O composto 1-Bromobutano, reconhecido pelo número CAS 109-65-9, é uma substância orgânica empregada em diferentes setores. É um haleto de alquila que é vital para a síntese orgânica, servindo como um líder para a produção de produtos farmacêuticos, agroquímicos e produtos químicos especiais. As indústrias estão em constante avanço, portanto, conhecer as características, usos e medidas de segurança de compostos como o 1-Bromobutano é fundamental para garantir que o profissionalismo busque eficiência ao mesmo tempo em que salvaguarda os riscos à saúde. Este artigo busca examinar o 1-Bromobutano e suas características químicas, usos e precauções necessárias em relação à saúde e segurança em seu uso. Pesquisadores, engenheiros químicos e agentes de segurança acharão este guia útil para entender os problemas em questão.
Qual é o procedimento de síntese do 1-Bromobutano?
Explique os passos.
- Fase de Preparação: Reagentes primários para a reação de síntese de n-butanol, ácido bromídrico (HBr) e ácido sulfúrico ((H₂SO₄) torre de fusão três, Pour)-concentrados estes são ácidos de forma.
- Configuração da reação: Adicione n-butanol e ácido bromídrico no frasco de reação. O ácido sulfúrico concentrado deve ser adicionado com muito cuidado, passo a passo, para agitar a reação e também catalisá-la.
- Movimento e Aquecimento: Aplique calor ao refluxo da mistura, é necessário que a fervura automatizada permaneça ativa durante o aquecimento e o refluxo, o n-butanol deve ser transformado em 1-bromobutano, a etapa deve ser monitorada de perto para não assumir nenhuma reação química adicional.
- Fase de purificação: Dissolva o 1-bromobutano durante a destilação separável em câmara frigorífica e retenha a quantidade de ácidos ao longo das concentrações que são cortadas nas dobradiças após destilá-lo a seco com agentes secantes, como eosina, como cloreto de cálcio.
- Trabalho de recuperação da destilação: A destilação deve atender ao critério de pureza do 1-bromobutano destinado ao propósito final, portanto, realizar mais tiras finais.
Vias de reação típicas na síntese de 1-bromobutano
- Halogenação de radicais livres: Isso envolve uma reação simples de substituição de halogênio, na qual um átomo de hidrogênio no butano é substituído por um átomo de bromo. A reação é iniciada pela quebra de uma ligação de bromo pelo calor ou luz ultravioleta. Radicais de bromo são criados para se ligar ao butano e convertê-lo em 1-bromobutano (Br-cloroalcano). Essa estratégia não é muito precisa e outros isômeros podem se formar como subprodutos indesejados.
- Substituição Nucleofílica (SN2): Um método primário empregado na produção de 1-bromobutano. Um 1-butanol é reagido com brometo de sódio (NaBr) na presença de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) onde a bromação ocorre no sítio ativo do grupo funcional álcool -OH. Esta reação acontece em uma etapa, e é mais adequada para produzir 1-bromobutano.
A compreensão desses mecanismos fornece insights sobre as etapas que precisam ser tomadas na síntese do 1-bromobutano, mantendo baixos níveis de contaminantes no produto final.
Fatores essenciais relacionados à segurança durante a preparação da síntese de 1-bromobutano:
- Ventilação: O local de trabalho deve ser adequadamente ventilado ou deve ser utilizado um exaustor para eliminar a exposição a vapores nocivos, como o gás HBr.
- Equipamento de proteção: Use EPI apropriado, como óculos de segurança ou outra proteção ocular, luvas resistentes a produtos químicos e jalecos para minimizar o contato da pele e dos olhos com materiais corrosivos e venenosos.
- Manipulação de Reagente: Deve-se ter cuidado ao usar ácido sulfúrico concentrado e ácido bromídrico. Ambos são altamente corrosivos. Lembre-se sempre de adicionar ácido à água em vez de vice-versa, ou então reações violentas podem ocorrer.
- Os medicamentos devem ser neutralizados se necessário, e descartados de acordo com os regulamentos locais.
Inflamáveis devem ser mantidos longe de chamas abertas, e outros meios de controle de incêndio devem ser implementados. Somente ferramentas antifaíscas devem ser usadas no espaço de trabalho.
Como os identificadores químicos ajudam a categorizar o 1-bromobutano?
Examinando o número CAS 109-65-9
O número CAS 109-65-9 é um registro numérico específico que identifica o 1-bromobutano. Este número serve como referência em vários bancos de dados, indústrias e até mesmo instituições governamentais. O uso de números CAS garante uma troca eficiente de informações e minimiza a ambiguidade ao discutir o composto. Este sistema é útil para uma aquisição mais fácil do produto químico, documentos de informações de segurança e requisitos legais, pois serve como uma identificação universal para o 1-bromobutano, independentemente de outras substâncias que tenham o mesmo nome.
Interpretando o peso molecular e a gravidade específica do 1-bromobutano
1-bromobutano é mais leve que outros compostos orgânicos com um peso molecular de 137.02 g/mol. Sua gravidade específica é de cerca de 1.27 a 20°C, o que significa que tem uma densidade maior que a da água. Essas características têm significância prática porque afetam a reação do produto químico, bem como suas necessidades de armazenamento.
O papel desempenhado pelos identificadores químicos na especificação do 1-bromobutano.
Nas esferas industrial e científica, os identificadores químicos são de grande importância quando se trata da especificação e classificação precisas do 1-bromobutano. Os identificadores essenciais compreendem o Número de Registro CAS (CAS RN), fórmula molecular e representações padronizadas de estruturas. O Número de Registro CAS para 1-bromobutano é 109-65-9. É um número único que é aceito globalmente e pode ser utilizado sem contradição para o composto em bancos de dados químicos e literatura.
A fórmula molecular C4H9Br retrata a proporção e a quantidade dos átomos constituintes da molécula, o que também auxilia no delineamento de sua composição. Além disso, diretrizes de nomenclatura específicas são seguidas dentro da indústria química e do ambiente de pesquisa, portanto, 1-bromobutano é seu nome IUPAC. Br e C4H9 são representações eletrônicas avançadas conhecidas como SMILES e InChI (1S/C4H9Br/c1-2-3-4-5/h2-4H2,1H3) respectivamente, que permitem a legibilidade da máquina, portanto, a compatibilidade com modelagem computacional e sistemas de armazenamento de dados são fornecidos.
Por esses identificadores, é fácil entender que o 1-bromobutano pode ser uniformemente reconhecido, gerenciado e aplicado em síntese de materiais, gerenciamento de riscos e controles de conformidade regulatória, por exemplo, com os padrões internacionais REACH e GHS. Essa maior facilidade em evitar inconsistências no comércio global e na documentação científica é facilitada pela precisão.
Quais são os fatores de risco e proteção do 1-bromobutano?
Reconhecendo possíveis fatores de risco do 1-bromobutano.
Tem numerosos potenciais ameaças representadas pelo 1-bromobutano que decorrem principalmente de suas características químicas e físicas. É considerado altamente inflamável, e seus vapores podem formar misturas explosivas com o ar. A exposição da pele, olhos e garganta pode ser bastante irritante. A exposição crônica pode levar a efeitos no sistema nervoso central, como tontura ou sonolência. Para evitar perigos, equipamentos de proteção individual (EPI), como luvas e óculos de proteção, devem ser utilizados, bem como protocolos adequados de armazenamento e ventilação. Para mais instruções, a Ficha de Dados de Segurança (SDS) deve ser sempre consultada.
Diretrizes sugeridas para contêiner e armazenamento.
Ao lidar com um material volátil ou perigoso, somente os recipientes apropriados devem ser selecionados para garantir manuseio e armazenamento seguros, além de protocolos de armazenamento rigorosos. Os recipientes devem ser feitos de materiais compatíveis e não reativos, como polietileno de alta densidade (PEAD) para substâncias menos reativas e até mesmo aço inoxidável para substâncias mais reativas. Por exemplo, líquidos inflamáveis devem ser armazenados em recipientes certificados pelo DOT e pela ONU. Esses recipientes também devem ter selos seguros à prova de vazamentos para evitar que os recipientes derramem ou vazem vapor.
Ao armazenar itens, características especiais como área de armazenamento bem ventilada, seca e fria precisam ser garantidas. Também é necessário que não haja exposição direta à luz solar ou a quaisquer outras fontes de calor. Além disso, a estabilidade da temperatura precisa ser mantida, pois um grande número de produtos químicos precisaria de uma faixa de temperatura de 15 graus Celsius a 25 graus Celsius ou, em outras palavras, 59 graus Fahrenheit a 77 graus Fahrenheit. Substâncias inflamáveis precisam ser mantidas em armários à prova de fogo que também sejam devidamente aterrados para eliminar as chances de incêndios estáticos. Além disso, os materiais perigosos marcados devem ser segregados por classe de compatibilidade para evitar reações químicas altamente perigosas, além de serem claramente rotulados e mantidos em ou abaixo dos limites de volume recomendados para mitigar riscos. Essas áreas devem ser inspecionadas regularmente, pois a falha em fazê-lo pode levar a problemas de conformidade de segurança e possível degradação ou falha na contenção.
Identificação do ponto de fulgor e dos perigos de vapor
Um ponto de fulgor é descrito como a temperatura mínima que um líquido precisaria para se transformar em gás para inflamar quando uma fonte de ignição está presente. Este fator é essencial para determinar a inflamabilidade e decidir sobre técnicas de manuseio adequadas de uma determinada substância. Quando um líquido volátil libera vapores, o risco de vapor é formado e quando esses vapores se misturam com o ar, ele tem o potencial de se tornar explosivo. Para minimizar os riscos associados ao ponto de fulgor e aos riscos de vapor, as diretrizes adequadas de ventilação e armazenamento precisam ser seguidas. Por fim, sempre verifique as folhas de dados de segurança do material para obter instruções elaboradas sobre como manusear e armazenar com segurança e corretamente.
De que maneiras o 1-bromobutano reage a diferentes compostos?
1-Reação do bromobutano com hidrogênio e outros compostos:
Sob as condições certas, o 1-bromobutano pode reagir com gás hidrogênio para produzir butano por meio de uma reação de hidrogenação. Catalisadores como níquel ou paládio, juntamente com temperaturas e pressões elevadas, são necessários para que o processo ocorra dentro de um período de tempo razoável. Além disso, o 1-bromobutano não se limita à substituição nucleofílica com hidrogênio; outras substâncias podem ser usadas, como íons hidróxido para produzir butanol ou íons cianeto que formam butanonitrila; no entanto, essas reações dependem do meio de reação e da temperatura, razão pela qual geralmente são feitas em solventes apróticos polares. Esses solventes aumentam a reatividade e a temperatura. Manuseie as substâncias com cuidado.
O uso de 1-bromobutano na síntese orgânica:
O 1-bromobutano é amplamente utilizado em síntese orgânica porque é um poderoso agente alquilante. Sua utilidade decorre de sua tendência a sofrer substituição nucleofílica, o que lhe permite servir como um intermediário na síntese de diversos compostos orgânicos. Por exemplo, o 1-bromobutano desloca o etóxido de sódio para produzir éter etil butílico por meio de um mecanismo S\(_N\)2 frequentemente empregado na síntese de éter. Da mesma forma, o 1-bromobutano fornece butanonitrila com cianeto de potássio, que é usado para formar aminas e ácidos carboxílicos, abrindo as portas para a síntese de compostos farmacêuticos e agroquímicos.
A inserção de grupos butil em cadeias alquil mais longas é uma das aplicações mais úteis da síntese de surfactantes. Além disso, na química de polímeros, a alga Bromobutane serve como alquilante de monômeros funcionais. O polimerizador obtém material com melhores propriedades dos polímeros resultantes.
Brometos de alquila como 1-bromobutano foram provados por estudo estatístico como tendo uma constante de taxa de reação de cerca de 10\^6 L.mol\^{-1}.s\^-1 em condições normais e quando expostos a alguns outros nucleófilos. Ambos os números refletem a potência e produtividade do produto químico em contextos laboratoriais e industriais. Isso significa valor na diversificação de compostos. O efeito de atraso, como o tipo de solvente e aquecimento, a temperatura afeta os meios em que as partículas estão contidas dentro dessas estruturas, aumentando o valor, ilustrando assim a necessidade de reações bem projetadas.
Investigação dos reagentes de Grignard usando 1-bromobutano como precursor
O reagente de Grignard é preparado a partir de 1-bromobutano pela reação de 1-bromobutano com magnésio na presença de um solvente éter, comumente éter dietílico, que é anidro. Esta reação produz brometo de butilmagnésio, um importante composto organometálico, os reagentes de Grignard são extremamente sensíveis à umidade, pois a água os hidrolisa e destrói sua utilidade. O magnésio deve estar presente em uma forma granular para maximizar a área de superfície disponível para a reação. A reação é tipicamente realizada em temperatura ambiente, também é exotérmica, o que significa que libera mais energia do que é consumida, o que faz com que o magnésio seja aquecido muito rapidamente, o que significa que o 1-bromobutano deve ser lentamente combatido com magnésio para evitar o superaquecimento. O brometo de butilmagnésio é um composto organomagnésio de grande importância na química orgânica e sintética, pois é usado para construir ligações carbono-carbono.
Onde procurar mais detalhes: Confira as referências para 1-Bromobutano.
Sites confiáveis para dados e especificações do CAS de 1-bromobutano.
- Pubchem (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/): Uma fonte primária e completa de informações com números CAS acessíveis e vários detalhes sobre o composto 1-bromobutano, incluindo suas características químicas, bem como informações sobre riscos.
- Sigma Aldrich (https://www.sigmaalrich.com): Um fornece especificações aceitas e também oferece o número CAS junto com a ficha de dados de segurança do material do grau de laboratório 1-bromobutano.
- Registro CAS (https://www.cas.org): Fornecedor principal dos números CAS corretos, bem como outros dados relevantes dos compostos.
- Aranha Química (http://www.chemspider.com): O repositório de informações químicas, incluindo números CAS e especificações de compostos, é confiável.
Essas fontes são confiáveis, precisas e relevantes, pois são atualizadas com frequência.
Investigando a entrada do 1-Bromobutano no Merck Index
O Merck Index serve como uma fonte rápida, mas precisa, de informações sobre o 1-Bromobutano, lidando habilmente com sua formulação resumida e estrutura C4H9Br, peso molecular de 137.02 g/mol, além de fornecer a maioria das características físicas importantes, incluindo seu ponto de ebulição e densidade. Eles fornecem classificações de segurança e informações relevantes sobre a síntese e também os usos primários do composto 1-bromobutano em várias indústrias. Consulte o índice para obter mais detalhes, mas garanta a precisão e acesse a versão mais recente para obter os dados mais atuais.
Mais sobre os usos do brometo de n-butila.
O brometo de n-butila (1-bromobutano) é usado regularmente como um bloco de construção primário em química orgânica. É usado como um agente alquilante na síntese de produtos farmacêuticos, compostos orgânicos, produtos químicos agrícolas e outros produtos químicos orgânicos. Também é útil na síntese de sais de amônio quaternário importantes para a bioquímica devido à sua utilidade na indústria química. Além disso, o brometo de n-butila também é útil em algumas investigações científicas, especialmente no design e estudo de novas reações químicas. Para obter informações mais confiáveis e precisas, consulte a literatura primária ou bancos de dados confiáveis, como o CAS Registry ou o ChemSpider.
Perguntas Frequentes (FAQ)
P: O que é 1-bromobutano e quais são seus principais sinônimos?
R: Identificado pelo seu número CAS de 109-65-9, o 1-bromubutano foi caracterizado como um composto orgânico que também pode ser conhecido pelos nomes de butilbrometo e n-butilbrometo. Com um número EC de 203-691-9, este composto é frequentemente usado como um agente alquilante para facilitar a síntese orgânica. Sua estrutura linear corresponde à fórmula: CHBr. Quando em condições padrão, ele existe como um líquido incolor a claro.
P: Quais são as propriedades físicas do 1-bromobutano?
R: Como um líquido à temperatura ambiente, a aparência do 1-bromoetano é incolor. Sua massa molecular é relativamente considerável em cerca de 137.02 g/mol com uma pureza de mais de 98%. Espera-se que o ponto de fusão seja -112 enquanto tem um ponto de ebulição de 101-102 graus C. Embora este composto seja insolúvel em água, é solúvel em solventes orgânicos, como hidrocarbonetos, álcool e éteres. Seu ponto de fulgor é em torno de 65 graus F (18 graus C), o que significa que é fácil de inflamar.
P: Quais são as principais aplicações do 1-bromobutano?
R: No campo da química, o 1-bromobutano encontra sua melhor aplicação como um agente alquilante na síntese química orgânica. Este composto torna mais fácil fabricar compostos organometálicos, como reagentes de Grignard. O composto também é usado como um intermediário na síntese de produtos químicos especiais, incluindo produtos farmacêuticos e agro-mônicos. Este composto também pode ser usado no laboratório para reações de substituição nucleofílica e pode ser usado em quantidades mínimas em outras aplicações como um solvente.
P: Como o 1-bromobutano reage com átomos de hidrogênio?
R: Vários estudos relataram o coeficiente de taxa para a reação do 1-bromobutano com átomos de hidrogênio. Essa reação geralmente envolve abstração de hidrogênio de vários locais da molécula de bromobutano. Foi demonstrado que a reação pode prosseguir por diferentes vias dependendo das condições, o átomo de bromo é um bom grupo de saída em muitas reações, e então essa reatividade o torna útil em aplicações de síntese orgânica.
P: Quais são as medidas de segurança ao lidar com 1-bromobutano?
R: Equipamentos de proteção individual apropriados, como luvas, proteção para os olhos e jaleco, devem ser usados ao lidar com 1-bromobutano. A inalação de vapores deve ser evitada, bem como trabalhar em locais sem capelas de exaustão. As roupas que foram expostas devem ser removidas imediatamente. Como o 1-bromobutano é altamente inflamável, coloque-o longe de fontes de calor e chamas abertas. Em caso de incêndio, use um extintor de pó químico seco, CO₂ ou espuma resistente a álcool. O produto químico deve ser armazenado em áreas frescas e bem ventiladas, mas longe de materiais incompatíveis.
P: Quais materiais não podem ser misturados com 1-bromobutano?
A: Bases fortes, facções oxidantes fortes e alguns metais apresentam conflitos com 1-bromobutano. Suas reações com bases fortes, como hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, serão muito violentas. Também é ofensivo a outros agentes que podem causar a oxidação do composto. Ao realizar reações químicas envolvendo 1-bromobutano, é muito importante avaliar quaisquer incompatibilidades potenciais para evitar reações adversas resultantes de eventos inesperados.
P: De que maneiras o 1-bromobutano difere de outros brometos de alquila, como o 2-bromopropano?
A: Ambos os brometos de alquila 1-bromobutano (brometo de n-butila) e 2-bromopropano têm estruturas e reatividades diferentes. 1-bromobutano tem um terminal clorado de uma cadeia alifática de quatro carbonos, enquanto 2-bromopropano tem bromo em um carbono secundário de uma cadeia de três carbonos. Devido ao impedimento estérico relativamente baixo em comparação com 2-bromopropano, 1-bromobutano é geralmente mais reativo em reações SN2. No entanto, sob certas condições, 2-bromopropano pode participar mais facilmente em reações de eliminação.
P: Quais medidas de primeiros socorros devem ser tomadas em caso de exposição ao 1-bromobutano?
R: Em caso de contato com a pele, lave a área afetada com água e sabão por pelo menos 15 minutos e remova as roupas que podem estar contaminadas. Em caso de contato com os olhos, lave os olhos cuidadosamente com água por vários minutos. Se houver inalação, a pessoa deve ser movida para uma área fresca. Em caso de ingestão, NÃO induza o vômito, mas é necessário procurar ajuda médica imediata. Alguns sintomas devido à exposição podem ser irritação dos olhos, pele e trato respiratório, juntamente com dor de cabeça, tontura, náusea, vômito e, em alguns casos, desmaio. Para casos com exposição significativa extrema, em todas as ocasiões, deve-se procurar ajuda médica sem demora. 둮Dado o escopo dos danos da exposição, é razoável obter ajuda médica o mais rápido possível.
P: Qual é o procedimento para descarte e armazenamento de 1-bromobutano?
R: O 1-bromobutano deve ser armazenado em uma área fechada, seca e sem ventilação, incluindo fontes de ignição de calor separadas por materiais inapropriados, juntamente com portas, janelas e adulteradas. Quando não estiverem em uso, os recipientes devem ser mantidos bem fechados. Em termos de descarte, este composto é classificado como resíduo perigoso, o que significa que não deve ser descartado no lixo comum ou pavimentado por ralos. Em vez disso, é melhor procurar ajuda de profissionais licenciados para descartar resíduos. Eles também seguirão os regulamentos regionais estaduais e centrais definidos, gastando o material de propriedade. Os recipientes usados e não usados também são capazes de manter resíduos de resíduos e, portanto, todos os produtos devem ser considerados perigosos.
Fontes de Referência
- Função:
Espectro de micro-ondas do 1-bromobutano
autores: Jihyun Kim, Heesu Jang, Soohyun Ka, D. Obenchain, R. Peebles, S. Peebles, J. Oh
Diário: Revista de Espectroscopia Molecular
Data de publicação: 2016-10-01
Token de citação: (Kim et al., 2016, pp.)
Resumo: Com este estudo vem a análise do espectro de micro-ondas do 1-bromobutano com relação à sua estrutura molecular e transições rotacionais do espectro de micro-ondas. Os autores fizeram uso da técnica de espectroscopia de micro-ondas analisando os espectros rotacionais fornecidos, o que os permitiu avaliar os parâmetros moleculares do 1-bromobutano. O conhecimento ajuda a aprofundar a compreensão da dinâmica molecular, bem como outras interações deste composto em particular em diferentes cenários. - Função:
Densidades e Viscosidades de Misturas Binárias e Ternárias de (Nitrobenzeno + 1-Bromobutano), (1-Bromobutano + Metilciclohexano), (Nitrobenzeno + Metilciclohexano) e (Metilciclohexano + Nitrobenzeno + 1-Bromobutano) de (293.15 a 308.15) K
autores: S. Ranjbar, Seyyed Hamid Momenian
Diário: Revista de Dados Químicos e de Engenharia
Data de publicação: 2011-09-15 (não nos últimos 5 anos, mas relevante)
Token de citação: (Ranjbar e Momenian, 2011, págs. 3949–3954)
Resumo:Este documento analisa as densidades e viscosidades de diferentes misturas que incluem 1-bromobutano. Os autores examinaram os comportamentos dos parâmetros físicos dessas misturas em temperaturas variadas e, em seguida, avaliaram os volumes molares em excesso usando a equação de Redlich-Kister. Este trabalho é importante para entender as características termodinâmicas dessas misturas, o que é crucial para a engenharia química e projeto de processo, fornecendo informações úteis para pesquisas futuras. - Função:
Comportamento de fase, densidades e compressibilidade isotérmica de dióxido de carbono + 1-bromobutano, dióxido de carbono + 1-clorobutano e dióxido de carbono + 1-metilimidazol
autores: Xiaoting Chen, Yucui Hou, Weize Wu, Shuhang Ren, Jianwei Zhang, Jinlong Fan
Diário: Revista de Dados Químicos e de Engenharia
Data de publicação: 2010-01-14 (não nos últimos 5 anos, mas relevante)
Token de citação: (Chen et al., 2010, pp.)
Resumo:O trabalho avalia o comportamento de fase e as características críticas de misturas binárias de 1-bromobutano e dióxido de carbono. Os autores usaram uma célula de visualização de volume variável de alta pressão para determinar densidades e compressibilidade isotérmica, o que ajuda a entender as interações das espécies sob diferentes condições. Os resultados são úteis em processos de extração de fluidos supercríticos e outras operações de engenharia química. - Liquid
- Solução (química)
