ブタノン：構造、特性、用途 - 化学 - 2025

ブタノンを有する有機化合物、具体的にはケトンである、化学式CH ₃ CH ₂ COCH ₃。その外観は、主に溶剤として使用される無色の液体の外観です。アセトンに似た特性を持っていますが、高温で沸騰し、ゆっくりと蒸発します。

これは、2-ブタノール（キラル化合物）の接触脱水素によって生成されます。ただし、一部の果物の組成には自然な状態で含まれています。自動車の排気管からの煙の一部であり、たばこの煙の成分です。

ブタノン分子。出典：Pixabay。

アセトンに次いで、この有機化合物ファミリーの中で最も単純です。ブタノンは目と鼻に刺激を与えます。異常に高い用量では、肺粘膜に刺激を引き起こす可能性があります。一方、この液体は麻薬の前駆物質と考えられています。

ブタノンは水への溶解性が非常に優れています。しかし、エタノール、エーテル、アセトン、ベンゼン、クロロホルムなどの有機溶媒にも非常によく溶けます。これは、オクタン/水分配係数のP（0.29）値のログが低いために説明できます。

ブタノンの構造

上の画像は、球と棒のモデルを持つブタノン分子を示しています。カルボニル基（赤い球）の酸素原子は、2番目の炭素に見ることができます。このグループC = Oは、分子に永続的な双極子モーメントを与える役割を果たします。

構造的に見られるブタノンは、メチレン基CH ₂が付加されたアセトンにすぎません。炭素が多いほど、双極子モーメントはアセトンと比較して小さくなります。しかし、そのより高い分子量により、より高い温度で沸騰します。

この分子は、他のケトンと同様に、水素結合を形成する能力がありません。したがって、双極子間相互作用はそれほど強くありません。

それが揮発性の液体である理由です。温度が下がると（-86.6°C）、その弱い双極子は、結晶を形成するために分子を規則正しく配向するものです。これに加えて、ブタノンは構造的に非対称であるとさらにコメントすることができます。

プロパティ

分子式

C ₄ H ₈ OまたはCH ₃ COCH ₂ CH ₃

お名前

-ブタノン。

-2-ブタノン。

-ブタン-2-オン。

-メチルエチルケトン。

モル質量

72.107 g / mol。

身体的特徴

無色の液体。

におい

ミントの香りがし、適度に強い。

沸点

79.59°Cで760 mmHg。

融点

-86.6°C

発火点

-9ºC（クローズドカップ）。

水溶性

20°Cで29 g / 100 mL その双極子モーメントはアセトンのそれよりも小さいですが、それでも水分子と優れた程度で相互作用することができます。それらから水素結合を受け取ります：（CH ₃）（CH ₂ CH ₃）C = O-HOH。これにより、水に非常に溶けやすくなっています。

有機溶剤への溶解性

ベンゼン、アルコール、エーテルに可溶。油、エタノール、エーテル、アセトン、ベンゼン、クロロホルムと混和します。ブタノンは多種多様な溶媒に可溶です。

密度

25°Cで0.7997 g / cm ³

蒸気密度

2.41（水に対して= 1）。

蒸気圧

25°Cで90.6 mmHg

オクタノール/水分配係数

ログP = 0.29

自動着火温度

505°C

分解

それは、遊離ヒドロキシルラジカルによる酸化を介した光化学プロセスによって、ならびに直接光分解によって分解される。分解するまで加熱すると、刺激的な煙を放出します。

粘度

25°Cで0.40 cPoise

燃焼熱

25°Cで2,444.1 kJ / mol

気化熱

沸点で31.30 kJ / mol; そして25. Cで34.79 kJ / mol。

表面張力

25°Cで23.97 mN / m

イオン化ポテンシャル

0.54 eV。

臭いのしきい値

低臭気：0.735 mg / m ³。

高臭気：147.5 mg / m ³。

屈折率

20°Cで1,788

解離定数

pKa = 14.70。

安定

安定しているが、引火性が高い。強力な酸化剤、塩基、還元剤とは相容れない。湿気は避けてください。

用途

溶媒

ブタノンは、表面コーティングの製造、無煙パウダーの製造、着色樹脂の製造、および潤滑剤によって生成されるグリースの蓄積の除去において、溶剤として使用されます。

さらに、それは以下の詳細に使用されます。

-人工皮革。

- ゴムバンド。

-ラッカー。

-ワニス。

-接着剤。

-溶剤。

-ペイントリムーバー。

-接着剤。

-プラスチックセメント。

-シーラント。

-磁気テープ。

-透明紙。

-印刷用インク。

-化粧品および医薬品。

また、金属表面の脱脂、電子機器クリーナー、グリース抽出用の溶剤としても使用されます。広葉樹や植物油の抽出に使用されます。

それは、農薬の製造、および酢酸セルロースと硝酸塩の製造における不活性成分です。

それは、食品および食品成分の処理における抽出溶媒として使用されます。たとえば、油脂の分別や、コーヒーのカフェイン抜きプロセスなどです。ホワイトボードに使用されるマーカーの溶剤としても使用されます。

試薬

-ブタノンは、メタクリル酸の光重合のための水溶性光開始剤として使用されます。

-ホルムアルデヒドと縮合してイソプロペニルケトンを生成します。

-エチルアミルケトンの製造のための自動縮合を経験します。

-シトラールと反応して、メチルシュードイオノンなどの香料成分を取得します。

-ヒドラジンの製造における触媒として介入します。

-さらに、一部の重合反応の触媒となるメチルエチルケトンペルオキシドの前駆体です。

プラスチックセメント

ブタノンは、プラスチックの溶接剤としての用途があり、ポリスチレンスケールモデルの組み立てに使用されます。ブタノンはポリスチレンを溶解し、新しい重合が発生したときに端が一緒になることを可能にします。この動作は接着剤ではなく、セメントの動作です。

その他の用途

ブタノンは、外科用器具、針、皮下注射器、歯科用器具の細菌芽胞殺菌剤として使用されます。

それは非常に低濃度で食品香料として使用されます。たとえば、アルコール飲料の濃度は20 ppmです。焼き菓子では、12.7 ppm; 肉は約26.5 ppmです。チューインガム、0.63 ppm; 油脂では、1.0 ppm。

そして最後に、ブタノンはヘムタンパク質のヘムグループからのアポタンパク質の分離に使用されます。

参考文献

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