プロピレン：化学構造、特性、用途 - 化学 - 2025

室温および大気圧でのプロピレンまたはプロペンはガス状であり、他のアルケンと同様に無色である。オイルに似た臭いがありますが、それほど強くはありません。強い極性結合はないものの、分子が非対称であるため、双極子モーメントを持っています。

また、プロピレンはシクロプロパンの構造異性体です（同じ化学式C ₃ H ₆を持っています）。それは植生と発酵の過程の結果として自然の中で起こります。これは、石油、天然ガス、そして程度は低いが炭素などの化石燃料の処理中に人工的に生成されます。

同様に、エチレンとプロピレンは、大きな炭化水素分子を分割して需要の高い小さな炭化水素を生成するプロセスでの石油精製の製品です。

プロピレンは、さまざまな方法で取得することもできます。

-エチレンとブテンを可逆的に反応させます。二重結合が切断され、再合成されてプロピレンになります。

-プロパンの脱水素（水素の損失）のプロセス。

-メタノールからオレフィンを製造するプログラム（MTO）の一部として、プロピレンはメタノールから製造されました。これは、脱水を促進し、エチレンとプロピレンの形成につながるゼオライト触媒を通過しました。

3CH ₃ OH（メタノール）=> CH ₃ CH = CH ₂（プロピレン）+ 3H ₂ O（水）

化学構造

上の画像では、プロピレンの化学構造がわかります。その非対称性が際立っています（右側が左側とは異なります）。H原子を除いて、その炭素骨格はブーメランと見なすことができます。

このブーメランは、その片側（C ₁）に不飽和結合または二重結合を持っているため、炭素原子のsp ²混成により平坦です。

ただし、反対側はメチル基（–CH ₃）で占められており、そのハイブリダイゼーションはsp ³であり、四面体の形状をしています。したがって、正面から見ると、ブーメランは平らであり、H原子は約109.5ºでそこから突き出ています。

気相では、分子は分散力によって他の分子と弱く相互作用します。同様に、2つのプロピレン分子の二重結合（π-π）間の相互作用は、メチル基によって妨げられます。

これにより、その分子間力が減少し、その物理的特性が反映されます。非常に低い温度でのみ、プロピレンは固体構造をとることができ、ブーメランは弱い相互作用でグループ化されたままです。

プロパティ

芳香臭のある無色のガスです。それは液化ガスの形で運ばれ、それが入っている容器から逃げるとき、それは気体または液体の形で運ばれます。低濃度では、空気と爆発性および可燃性の混合物を形成し、プロピレンの密度は空気の密度よりも高くなります。

分子量

42.081 g / mol

沸点

760mmHgで53.9ºF

48ºC〜760 mmHg

融点

301.4ºF

185ºC

引火点

162ºF

溶解度

水中44.6 ml / 100 ml。

1,250 ml / 100 mlのエタノール。

524.5 ml /酢酸100ml。

質量として表される溶解度

200 mg / l 25ºC

密度

-52.6ºFで0.609 mg / ml

20139 Cで0.5139

蒸気密度

32ºFで1.46（基準として空気を基準）。

1.49（空気= 1）。

273.15ºKで1.91 kg / m ³

蒸気圧

-205.4ºFで1 mmHg

-53.9ºFで760 mmHg

25°Cで8.69×10 ³ mmHg（外挿値）。

25ºCで1,158 kPa

37ºCで15.4 atm

自己発火

851ºF

455ºC

粘度

16.7°Cで83.4マイクロポイズ

燃焼熱

16,692 BTU /ポンド

10,940カロリー/グラム

気化熱

104.62 cal / g（沸点）

表面張力

16.7ダイン/ cm（90°C）

重合

触媒の存在下、高温高圧で重合します。

凝固点

185.25°C

臭いのしきい値

10-50 mg / m ³（検出）

100 mg / m ³（認識）

用途

それは燃料およびアルキル化剤として石油化学産業で使用されます。化学産業では、多くの誘導体の製造および合成の原料として使用されます。

主にポリプロピレン、アクリロニトリル（ACN）、酸化プロピレン（PO）、アルコール、クメン、アクリル酸の製造に役立ちます。

ポリプロピレン

ポリプロピレンは、電子および電気アクセサリ、家庭用品、ボトルキャップ、スーツケースで使用される主要なプラスチック材料の1つです。

ラミネート素材はお菓子、ラベル、コンパクトディスクなどの包装に使用され、繊維は折り畳みと衣服で作られています。

アクリロニトリル

エラストマーポリマーとファイバーはアクリロニトリルから得られます。これらの繊維は、セーター、靴下、スポーツウェアなど、さまざまな形の衣類の製造に使用されます。彼らはまた、家庭用家具、フォルダー、室内装飾品、クッション、毛布で使用されています。

プロピレンのOXID

酸化プロピレンは、ポリウレタンの合成のコンポーネントとして参加します。これは、軟質フォームと硬質フォームの製造に使用されます。軟質フォームは、家庭用家具や自動車業界でフィラーとして使用されています。

一方、硬質発泡体は主に建築断熱材として使用されています。

また、プロピレングリコールの製造にはプロピレンオキシドが使用されています。この化合物は、不飽和ポリエステル樹脂の製造および不凍剤として使用されます。

さらに、プロピレングリコールエーテルの製造にプロピレンオキシドが使用されています。このエーテルは、塗料、衣服、インク、樹脂、クリーナーの製造に応用されています。

アルコールの合成およびその他の用途

プロピレンを使用すると、化粧品やパーソナルケア製品の溶剤として使用されるイソプロパノールなどの一部のアルコールを入手できます。また、防腐剤としての機能も果たします。

-イソプロパノールは、塗料、樹脂、インク、粘着テープの製造に関与しています。製薬業界でも使用されています。

-Oxo-alcohol2-ethylhexanolは、フタル酸エステル、可塑剤、接着剤、塗料の製造に使用されます。

-ブタノールは、塗料、コーティング、樹脂、着色剤、医薬品、ポリマーの製造に使用されます。

一方、クメンはプロピレンとベンゼンの組み合わせから生成されます。クメンはフェノールおよびアセトンの製造における主要な化合物であり、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メタクリル酸メチルなどのさまざまな製品で使用されています。

最後に、アクリル酸-プロピレンから派生した別の製品-は、塗料、コーティング、接着剤用途のアクリル酸エステルおよび樹脂の製造に使用されます。

参考文献

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