N-propanol, également connu sous le nom1-propanol, est un composé organique avec la formule structurelle CH3CH2H2OH, la formule moléculaire C3H8O et le poids moléculaire de 60,10. Sous la température et la pression normales, N-propanol est un liquide transparent et incolore avec une forte odeur moisi similaire à l'alcool externe. Il est soluble dans l'eau, l'éthanol et l'éther. Généralement, l'acétaldéhyde est synthétisé par la carbonylation de l'éthylène puis réduit pour l'obtenir. N-propanol peut remplacer l'éthanol par un point d'ébullition plus faible comme solvant et peut également être utilisé pour l'analyse chromatographique. Utilisé pour la synthèse organique, le n-propanol peut être utilisé pour la synthèse de la peinture en pulvérisation nitro, des cosmétiques, des détergents dentaires, des insecticides, des fongicides, des encres, des plastiques, de l'antigel (Les ingrédients utilisés pour préparer les agents aromatisés ne doivent pas dépasser l'utilisation maximale autorisée et les résidus maximaux admissibles dans GB 2760) et de nombreux autres aspects.
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Formule chimique |
C3H8O |
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Masse exacte |
60 |
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Poids moléculaire |
60 |
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m/z |
60 (100.0%), 61 (3.2%) |
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Analyse élémentaire |
C, 59.96; H, 13.42; O, 26.62 |
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En tant que liquide incolore et transparent avec un arôme alcoolique,1-propanol(Formule chimique: C ∝ H ₇ OH, poids moléculaire: 60.10) a démontré une valeur irremplaçable dans divers domaines tels que le génie chimique, la médecine, l'agriculture, les produits chimiques quotidiens et la nouvelle énergie en raison de son excellente solubilité et de sa stabilité chimique.
1. Industrie des revêtements et de l'encre: Core Solvent sous la mise à niveau de la protection de l'environnement
N-propanol est un solvant important dans les revêtements et l'industrie de l'encre, avec un point d'ébullition (97,2 degrés) entre l'éthanol (78,4 degrés) et l'isopropanol (82,5 degrés). Il peut répondre aux exigences du durcissement à haute température et réduire les pertes de volatilisation. Selon les données de la Fédération chinoise de l'industrie chimique, la demande de N-propanol dans l'industrie chinoise des revêtements atteindra 800000 tonnes en 2023, représentant 53% de la consommation totale, principalement utilisée pour les revêtements automobiles haut de gamme, les revêtements architecturaux et les revêtements anti-corrosion industriels.
Cas de demande typiques:
Revêtements automobiles: la croissance rapide de la production de véhicules énergétiques (en hausse de 25% en glissement annuel en 2024) a entraîné la demande de N-propanol pour les boîtiers de batterie et les revêtements corporels. Sa faible toxicité et ses caractéristiques élevées de solubilité sont conformes aux réglementations environnementales.
Encre d'impression: l'acétate de N-propyle (synthétisé à partir de N-propanol) a remplacé les solvants traditionnels tels que le toluène et le butanone, représentant plus de 75% de l'encre d'impression de gravure. Il est utilisé dans des champs standard de sécurité élevés tels que l'emballage du tabac et l'emballage alimentaire.
3. Electronics and New Energy Sector: Growth Polas of Emerging Markets
Avec la montée en puissance des industries électroniques des produits chimiques et du lithium, la structure de la demande pour N-propanol a subi des changements importants:
Électrolyte de batterie au lithium: N-propanol en tant qu'additif peut améliorer la conductivité de l'électrolyte. Des sociétés telles que CATL l'ont intégré à leurs formulations, représentant 10% à 30%. Il est prévu que d'ici 2030, la demande du nouveau secteur de l'énergie représentera 35% du marché du N-propanol.
Agent de nettoyage électronique: Utilisé pour le nettoyage de précision dans le processus de fabrication des semi-conducteurs et des écrans d'affichage, en remplacement des solvants chlorofluorocarbone traditionnels et en ligne avec les tendances environnementales.
2. Industrie des produits chimiques et du nettoyage quotidiens: équilibre de la douceur et de l'efficacité
N-propanol est utilisé comme solvant ou épaississant dans les cosmétiques, les détergents et autres champs. Sa douceur est supérieure à l'éthanol et il peut améliorer la stabilité du produit. Par exemple:
Cosmétiques: En tant que solvant pour l'essence et le crème solaire, il peut éviter l'irritation de l'éthanol et est largement utilisé dans les formulations de lotion et de crème.
Agent de nettoyage: En combinaison avec des tensioactifs, il améliore la capacité d'éliminer la saleté tout en réduisant l'irritation à la peau.
Dans l'industrie pharmaceutique, il est principalement utilisé pour synthétiser les antibiotiques, les médicaments antiépileptiques, les médicaments cardiovasculaires, etc. Sa N-propylamine dérivée est un intermédiaire pour divers pesticides et pharmaceutiques.
1. Synthèse antibiotique: la matière première de base de l'érythromycine
La formation de chaînes latérales d'érythromycine par réaction d'estérification est une étape clé dans la production d'érythromycine. La taille du marché mondial de l'érythromycine dépasse 5 milliards de dollars américains, et la Chine, en tant que principal producteur, consomme environ 20000 tonnes de N-propanol par an.
2. Médicaments antiépileptiques et neurologiques
Valproate de sodium: utilisé pour traiter l'épilepsie et le trouble bipolaire, le N-propanol est un agent réducteur dans sa voie synthétique.
Dengjian'an: Il est préparé en réagissant à N-propanol avec le phénobarbital et a des effets anticonvulsivants.
3. Médicaments cardiovasculaires et métaboliques
Propérécide: utilisé pour le traitement de la goutte, il réduit les taux d'acide urique sanguin en inhibant la réabsorption d'acide urique.
2,5-pyridinedidicarboxylate dipropyl ester: En tant qu'intermédiaire de médicaments hypolipidémiants, il améliore le métabolisme lipidique.
4. Emballage pharmaceutique et excipients
Les esters synthétisés à partir de N-propanol (comme le propyl paraben) sont utilisés comme conservateurs dans les produits pharmaceutiques pour prolonger leur durée de conservation; Ses dérivés peuvent également être utilisés pour préparer des matériaux d'emballage tels que les capsules médicinales et les sacs de perfusion.
La di-n-propylamine, un dérivé de N-propanol, est un intermédiaire clé pour divers herbicides et insecticides, représentant environ 10% de la demande mondiale du marché des pesticides pour le n-propanol.
1. Synthèse des herbicides
Aminosulfonylurée: Utilisé pour le contrôle des mauvaises herbes dans les champs de maïs et de soja, il est préparé en réagissant la di-N-propylamine avec des composés sulfonylurés.
Isopropylène: un herbicide sélectif largement utilisé dans la culture du coton et des arachides.
2. Insecticides et fongicides
Contrôle des fongicides: empêcher et contrôler les ravageurs du sol, protéger les racines des cultures.
FULULINE: Utilisé pour la lutte contre les ravageurs dans les légumes et les arbres fruitiers, il a des effets de tuer des contacts et de toxicité de l'estomac.
3. Adjuvants de pesticides
Peut être utilisé comme solvant pour les émulsifiants et les dispersants de pesticides, améliorant l'efficacité et réduisant les résidus. Par exemple, dans les formulations de microcapsule à pesticides, il aide à former une capsule stable et à contrôler le taux de libération du médicament.
Additifs alimentaires et alimentaires: double garantie de sécurité et de fonctionnalité
Les esters, les saveurs et les conservateurs synthétisés à partir de 1-propanol sont largement utilisés dans l'industrie alimentaire et doivent strictement se conformer à la GB 2760 «National de sécurité alimentaire nationale pour l'utilisation des additifs alimentaires».
1. épices alimentaires
Propylparaben: Utilisé pour la préservation et la préservation de la confiture et des boissons, avec des effets améliorant les antibactériens et les parfums.
Les épices de la série d'acides propioniques, telles que le propionate d'éthyle et le propionate de benzyle, ont des aliments dotés d'arômes fruités et floraux.
2. Conservatifs d'alimentation
L'acide propionique est un conservateur sûr reconnu qui peut inhiber la croissance des moisissures et des bactéries et prolonger la durée de conservation des aliments. Selon les données de la China Feed Industry Association, la demande d'acide propionique de qualité alimentaire atteindra 80000 tonnes en 2024, dont 60% seront produites par l'oxydation de N-propanol.
3. Matériaux d'emballage alimentaire
Les plastifiants synthétisés à partir de N-propanol, comme le phtalate Di-N-propyle, sont utilisés dans la production de films plastiques et de bouchons de bouteilles pour améliorer la flexibilité des matériaux et les performances d'étanchéité.
Le N-propanol peut générer divers produits chimiques grâce à des réactions telles que l'oxydation, la déshydratation et l'amination, formant une chaîne industrielle complète.
1. Propionaldéhyde et propionate
Propionaldéhyde: produit par oxydation de N-propanol, utilisé dans la production de conservateurs et de matières premières en résine. La production mondiale d'acétaldéhyde est d'environ 580000 tonnes, la Chine représentant plus de 20%.
Acide propionique: oxydé par l'acétaldéhyde, c'est la matière première de base pour les conservateurs alimentaires et les intermédiaires d'épices. La capacité de production de l'acide propionique de la Chine est d'environ 40000 tonnes, avec 60% utilisé pour la conservation des aliments.
2. N-propylamine et di-n-propylamine
N-propylamine: produite par amination de N-propanol, utilisée dans la synthèse des pesticides et des intermédiaires pharmaceutiques.
Di-N-propylamine: utilisée comme catalyseur ou intermédiaire dans la production de matériaux de poids moléculaire élevé tels que le polyuréthane et la résine époxy.
3. Autres dérivés
Acide perfluoropropionique: utilisé pour préparer des tensioactifs fluorés, appliqués dans les champs de lutte contre les incendies et de textiles.
N-bromopropane: un réactif synthétique organique utilisé dans la synthèse des médicaments et des parfums.
1. Biofuels
Le N-propanol peut être utilisé comme substitut du bioéthanol dans la production de biodiesel ou directement comme additif de carburant. Sa valeur calorifique élevée (2020 kJ / mol) et ses faibles caractéristiques de toxicité sont conformes à la tendance du développement des énergies renouvelables.
2. Science des matériaux
Alcool en polypropylène: Il est préparé par polymérisation de N-propanol et utilisé pour préparer des hydrogels et des matériaux biodégradables.
Synthèse des nanomatériaux: utilisé comme solvant ou agent réducteur pour préparer des matériaux avancés tels que les nanoparticules métalliques et les points quantiques.
Préparation de1-propanol:
Le processus de production plus propre de l'hydrogénation propanale en N-propanol comprend les étapes suivantes:
un. Lorsque le propanol brut généré par l'hydrogénation du propionaldéhyde entre dans le système de distillation, la tour de délirera condenser et échanger le liquide résiduel de l'azéotrope triphasée formé par l'unité de déshydratation de la membrane du propion de sous-produit;
né Les matériaux de phase gazeuse séparés du dispositif de déshydratation de la membrane de pervaporation sont condensés en eaux usées A, qui est mélangée avec le propionaldéhyde de matières premières, puis pénètre à nouveau dans le système. Le gaz résiduel condensé est évacué par la pompe à vide; Les matériaux de phase liquide séparés du dispositif de déshydratation de la membrane de pervaporation sont envoyés à la distillation pour séparer le propanol N et le propionate de propion des matériaux de phase liquide.
Une méthode de préparation de N-propanol pur chromatographique, les étapes de préparation spécifiques sont les suivantes:
(1) prendre 50 g de carbone activé de type coquille, sécher à 150 degrés pendant 8 heures, puis le mettre dans un sèche-linge pour refroidir en veille;
(2) Prenez 1000 ml de N-propanol pur analytique et mettez-le dans une bouteille d'extraction. Ajouter 50 g de carbone activé prétraité à l'étape (1) et secouer pendant 30 minutes. Laissez-le pendant 10 heures. Filtrez le carbone activé et mettez le n-propanol dans une bouteille de distillation à trois cou de 1000 ml;
(3) Une fois l'équipement de rectification installé au besoin, rectifiez encore le N-propanol à l'étape (2). Le rapport de reflux est ajusté à 2h30. Collectez 96,5-97,5 fractions pour obtenir un n-propanol pur chromatographique pur. Prenez des échantillons pour l'analyse. Le rendement du produit fini est d'environ 88% selon Q / 12HB3730-2010.
Propriétés 1 chimique de1-propanol:
1. Acidité de l'alcool:
Le propanol et l'eau contiennent un hydrogène combiné à l'atome d'oxygène, qui montre un certain degré d'acidité. Cependant, en raison de l'effet d'alimentation électronique de l'alkyle, la densité électronique de l'atome d'oxygène dans l'alcool est plus élevée que celle de l'eau, de sorte que l'acidité de l'alcool est plus faible que celle de l'eau (mais plus forte que celle de l'hydrogène de l'acétylène). Les alcools ne peuvent pas réagir avec des solutions aqueuses d'alcali, mais ne peuvent réagir qu'avec des métaux alcalins ou des métaux terrestres alcalins pour libérer de l'hydrogène et former de l'alcoxyde ou de l'alcoxyde. Par exemple, N-propanol peut réagir avec le sodium et le magnésium pour former du sodium et du magnésium N-propanol:
L'activité de l'atome d'hydrogène dans l'hydroxyle de l'alcool est beaucoup plus faible que celle de l'eau, de sorte que l'effet de l'alcool et du sodium métallique est relativement doux.
Étant donné que l'acidité de l'alcool est plus faible que celle de Ho -, l'alcalinité de CH3CH2CH2O - est plus forte que celle de Ho -, de sorte que les substances alcoolisées seront décomposées dans des oxydes d'alcool et de métal lors de la rencontre de l'eau. Si le N-propanol de sodium réagit avec l'eau, il générera du n-propanol et de l'hydroxyde de sodium:
2. Réaction d'estérification
La déshydratation entre le n-propanol et l'oxyacide inorganique peut générer un ester inorganique correspondant. Par exemple, N-propanol réagit avec l'acide nitrique pour produire du nitrate de N-propyle:
Le N-propanol peut également être déshydraté avec des oxyacides organiques pour former des esters organiques, par exemple, le n-propanol et l'acide acétique peuvent être chauffés pour former l'acétate de N-propyle en présence d'acide sulfurique concentré:
3. Réaction d'halogénation
Le N-propanol peut réagir avec l'acide d'hydrohalide pour former du halohydrocarbone et de l'eau. Par exemple, l'acide hydrobromique peut réagir avec N-propanol pour produire du bromopropane:
L'interaction entre le n-propanol et l'acide d'hydrohalide est une réaction de substitution nucléophile catalysée par l'acide. Cette réaction est la réaction inverse de l'hydrolyse des haloalcanes.
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