Изопропиловый спирт - структурная формула, свойства и применение

Краткое описание

В сфере народного хозяйства большой спрос получил изопропиловый спирт (общая формула — CH3CH (OH)CH3 или C3H8OH). Это органическое соединение было получено в результате проведения лабораторных опытов над пропанолом. Оба вещества относятся к категории простейших спиртов алифатического ряда, из-за чего их свойства имеют много совпадений. В Википедии указано, что CH3CH (OH)CH3 имеет сразу несколько названий:

• пропанол-2 (структурная формула — C3H8O) либо втор-пропанол. Этот элемент получил своё название из-за присоединения гидроксильной группы ко второму углероду молекулы пропана (С3Н8);
• изопропилэтаноат;
• изопропен, изопропилен;
• изобутиловый, изопентиловый спирт;
• диизопропил;
• изопропилпентан;
• изопропанол — эта жидкость по принципу строения является изомером обычного пропанола.
• изопропилпропионат;
• диметилкарбинол.

В быту под любым из этих названий можно встретить C3H8OH. Это органическое соединение быстро сгорает и не образует копоти, дыма. В результате этого получается углекислый газ и вода. Изопропен обладает меньшей токсичностью, нежели метанол. За счёт этого C3H8OH получил спрос в косметологии. Эту жидкость добавляют в состав некоторых лекарственных препаратов наружного применения.

CH3CH (OH)CH3 помогает растворить эфирные масла, смолы, а также другие химические соединения. Изопропиловый спирт хорошо смешивается с Н2О. Благодаря химической реакции это вещество может быть преобразовано в ацетон. Если человек употребит изопропилпентан, то он опьянеет. Но токсичное воздействие будет выше, чем у этанола. Реакция организма на химическое вещество зависит от индивидуальных показателей и объёма выпитой жидкости. Изопропанол отличается низким показателем плотности. При температуре +80 °C органическое соединение закипает. Если попробовать нагреть жидкость до +450 °C, то в итоге она самовоспламенится.

Изопропилпентан активно используют в качестве надёжного консерванта органических веществ и для хранения медицинских анализов. Для этих целей можно задействовать формальдегид, но он является более опасным. Изопропанол часто используют для исследования ДНК. Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты не растворяется в этом спирте. В лабораторных условиях изопропен добавляется в заранее подготовленную ДНК, для того чтобы выполнить преципитирование.

Способы получения

В промышленной отрасли CH3CH (OH)CH3 можно получить несколькими методами. Это соединение является востребованным в народном хозяйстве. Изопропиловый спирт содержится не только в бытовой химии, но и в различных косметических средствах. Сегодня производством изопропилпентана занимается химическая промышленность.

Чаще всего для получения C3H8OH проводится гидрирование ацетона. Для этого берут не только С3Н6О, но и водород, а для ускорения химической реакции используют специальные элементы. Среди основных способов получения изопропилпропионата можно выделить:

• Гидратация пропилена, который является горючим газом. Химическая реакция состоит из двух этапов. Первым делом пропилен смешивают с серной кислотой, чтобы получить промежуточные продукты. На втором этапе под воздействием высокой температуры и Н2О производят конечное вещество — C3H8OH.
• Получить изопропен можно в результате окисления парафина воздухом. Этот вариант используется в лабораторных условиях реже всего, так как он недостаточно эффективен.

В промышленной отрасли можно выделить 2 вида CH3CH (OH)CH3 — абсолютированный и технический. В первом случае речь касается хорошо очищенной жидкости, в составе которой содержится минимальное количество различных примесей.

Химические свойства

Изопропилпропионат хорошо растворяется в эфирах и хлороформах, воде, а также в жидкостях, которые содержат в своём составе спирт. C3H8OH не вступает в химическую реакцию с соляными растворами. При правильном применении изопропен помогает быстро растворить этилцеллюлозу, материалы из резины, масла. Изопропиловый спирт можно выделить из водного раствора, добавив немного поваренной соли, что и является ключевым отличием от метанола и этанола.

Изопропанол обладает всеми свойствами вторичных спиртов, образует сложные и простые эфиры. Представителями ряда галогенов может быть вытеснена гидроксильная группа. В сочетании с ароматическими соединениями изопропен конденсируется с последующим образованием производных, например изопропилтолуол, изопропилбензол. В изопропаноле хорошо растворяются алкалоиды, эфирные масла.

При дегидрировании органическое соединение превращается в ацетон. C3H8OH реагирует с сильными окислителями, агрессивен в отношении некоторых разновидностей пластика. Часто изопропанол путают с изопропилхлоридом, который образуется из пропилена и хлороводорода, но это разные химические вещества. В лабораторных условиях используют пентиловый эфир (HCOO (CH2)4CH3), а также диизопропилкарбинол, чтобы получить нужную реакцию.

Физические характеристики

Изопропанол относится к категории вторичных спиртов алифатического ряда. Это химическое вещество может образовывать разные эфиры, которые вступают в реакцию с активными металлами. В процессе конденсации с различными ароматическими соединениями можно получить производные, например изопропилбензол. Эта жидкость смешивается в любых пропорциях с Н2О и органическими растворами, а также может растворяться в ацетоне и бензоле. Физические свойства этого химического соединения повлияли на его применение в промышленности.

В лабораторных условиях было доказано, что изопропанол способен растворить некоторые синтетические и натуральные смолы, масла (поливинил бутират, этилцеллюлоза). Изопропилпропионат не рекомендуется использовать для работы с пластиком и резиной. При контакте с Н2О образуется азеотропная смесь, которая на 88% состоит из пропанола-2. C3H8OH не вступает в химические реакции с растворами солей. Молекулярная (молярная) масса — 60.09 г/моль.

На уроках химии в 10 классе можно узнать, что изопропиловый спирт представляет собой бесцветную жидкость, которая имеет резкий запах. Температура замерзания элемента находится в пределах -89.5 °C. Пары изопропилпропионата быстро смешиваются с кислородом, из-за чего может быть образована специфическая взрывоопасная смесь. Использовать C3H8OH рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении, подальше от открытого огня и нагревательных приборов.

Пропанол-2 токсичен при пероральном употреблении и вдыхании паров. Химическое вещество может вызывать раздражение кожи и отравление. В единичных случаях не исключён летальный исход. Пары изопропилпропионата обладают наркотическим воздействием.

Уровень токсичности

Если изопропилпропионат используется в помещении, нужно задействовать средства индивидуальной защиты. Дополнительно должна присутствовать качественная вентиляционная система, которая сможет очистить комнату от большого количества газообразного продукта. Человек может отравиться, если он продолжительное время будет вдыхать концентрированные пары органического соединения или выпьет раствор пропанол-2.

Для наркотического поражения организма свойственны следующие признаки:

• интоксикация всех внутренних органов;
• возникновение острой головной боли, рвоты, тошноты;
• диарея.

Уровень негативного воздействия на организм можно снизить только в том случае, если сразу обратиться за квалифицированной медицинской помощью. Если после употребления C3H8OH человек потерял сознание, нужно вызвать скорую помощь. Причина внезапно ухудшения самочувствия может быть связана с существенным снижением артериального давления.

Сферы использования

Изопропиловый спирт получил большой спрос в разных сферах промышленности. Благодаря физическим и химическим характеристикам C3H8OH используется для производства следующей продукции:

• смолы;
• косметические товары, парфюмерия;
• автомобильный антифриз;
• ацетон;
• различные лекарственные препараты наружного применения;
• лакокрасочные товары;
• средства для увлажнения печатной продукции;
• авиационное топливо;
• товары для очистки электронных деталей.

Использование C3H8OH в пищевой промышленности недопустимо. Это органическое соединение относится к категории малотоксичных средств, но интоксикация не исключена.

Допустимо только местное использование изопропилпропионата в медицинской практике. Изопентиловый спирт отличается дезинфицирующими свойствами, благодаря чему его применяют в следующих целях:

• пропитка медицинских салфеток;
• обработка кожи перед введением инъекций;
• лечение наружного отита — небольшое количество CH3CH (OH)CH3 наносят на ватный тампон и помещают его в ухо.

Пероральное употребление C3H8OH категорически запрещено. Для человека является токсичным даже самый качественный изопропанол, который прошёл несколько этапов очистки. Опасность этого вещества связана с наличием примесей, которые негативно влияют на работу внутренних органов.