CAS 番号 1-109-65 で知られる化合物 9-ブロモブタンは、さまざまな分野で使用されている有機物質です。これは有機合成に不可欠なアルキルハロゲン化物であり、医薬品、農薬、特殊化学品の製造の原料として役立ちます。産業は絶えず進歩しているため、1-ブロモブタンなどの化合物の特性、用途、安全対策を知ることは、専門家が効率を追求しながら健康リスクを保護する上で不可欠です。この論文では、1-ブロモブタンとその化学的特性、用途、および使用時の健康と安全に関する必要な予防措置について検討します。研究者、化学技術者、安全担当者にとって、このガイドは手近の問題を理解する上で役立つでしょう。
1-ブロモブタンの合成手順は何ですか?
手順を説明します。
- 準備段階: 合成反応の主要試薬 n-ブタノール、臭化水素酸（HBr）、および 硫酸 ((H₂SO₄) 硫黄化合物を3つ、注ぐ)濃縮したものが酸を形成します。
- 反応のセットアップ: 反応フラスコに n-ブタノールと臭化水素酸を加えます。濃硫酸は、反応を撹拌し、触媒として作用させるために、段階的に慎重に加える必要があります。
- 動きと加熱: 混合物への還流に熱を加えます。これは、自動沸騰が動作するために必要であり、加温と還流のどちらの間も、n-ブタノールが 1-ブロモブタンに変換される必要があります。追加の化学反応が発生しないように、両方のステップを厳密に監視する必要があります。
- 浄化段階: 1-ブロモブタンを分離蒸留循環冷蔵庫で溶解し、塩化カルシウムなどの乾燥剤、エオシンで乾燥させた後、ヒンジでカットされた濃度に沿って酸の合計を保持します。
- 蒸留の修復作業: 蒸留は、最終目的の 1-ブロモブタンの純度基準を満たす必要があるため、さらに最終ストリップを実行します。
1-ブロモブタンの合成における典型的な反応経路
- フリーラジカルハロゲン化: これは、ブタンの水素原子を臭素原子に置き換える単純なハロゲン置換反応です。この反応は、熱または紫外線による臭素結合の切断によって開始されます。臭素ラジカルが生成され、ブタンと結合して 1-ブロモブタン (Br-クロロアルカン) に変換されます。この戦略はあまり正確ではなく、他の異性体が不要な副産物として形成される可能性があります。
- 求核置換反応（SN2）: 1-ブロモブタンの製造に用いられる主な方法。1-ブタノールを濃硫酸 (H2SO4) の存在下で臭化ナトリウム (NaBr) と反応させ、アルコールの -OH 官能基の活性部位で臭素化が起こります。この反応は 1 段階で起こり、XNUMX-ブロモブタンの製造に最適です。
これらのメカニズムを理解することで、最終製品中の汚染物質のレベルを低く維持しながら 1-ブロモブタンを合成するために必要な手順についての洞察が得られます。
1-ブロモブタン合成の準備中の安全性に関連する重要な要素:
- 換気： 作業スペースは適切に換気するか、ヒュームフードを使用して HBr ガスなどの有害な蒸気にさらされないようにする必要があります。
- 保護具： 腐食性物質や有毒物質が皮膚や目に触れるのを最小限に抑えるために、安全ゴーグルやその他の目の保護具、耐薬品性手袋、白衣などの適切な個人用保護具を着用してください。
- 試薬の取り扱い: 濃硫酸と臭化水素酸を使用するときは注意が必要です。どちらも腐食性が強いです。常に酸を水に加えることを忘れないでください。その逆ではありません。そうしないと、激しい反応が起こる可能性があります。
- 薬物は中和されなければならない 必要に応じて、現地の規制に従って廃棄してください。
可燃物は火気から遠ざけ、その他の火災制御手段を講じる必要があります。作業スペースでは火花を発しない工具のみを使用してください。
化学識別子は 1-ブロモブタンの分類にどのように役立ちますか?
CAS番号109-65-9の調査
CAS 番号 109-65-9 は、1-ブロモブタンを識別する特定の数値登録です。この番号は、さまざまなデータベース、業界、さらには政府機関で参照として使用されます。CAS 番号を使用すると、情報の効率的な交換が保証され、化合物について議論する際の曖昧さが最小限に抑えられます。このシステムは、同じ名前を持つ他の物質に関係なく、1-ブロモブタンの普遍的な識別として機能するため、化学物質、安全情報文書、および法的要件の取得を容易にするのに役立ちます。
1-ブロモブタンの分子量と比重の解釈
1-ブロモブタンは分子量が 137.02 g/mol で、他の有機化合物よりも軽いです。比重は 1.27°C で約 20 で、水よりも密度が高いことを意味します。これらの特徴は、化学物質の反応や保管の必要性に影響を与えるため、実用的な意味を持ちます。
1-ブロモブタンの仕様における化学識別子の役割。
産業および科学の分野では、1-ブロモブタンの正確な仕様と分類に関しては、化学識別子が非常に重要です。必須の識別子は、CAS 登録番号 (CAS RN)、分子式、および構造の標準化された表現で構成されます。1-ブロモブタンの CAS 登録番号は 109-65-9 です。これは世界的に受け入れられている固有の番号であり、化学データベースや文献でこの化合物に矛盾なく使用できます。
分子式 C4H9Br は、分子を構成する原子の比率と量を表し、分子の構成の概要を示すのにも役立ちます。さらに、化学業界と研究環境では特定の命名ガイドラインに従っているため、1-ブロモブタンは IUPAC 名です。Br と C4H9 は、それぞれ SMILES と InChI (1S/C4H9Br/c1-2-3-4-5/h2-4H2,1H3) として知られる高度な電子表現で、機械による読み取りが可能であるため、計算モデルとデータ ストレージ システムとの互換性が確保されています。
これらの識別子により、1-ブロモブタンが、国際標準の REACH や GHS など、材料合成、危険管理、規制遵守管理において、統一的に認識、管理、適用できることが容易にわかります。精度が高いため、国際貿易や科学文書における不一致の回避が容易になります。
1-ブロモブタンのリスクと保護因子は何ですか?
1-ブロモブタンの潜在的な危険因子を認識する。
全 多数の可能性 1-ブロモブタンには、主にその化学的および物理的特性に起因する多くの脅威があります。XNUMX-ブロモブタンは可燃性が高いと考えられており、その蒸気は空気と混合して爆発性混合物を形成する可能性があります。皮膚、目、喉への暴露は非常に刺激的です。慢性的な暴露は、めまいや眠気などの中枢神経系への影響につながる可能性があります。危険を回避するには、手袋やゴーグルなどの個人用保護具 (PPE) を使用し、適切な保管および換気プロトコルを使用する必要があります。詳細な手順については、必ず安全データシート (SDS) を参照してください。
容器と保管に関する推奨ガイドライン。
揮発性物質や危険物質を扱う場合、安全な取り扱いと保管を確保するために、厳格な保管プロトコルに加えて、適切な容器のみを選択する必要があります。容器は、反応性の低い物質の場合は高密度ポリエチレン (HDPE)、反応性の高い物質の場合はステンレス鋼など、互換性のある非反応性材料で作られている必要があります。たとえば、可燃性液体は、DOT および UN 認定の容器に保管する必要があります。これらの容器には、容器のこぼれや蒸気の漏れを防ぐために、安全な漏れ防止シールも必要です。
物品を保管する場合、保管場所が換気がよく、乾燥していて、涼しいなどの特別な特徴を確保する必要があります。また、日光やその他の熱源に直接さらされないことも必要です。さらに、多くの化学物質は摂氏 15 度から 25 度、つまり華氏 59 度から 77 度の温度範囲を必要とするため、温度の安定性を維持する必要があります。可燃性物質は、静電気による火災の可能性を排除するために適切に接地された耐火キャビネットに保管する必要があります。また、マークされた危険物は、非常に危険な化学反応を避けるために適合性クラスごとに分離する必要があり、明確にラベル付けされ、リスクを軽減するために推奨される容量制限以下に保たれる必要があります。これらのエリアは定期的に検査する必要があります。そうしないと、安全コンプライアンスの問題や、封じ込めの劣化または故障につながる可能性があります。
引火点と蒸気の危険性の特定
引火点とは、発火源がある場合に液体がガスに変化して発火するために必要な最低温度のことです。この要素は、特定の物質の可燃性を判断し、適切な取り扱い方法を決定するために不可欠です。揮発性液体が蒸気を放出すると、蒸気の危険性が生じ、この蒸気が空気と混ざると爆発する可能性があります。引火点と蒸気の危険性に関連するリスクを最小限に抑えるには、適切な換気と保管のガイドラインに従う必要があります。最後に、安全かつ適切な取り扱いと保管の方法に関する詳細な指示については、必ず物質安全データシートを確認してください。
1-ブロモブタンはさまざまな化合物とどのように反応しますか?
1-ブロモブタンと水素および他の化合物との反応:
適切な条件下では、1-ブロモブタンは水素ガスと反応して水素化反応によりブタンを生成します。このプロセスを妥当な時間内に行うには、ニッケルやパラジウムなどの触媒と高温高圧が必要です。また、1-ブロモブタンは水素による求核置換反応に限定されません。ブタノールを生成する水酸化物イオンやブタンニトリルを形成するシアン化物イオンなど、他の物質も使用できます。ただし、これらの反応は反応媒体と温度に依存するため、極性非プロトン性溶媒で行われることが多いのです。これらの溶媒は反応性と温度を高めます。物質は慎重に取り扱ってください。
有機合成における 1-ブロモブタンの使用:
1-ブロモブタンは強力なアルキル化剤であるため、有機合成で広く使用されています。その有用性は、求核置換反応を起こす傾向に由来し、さまざまな有機化合物の合成の中間体として使用できます。たとえば、1-ブロモブタンは、エーテル合成でよく使用される S\(_N\)2 メカニズムによってナトリウムエトキシドを置換してエチルブチルエーテルを生成します。同様に、1-ブロモブタンはシアン化カリウムと反応してブタンニトリルを生成します。これはアミンやカルボン酸の形成に使用され、医薬品や農薬の化合物の合成への扉を開きます。
長いアルキル鎖にブチル基を挿入する界面活性剤合成は、この化学物質の最も有用な用途の 1 つです。さらに、高分子化学では、藻類ブロモブタンは官能性モノマーのアルキル化に使用されます。ポリマー製造者は、結果として得られるポリマーのより優れた特性を持つ材料を得ます。
1-ブロモブタンなどのアルキル臭化物は、通常の条件および他の求核剤にさらされた場合、約 10\^6 L.mol\^{-1}.s\^-1 の反応速度定数を持つことが統計的研究によって証明されています。これらの数値は両方とも、研究室および産業の文脈における化学物質の効力と生産性を反映しています。これは、化合物の多様化における価値を意味します。遅延効果は、溶媒の種類や加熱と同様に、温度がこれらの構造内に含まれる粒子の手段に影響し、それによって価値が上昇するため、適切に設計された反応の必要性が示されます。
1-ブロモブタンを前駆体とするグリニャール反応物の調査
グリニャール試薬は、1-ブロモブタンを無水のエーテル溶媒（通常はジエチルエーテル）の存在下でマグネシウムと反応させることによって、1-ブロモブタンから調製されます。この反応により、重要な有機金属化合物であるブチルマグネシウム臭化物が生成されます。グリニャール試薬は水分に極めて敏感で、水により加水分解されて効用が失われます。反応に利用できる表面積を最大化するために、マグネシウムは粒状で存在する必要があります。この反応は通常室温で行われ、発熱反応であるため、消費されるエネルギーよりも多くのエネルギーが放出され、マグネシウムが非常に急速に加熱されるため、過熱を防ぐために、1-ブロモブタンをマグネシウムでゆっくりと処理する必要があります。ブチルマグネシウム臭化物は、炭素と炭素の結合を構築するために使用されるため、有機化学および合成化学で非常に重要な有機マグネシウム化合物です。
さらに詳しい情報を確認するには: 1-ブロモブタンの参考文献を確認してください。
1-ブロモブタン CAS データと仕様に関する信頼できるサイト。
- Pubchem (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/): 1-ブロモブタン化合物の化学的特徴や危険性情報など、CAS 番号やさまざまな詳細情報がアクセスできる主要な完全な情報源です。
- シグマアルドリッチ（https://www.sigmaalrich.com）： 1 つは、承認された仕様を提供し、実験室グレードの XNUMX-ブロモブタンの物質安全データシートとともに CAS 番号も提供します。
- CAS レジストリ (https://www.cas.org): 化合物の正しい CAS 番号およびその他の関連データの主な提供者。
- ケムスパイダー（http://www.chemspider.com）： CAS 番号や化合物仕様を含む化学情報のリポジトリは信頼できます。
これらの情報源は頻繁に更新されるため、信頼性が高く、正確で、関連性があります。
1-ブロモブタンのメルクインデックスへの記載を調査
Merck Index は、1-ブロモブタンの迅速かつ正確な情報源として機能し、その概要組成と構造 C4H9Br、分子量 137.02 g/mol を適切に処理し、沸点や密度などの重要な物理的特性のほとんどを提供します。安全性分類、合成に関する関連情報、およびさまざまな業界での化合物 1-ブロモブタンの主な用途も提供します。詳細については Index を参照してください。ただし、正確性を確保し、最新のデータについては最新バージョンにアクセスしてください。
用途と臭化n-ブチルについて詳しく説明します。
n-ブチル臭化物 (1-ブロモブタン) は、有機化学の主要な構成要素として定期的に使用されています。医薬品、有機化合物、農薬、その他の有機化学物質の合成においてアルキル化剤として使用されています。また、化学産業での有用性から、生化学の重要な第四級アンモニウム塩の合成にも役立ちます。さらに、n-ブチル臭化物は、特に新しい化学反応の設計と研究において、いくつかの科学的調査にも役立ちます。より信頼性が高く正確な情報については、一次文献または CAS レジストリや ChemSpider などの信頼できるデータベースを参照してください。
よくある質問（FAQ）
Q: 1-ブロモブタンとは何ですか? また、その主な同義語は何ですか?
A: CAS 番号 109-65-9 で識別される 1-ブロムブタンは、ブチルブロミドや n-ブチルブロミドとも呼ばれる有機化合物として特徴付けられています。EC 番号 203-691-9 のこの化合物は、有機合成を促進するアルキル化剤としてよく使用されます。その線形構造は、式 CHBr に相当します。標準状態では、無色から淡色の液体として存在します。
Q: 1-ブロモブタンの物理的性質は何ですか?
A: として 室温で液体1-ブロモエタンの外観は無色です。分子量は比較的大きく、約 137.02 g/mol で、純度は 98% 以上です。融点は -112 と予想され、沸点は 101～102 度です。この化合物は水には溶けませんが、炭化水素、アルコール、エーテルなどの有機溶媒には溶けます。引火点は約 65 度 F (18 度 C) で、簡単に発火します。
Q: 1-ブロモブタンの主な用途は何ですか?
A: 化学の分野では、1-ブロモブタンは有機化学合成におけるアルキル化剤として最もよく使用されています。この化合物は、グリニャール試薬などの有機金属化合物の製造を容易にします。この化合物は、医薬品や農薬などの特殊化学品の合成における中間体としても使用されます。この化合物は、研究室で求核置換反応に使用することもでき、他の用途では溶媒として微量に使用することもできます。
Q: 1-ブロモブタンは水素原子とどのように反応しますか?
A: 1-ブロモブタンと水素原子の反応の速度係数については、さまざまな研究で報告されています。この反応では通常、ブロモブタン分子のさまざまな場所から水素が引き抜かれます。反応は条件に応じてさまざまな経路で進行することが示されており、臭素原子は多くの反応で優れた脱離基であるため、この反応性により有機合成アプリケーションで有用となります。
Q: 1-ブロモブタンを取り扱う際の安全対策は何ですか?
A: 1-ブロモブタンを取り扱う際は、手袋、目の保護具、白衣などの適切な個人用保護具を着用する必要があります。蒸気の吸入は避け、ドラフトのない場所での作業も避けてください。暴露した衣服は直ちに脱いでください。1-ブロモブタンは引火性が高いため、熱源や火気から遠ざけてください。火災が発生した場合は、粉末消火器、CO₂消火器、または耐アルコール泡消火器を使用してください。この化学物質は、涼しく換気の良い場所に保管し、不適合物質から離してください。
Q: 1-ブロモブタンと混合できない物質は何ですか?
A: 強塩基、強酸化性化合物、および一部の金属は、1-ブロモブタンと衝突します。水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの強塩基との反応は非常に激しくなります。また、化合物の酸化を引き起こす可能性のある他の物質に対しても攻撃的です。1-ブロモブタンを含む化学反応を実行する場合、予期しない事象による有害な反応を回避するために、潜在的な不適合性を評価することが非常に重要です。
Q: 1-ブロモブタンは、2-ブロモプロパンなどの他のアルキル臭化物とどのような点が異なりますか?
A: アルキル臭化物 1-ブロモブタン (n-ブチル臭化物) と 2-ブロモプロパンは、どちらも構造と反応性が異なります。1-ブロモブタンは 2 炭素鎖脂肪族の塩素化末端を持ち、2-ブロモプロパンは 1 炭素鎖の 2 級炭素に臭素を持ちます。2-ブロモプロパンに比べて立体障害が比較的低いため、XNUMX-ブロモブタンは一般に SNXNUMX 反応でより反応性があります。ただし、特定の条件下では、XNUMX-ブロモプロパンの方が脱離反応に関与しやすくなります。
Q: 1-ブロモブタンにさらされた場合、どのような応急処置を講じるべきですか?
A: 皮膚に付着した場合は、石鹸と水で少なくとも 15 分間患部を洗い、汚染されている可能性のある衣服を脱いでください。目に入った場合は、数分間水で注意深く洗い流してください。吸入した場合は、新鮮な場所に移動する必要があります。摂取した場合は、吐き出させず、直ちに医師の診察を受ける必要があります。曝露による症状には、目、皮膚、呼吸器の刺激、頭痛、めまい、吐き気、嘔吐、場合によっては失神などがあります。極端に重大な曝露の場合は、いかなる場合でも、遅滞なく医師の診察を受ける必要があります。둮曝露による危害の範囲を考えると、できるだけ早く医師の診察を受けるのが合理的です。
Q: 1-ブロモブタンの廃棄および保管の手順は何ですか?
A: 1-ブロモブタンは、熱源から不適切な素材で隔離し、ドア、窓、改ざんのない、涼しく密閉された乾燥した換気のない場所に保管する必要があります。使用していないときは、容器をしっかりと閉じてください。廃棄に関しては、この化合物は有害廃棄物に分類されるため、一般のゴミとして処分したり、排水溝に流したりしないでください。代わりに、廃棄物処理の資格を持つ専門家に助けを求めるのが最善です。彼らはまた、適切な材料を使用して、設定された地域、州、中央の規制に従います。使用済みおよび未使用の容器にも廃棄物の残留物が含まれている可能性があるため、すべての製品は危険物とみなされます。
参照ソース
- タイトル： 1-ブロモブタンのマイクロ波スペクトル
著者： キム・ジヒョン、チャン・ヒス、カ・スヒョン、D.オーベンチェーン、R.ピーブルズ、S.ピーブルズ、J.オー
ジャーナル： 分子分光学ジャーナル
発行日： 2016-10-01
引用トークン: (Kim 他、2016、50 ～ 58 ページ)
概要 この研究では、1-ブロモブタンのマイクロ波スペクトルの分子構造とマイクロ波スペクトルの回転遷移に関する分析が行われました。著者らは、与えられた回転スペクトルを分析することでマイクロ波分光法技術を活用し、1-ブロモブタンの分子パラメータを評価することができました。この知識は、さまざまな設定でのこの特定の化合物の分子動力学やその他の相互作用の理解を深めるのに役立ちます。 - タイトル： (ニトロベンゼン + 1-ブロモブタン)、(1-ブロモブタン + メチルシクロヘキサン)、(ニトロベンゼン + メチルシクロヘキサン)、(メチルシクロヘキサン + ニトロベンゼン + 1-ブロモブタン) の二成分および三成分混合物の密度と粘度 (293.15 ～ 308.15) K
著者： S. ランジバル、セイエド・ハミッド・モメニアン
ジャーナル： 化学工学データジャーナル
発行日： 2011-09-15 (過去 5 年以内ではないが、関連あり)
引用トークン: (ランジバー＆モメニアン、2011年、3949-3954頁)
概要この文書は、1-ブロモブタンを含むさまざまな混合物の密度と粘度を分析します。著者らは、さまざまな温度でのこれらの混合物の物理的パラメータの挙動を精査し、次にレドリッヒ-キスター方程式を使用して過剰モル体積を評価しました。この研究は、これらの混合物の熱力学的特性を理解するために重要であり、化学工学と プロセス設計さらなる研究に役立つ情報を提供します。 - タイトル： 二酸化炭素 + 1-ブロモブタン、二酸化炭素 + 1-クロロブタン、二酸化炭素 + 1-メチルイミダゾールの相挙動、密度、等温圧縮率
著者： Xiaoting Chen、Yucui Hou、Weize Wu、Shuhang Ren、Jianwei Zhang、Jinlong Fan
ジャーナル： 化学工学データジャーナル
発行日： 2010-01-14 (過去 5 年以内ではないが、関連あり)
引用トークン: (Chen et al.、2010、pp. 385–399)
概要この研究では、1-ブロモブタンと二酸化炭素の二成分混合物の相挙動と臨界特性を評価します。著者らは、高圧可変容積ビューセルを使用して密度と等温圧縮率を決定しました。これは、さまざまな条件下での種の相互作用を理解するのに役立ちます。結果は、超臨界流体抽出プロセスやその他の化学工学操作に役立ちます。 - 液体
- 解決策（化学）
