένιοΕπεξεργασία

Με ενδομοριακή αφυδάτωση 1-προπανόλης παράγεται προπένιο. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, >150 °C. Σε χαμηλότερες ευνοείται η διαμοριακή αφυδάτωση που δίνει διπροπυλαιθέρα, ενώ χωρίς καθόλου θέρμανση παράγεται o όξινος θειικός προπυλεστέρας (CH3CH2CH2OSO3H), που αποτελεί την ενδιάμεση ένωση για τις αφυδατώσεις.[25]:

 

ΔιπροπυλαιθέραςΕπεξεργασία

Παραγωγή διπροπυλαιθέρα[26]:

 

Καρβοξυλικοί εστέρεςΕπεξεργασία

Αντίδραση με ακυλιωτικά μέσα:
1. Εστεροποίηση με καρβοξυλικό οξύ[27]:

 

2. Εστεροποίηση με ανυδρίτη καρβοξυλικού οξέος[28]:

 

3. Εστεροποίηση με ακυλαλογονίδιο[29]:

 

ΟξείδωσηΕπεξεργασία

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4). Παράγεται προπανικό οξύ[30]:

 

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου (CrO3). Παράγεται αρχικά προπανάλη και στη συνέχεια, με περίσσεια τριοξειδίου του χρωμίου, προπανικό οξύ[31]:

 

Αποικοδόμηση προς αιθανόληΕπεξεργασία

Με αποικοδόμηση της ανθρακικής αλυσίδας της αιθανόλης παράγεται αιθανόλη[14]::

 
 
 
 
 

Ανοικοδόμηση προς 1-βουτανόληΕπεξεργασία

Υπάρχουν δύο (2) μέθοδοι για ανοικοδόμηση 1-προπανόλης προς 1-βουτανόλη[14]:
Αρχίζουν και οι δύο με την παραγωγή προπυλοϊωδίδιου και μετά βουτανονιτρίλιου:

 
 

1. Υδρόλυση βουτανονιτριλίου προς βουτανικό οξύ και μετά αναγωγή προς 1-βουτανόλη:

 
 

2. Αναγωγή προς 1-βουταναμίνη και μετατροπή της τελευταίας σε 1-βουτανόλη:

 
 

Ανοικοδόμηση προς 1-πεντανόληΕπεξεργασία

Αρχίζει με την παραγωγή προπυλοϊωδίδιου και μετά, με επίδραση οξιρανίου σε προπυλομαγνησιοϊωδίδιο, παράγεται 1-πεντανόλη[14]:

 
 
  
 

Προσθήκη σε εποξυαιθάνιοΕπεξεργασία

Με επίδραση σε εποξυαιθάνιο παράγεται 2-προποξυαιθανόλη[32]:

  

Επίδραση καρβενίωνΕπεξεργασία

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 1-βουτανόλη, 1-βουτανόλη, μεθυλο-1-προπανόλη και μεθυλοπροπυλαιθέρας[33]:

 

ΕφαρμογέςΕπεξεργασία

Χρησιμοποιείται ως ένας διαλύτης, ιδιαίτερα στη φαρμακευτική βιομηχανία, αλλά και για ρητίνες και εστέρες κυτταρίνης. Σχηματίζεται στη φύση σε μικρές ποσότητες, ως παραπροϊόν σε διάφορες διεργασίες ζύμωσης. Ως καύσιμο σε κινητήρες εσωτερικής καύσης, η 1-προπανόλη έχει υψηλό βαθμό οκτανίων, συγκεκριμένα 118, με βάση τον ερευνητικό βαθμό οκτανίων (Research octane number, RON), και 108, με βάση την αντικροτική λίστα (Anti-Knock Index, AKI)[34], αλλά κύριο πρόβλημα είναι ότι, προς το παρόν, είναι πολύ ακριβή για να χρησιμοποιείται ως συνηθισμένο καύσιμο.

ΑσφάλειαΕπεξεργασία

Η 1-προπανόλη θεωρείται ότι είναι παρόμοια με την αιθανόλη, ως προς τις επιπτώσεις της στο ανθρώπινο σώμα, αλλά 2-4 φορές πιο δυναμική. Η LD50 της 1-προπανόλης σε ποντίκια είναι 1.870 mg/kg (για σύγκριση, η αντίστοιχη της αιθανόλης είναι 7.060 mg/kg). Μεταβολίζεται, τελικά, σε προπανικό οξύ. Οι επιπτώσεις της στο ανθρώπινο σώμα περιλαμβάνουν την αλκοολική μέθη και μεταβολική οξύδωση από την υψηλή συγκέντρωση των ανιόντων του προπανικού οξέος, που παράγονται από το μεταβολισμό της. Το 2011 αναφέρθηκε μόνο μια περίπτωση δηλητηρίασης από 1-προπανόλη[35]. Η μέθη από 1-προπανόλη συμβαίνει σπάνια, αλλά ωστόσο η δυνατότητα υπάρχει. Η 1-προπανόλη πρέπει να είναι αρκετά χειρότερη από τη αιθανόλη ως προς τη μέθη που προκαλεί.

Aναφορές και σημειώσειςΕπεξεργασία

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Το άτομο C που είναι ενωμένο με το -ΟΗ ενώνεται με ένα άτομο C είναι δηλ. πρωτοταγής. Οι πρωτοταγείς αλκοόλες περιέχουν την ομάδα -CH2OH που βρίσκεται πάντα στην άκρη της ανθρακικής αλυσίδας.
  3. Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  4. Το ζυμέλαιο ή πατατέλαιο είναι μίγμα αλκοολών (όπως προπανόλες, βουτανόλες, πεντανόλες κ.τ.λ.) που δημιουργείται από τη ζύμωση χυμού μήλων, μπύρας, κρασιού κτλ.
  5. Kniel, Ludwig. Winter, Olaf; Stork, Karl (1980). Ethylene, keystone to the petrochemical industry. New York: M. Dekker. ISBN 0-8247-6914-7. 
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.197, §8.2.3α.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.197, §8.2.3β.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.5.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 218, §9.2.2.
  11. 11,0 11,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 197, §8.2.2α.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 307, §13.7.5.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.6.
  14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.7.
  15. Ο ισομερής της αιθέρας, αιθυλομεθυλαιθέρας (CH3CH2OCH3) είναι αέριο με σημείο βρασμού (7 °C). Για σύγκριση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων 1-προπανόλης, αιθυλομεθυλαιθέρα και 2-προπανόλης βλέπε Σύγκριση
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4α.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4β.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4γ.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4δ.
  20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.2β.
  21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.2γ.
  22. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3α.
  23. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3β.
  24. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3γ.
  25. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.
  26. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.5β.
  27. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4α.
  28. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4β.
  29. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4γ.
  30. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6α.
  31. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6β.
  32. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3CH2CH2O-.
  33. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.
  34. Perkin, W. H.; Kipping, F. S (1922). Organic Chemistry. London: W. & R. Chambers. ISBN 0-08-022354-0.
  35. «N-PROPANOL Health-Base Assessment and Recommendation for HEAC». 

ΠηγέςΕπεξεργασία

  1. Βάρβογλης Α. "Χημεία Οργανικών Ενώσεων", Θεσσαλονίκη 1986.
  2. Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ. "Στοιχεία οργανικής χημείας", Έκδοση 13η, Αθήνα 1985.
  3. Αλεξάνδρου Ν. Ε. "Γενική Οργανική Χημεία, Δομή-Φάσματα-Μηχανισμοί", Τόμοι 1ος και 2ος, Θεσσαλονίκη 1985.
  4. Τσακιστράκης Α. "Οργανική Χημεία", Αθήνα 1993
  5. Κεχαγιόγλου Α. Χ. "Βιομηχανική Οργανική Χημεία", Θεσσαλονίκη 1989.
  6. Morrison R. T., Boyd R. N. "Οργανική Χημεία" Τόμοι 1ος,2ος,3ος, Μετάφραση:Σακαρέλλος-Πηλίδης-Γεροθανάσης, Ιωάννινα 1991.
  7. Meislich H., Nechamkin H., Sharefkin J. "Οργανική Χημεία", Μετάφραση:Βάρβογλης Α., Αθήνα 1983.
  8. Ιακώβου Π. "Οργανική Χημεία. Σύγχρονη Θεωρία και Ασκήσεις", Θεσσαλονίκη 1995.
  9. Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  10. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  11. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  13. Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.
  14. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα 1-Propanol της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).