N-propanolo, noto anche come1-propanolo, è un composto organico con la formula strutturale CH3CH2CH2OH, la formula molecolare C3H8O e il peso molecolare di 60,10. Sotto temperatura e pressione normali, N-propanolo è un liquido trasparente e incolore con un forte odore ammuffito simile all'alcool esterno. È solubile in acqua, etanolo ed etere. Generalmente, l'acetaldeide è sintetizzata dalla carbonilazione di etilene e quindi ridotta per ottenerlo. L'N-propanolo può sostituire l'etanolo con un punto di ebollizione inferiore come solvente e può anche essere utilizzato per l'analisi cromatografica. Used for organic synthesis, n-propanol can be used for the synthesis of nitro spray paint, cosmetics, dental detergents, insecticides, fungicides, inks, plastics, antifreeze, as well as intermediates, such as the synthesis of propyl acetate, which can be used as a coating solvent, printing ink, etc. It can also be used as a food additive, plasticizer, flavoring agent (Gli ingredienti utilizzati per preparare gli agenti aromatizzanti non devono superare l'uso massimo consentito e il massimo residuo consentito in GB 2760) e molti altri aspetti.
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Formula chimica |
C3H8O |
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Messa esatta |
60 |
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Peso molecolare |
60 |
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m/z |
60 (100.0%), 61 (3.2%) |
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Analisi elementare |
C, 59.96; H, 13.42; O, 26.62 |
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Come liquido incolore e trasparente con un aroma alcolico,1-propanolo(Formula chimica: C ∝ H ₇ OH, Peso molecolare: 60.10) ha dimostrato un valore insostituibile in vari campi come ingegneria chimica, medicina, agricoltura, prodotti chimici quotidiani e nuova energia grazie alla sua eccellente solubilità e stabilità chimica.
1. Rivestimenti e industria dell'inchiostro: solvente core sotto l'aggiornamento della protezione ambientale
N-propanolo è un solvente importante nel settore dei rivestimenti e dell'inchiostro, con un punto di ebollizione (97,2 gradi) tra etanolo (78,4 gradi) e isopropanolo (82,5 gradi). Può soddisfare i requisiti di indurimento ad alta temperatura e ridurre le perdite di volatilizzazione. Secondo i dati della China Chemical Industry Federation, la domanda di N-propanolo nel settore dei rivestimenti in Cina raggiungerà 800000 tonnellate nel 2023, rappresentando il 53% del consumo totale, utilizzato principalmente per rivestimenti automobilistici di fascia alta, rivestimenti di architettura e rivestimenti anticorrosivi industriali.
Casi di applicazione tipici:
Rivestimenti automobilistici: la rapida crescita della produzione di nuovi veicoli energetici (in crescita del 25% su base annua nel 2024) ha guidato la domanda di N-propanolo per gli involucri di batterie e i rivestimenti per il corpo. La sua bassa tossicità e le caratteristiche di solubilità elevate sono conformi alle normative ambientali.
Inchiostro di stampa: n-propil acetato (sintetizzato da n-propanolo) ha sostituito solventi tradizionali come toluene e butanone, che rappresentano oltre il 75% dell'inchiostro per la stampa a grave. Viene utilizzato in campi standard ad alta sicurezza come l'imballaggio del tabacco e l'imballaggio alimentare.
3. Elettronica e nuovo settore energetico: poli di crescita dei mercati emergenti
Con l'ascesa delle sostanze chimiche elettroniche e delle industrie della batteria al litio, la struttura della domanda per N-propanolo ha subito cambiamenti significativi:
Elettrolita a batteria al litio: N-propanolo come additivo può migliorare la conduttività dell'elettrolita. Aziende come CATL lo hanno incorporato nelle loro formulazioni, che rappresentano il 10% -30%. Si prevede che entro il 2030 la domanda nel nuovo settore energetico rappresenterà il 35% del mercato N-propanolo.
Agente di pulizia elettronica: utilizzato per la pulizia di precisione nel processo di produzione di semiconduttori e schermi di visualizzazione, sostituendo i tradizionali solventi del clorofluorocarburo e in linea con le tendenze ambientali.
2. Industria chimica e di pulizia quotidiana: equilibrio di mitezza ed efficacia
N-propanolo viene utilizzato come solvente o addensante in cosmetici, detergenti e altri campi. La sua mitezza è superiore all'etanolo e può migliorare la stabilità del prodotto. Per esempio:
Cosmetici: come solvente per l'essenza e la protezione solare, può evitare l'irritazione dell'etanolo ed è ampiamente utilizzato nelle formulazioni di lozione e crema.
Agente di pulizia: in combinazione con i tensioattivi, migliora la capacità di rimuovere lo sporco riducendo l'irritazione alla pelle.
Nell'industria farmaceutica, viene utilizzato principalmente per sintetizzare antibiotici, farmaci antiepilettici, farmaci cardiovascolari, ecc. La sua n-propilammina derivata è un intermedio per vari pesticidi e farmaceutici.
1. Sintesi antibiotica: la materia prima del core di eritromicina
La formazione di catene laterali di eritromicina attraverso la reazione di esterificazione è un passaggio chiave nella produzione di eritromicina. La dimensione del mercato globale dell'eritromicina supera i 5 miliardi di dollari e la Cina, in quanto produttore principale, consuma circa 20000 tonnellate di N-propanolo ogni anno.
2. Farmaci antiepilettici e neurologici
Valproato di sodio: usato per trattare il disturbo dell'epilessia e bipolare, N-propanolo è un agente riducente nel suo percorso sintetico.
Dengjian'an: è preparato reagendo N-propanolo con fenobarbital e ha effetti anticonvulsivanti.
3. farmaci cardiovascolari e metabolici
Probenecid: usato per il trattamento della gotta, riduce i livelli di acido urico inibendo il riassorbimento dell'acido urico.
2,5-piridinedicarbossilato di dipropil estere: come intermedio di farmaci che abbassano i lipidi, migliora il metabolismo lipidico.
4. Packaging farmaceutico ed eccipienti
Gli esteri sintetizzati da N-propanolo (come Propyl Paraben) sono usati come conservanti nei prodotti farmaceutici per prolungare la loro durata di conservazione; I suoi derivati possono anche essere utilizzati per preparare materiali di imballaggio come capsule medicinali e sacche di infusione.
Di-N-propilammina, una derivata di N-propanolo, è un intermedio chiave per vari erbicidi e insetticidi, che rappresentano circa il 10% della domanda del mercato globale dei pesticidi per N-propanolo.
1. Sintesi di erbicidi
Aminosulfonilurea: usato per il controllo delle infestanti nei campi di mais e di soia, è preparato reagendo con composti di-n-propilammina con composti di sulfonilurea.
Isopropilene: un erbicida selettivo ampiamente utilizzato nella coltivazione di cotone e arachidi.
2. Insetticidi e fungicidi
Controllo dei fungicidi: prevenire e controllare i parassiti del suolo, proteggere le radici delle colture.
Fululina: usato per il controllo dei parassiti in verdure e alberi da frutto, ha effetti di uccisione e tossicità dello stomaco.
3. Adiuvanti dei pesticidi
Può essere usato come solvente per emulsionanti e disperdenti di pesticidi, migliorando l'efficacia e riducendo i residui. Ad esempio, nelle formulazioni di microcapsule di pesticidi, aiuta a formare una capsula stabile e controllare il tasso di rilascio del farmaco.
Aditivi alimentari e mangimi: doppia garanzia di sicurezza e funzionalità
Gli esteri, i sapori e i conservanti sintetizzati da 1-propanolo sono ampiamente utilizzati nell'industria alimentare e devono essere rigorosamente rispettati con GB 2760 "National Food Safety Standard per l'uso di additivi alimentari".
1. Spezie alimentari
Propylparaben: utilizzato per la conservazione e la conservazione di marmellata e bevande, con effetti antibatterici e di miglioramento della fragranza.
Spetiche della serie di acidi propionici, come etil propionato e benzil propionato, dotano cibo di aromi fruttati e floreali.
2. Preservativi di alimentazione
L'acido propionico è un conservante sicuro riconosciuto che può inibire la crescita di muffe e batteri ed estendere la durata di conservazione degli alimenti. Secondo i dati dell'associazione dell'industria del mangime cinese, la domanda di acido propionico di grado di mangime raggiungerà 80000 tonnellate nel 2024, di cui il 60% sarà prodotto dall'ossidazione di N-propanolo.
3. Materiali di imballaggio alimentare
I plastificanti sintetizzati da N-propanolo, come il ftalato di di-N-propil, sono utilizzati nella produzione di film di plastica e tappi di bottiglia per migliorare la flessibilità del materiale e le prestazioni di sigillatura.
L'N-propanolo può generare vari prodotti chimici attraverso reazioni come l'ossidazione, la disidratazione e l'aminazione, formando una catena industriale completa.
1. Propionaldeide e propionato
Propionaldeide: prodotto dall'ossidazione di n-propanolo, utilizzata nella produzione di conservanti e materie prime in resina. La produzione globale di acetaldeide è di circa 580000 tonnellate, con la Cina che rappresenta oltre il 20%.
Acido propionico: ulteriormente ossidato dall'acetaldeide, è la materia prima del nucleo per i conservanti degli alimenti e gli intermedi delle spezie. La capacità di produzione di acido propionico cinese è di circa 40000 tonnellate, con il 60% utilizzato per la conservazione degli alimenti.
2. N-propilammina e di-n-propilammina
N-propilammina: prodotta dall'aminazione di N-propanolo, utilizzata nella sintesi di pesticidi e intermedi farmaceutici.
Di-N-propilammina: usato come catalizzatore o intermedio nella produzione di materiali ad alto peso molecolare come poliuretano e resina epossidica.
3. Altri derivati
Acido perfluoropropionico: usato per preparare i tensioattivi fluorurati, applicati nei campi di incendio e tessuti.
N-bromopropano: un reagente sintetico organico usato nella sintesi di farmaci e fragranze.
1. Biofuelli
N-propanolo può essere utilizzato come sostituto del bioetanolo nella produzione di biodiesel o direttamente come additivo al carburante. Il suo alto valore calorifico (2020 kJ/mol) e le caratteristiche di bassa tossicità sono in linea con la tendenza dello sviluppo di energia rinnovabile.
2. Scienza dei materiali
Alcool polipropilene: è preparato mediante polimerizzazione di N-propanolo e utilizzato per preparare idrogel e materiali biodegradabili.
Sintesi di nanomateriali: usato come solvente o agente riducente per preparare materiali avanzati come nanoparticelle di metallo e punti quantici.
Preparazione di1-propanolo:
Il processo di produzione più pulito dell'idrogenazione propanale a N-propanolo include i seguenti passaggi:
UN. Quando il propanolo grezzo generato dall'idrogenazione della propionaldeide entra nel sistema di distillazione, la deliziosa torre condenserà e scambierà il liquido residuo di azeotropo trifase formata dall'unità di disidratazione del sottopilico, acqua e N-propanolo, e quindi passerà all'unità di disidratazione della membrana pervaporata;
B. I materiali di fase gassosa separati dal dispositivo di disidratazione della membrana di pervaporazione sono condensati nelle acque reflue A, che viene miscelato con la materia prima della propionaldeide e quindi entra di nuovo nel sistema. Il gas residuo condensato viene evacuato dalla pompa del vuoto; I materiali di fase liquida separati dal dispositivo di disidratazione della membrana di pervaporazione vengono inviati alla distillazione per separare N-propanolo e propil propilate dai materiali in fase liquida.
Un metodo di preparazione del cromatografico N-propanolo puro, le fasi specifiche di preparazione sono le seguenti:
(1) Prendi 50 g di carbone attivo di tipo conchiglia, asciugalo a 150 gradi per 8 ore e quindi mettilo in un asciugacapelli per rinfrescarsi per lo standby;
(2) Prendi 1000 ml di N-propanolo analitico e mettilo in una bottiglia di estrazione. Aggiungi 50 g di carbonio attivo pretrattata al passo (1) e scuoterlo per 30 minuti. Lascialo per 10 ore. Filtrare il carbonio attivo e mettere N-propanolo in una bottiglia di distillazione a tre collo da 1000 ml;
(3) Dopo l'installazione dell'apparecchiatura di rettifica come richiesto, rettifica ulteriormente il n-propanolo al passo (2). Il rapporto di reflusso è regolato alle 2:30. Raccogli le frazioni 96.5-97.5 per ottenere n-propanolo cromatografico puro. Prendi campioni per l'analisi. La resa del prodotto finito è di circa l'88% secondo Q/12HB3730-2010.
Proprietà 1-chimiche di1-propanolo:
1. Acidità dell'alcol:
Sia il propanolo che l'acqua contengono un idrogeno combinato con l'atomo di ossigeno, che mostra un certo grado di acidità. Tuttavia, a causa dell'effetto di alimentazione degli elettroni dell'alchilico, la densità elettronica dell'atomo di ossigeno nell'alcool è superiore a quella in acqua, quindi l'acidità dell'alcool è più debole di quella dell'acqua (ma più forte di quella dell'idrogeno acetilene). Gli alcoli non possono reagire con soluzioni acquose di alcali, ma possono reagire solo con metalli alcalini o metalli di terra alcalina per rilasciare idrogeno e formare alcossido o alcossido. Ad esempio, N-propanolo può reagire con sodio e magnesio per formare sodio e magnesio N-propanolo:
L'attività dell'atomo di idrogeno nell'idrossile di alcol è molto più bassa di quella in acqua, quindi l'effetto dell'alcool e del sodio metallico è relativamente lieve.
Poiché l'acidità dell'alcool è più debole di quella di Ho -, l'alcalinità di CH3CH2CH2O -è più forte di quella di Ho -, quindi le sostanze alcoliche saranno scomposte in alcol e ossidi di metallo quando si incontrano acqua. Se il sodio-propanolo reagisce con l'acqua, genererà N-propanolo e idrossido di sodio:
2. Reazione di esterificazione
La disidratazione tra n-propanolo e ossiacide inorganico può generare un corrispondente estere inorganico. Ad esempio, N-propanolo reagisce con l'acido nitrico per produrre nitrati N-propil:
L'N-propanolo può anche essere disidratato con ossiacidi organici per formare esteri organici, ad esempio n-propanolo e acido acetico possono essere riscaldati per formare N-propil acetato in presenza di acido solforico concentrato:
3. Reazione di alogenazione
L'N-propanolo può reagire con l'acido idroalide per formare aloidrocarburo e acqua. Ad esempio, l'acido idrobromico può reagire con N-propanolo per produrre bromopropano:
L'interazione tra n-propanolo e acido idroalide è una reazione di sostituzione nucleofila catalizzata da acido. Questa reazione è la reazione inversa dell'idrolisi degli aloalcani.
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