Пропанол: формула, свойства, применение

Пропанол или пропиловый спирт широко используется в промышленности, но многие не знают, что это такое. Давайте разберемся в его формуле, свойствах и сферах применения этого полезного вещества.

Что такое пропанол и его формула

Пропанол-1 или н-пропанол - это предельный одноатомный спирт с тремя атомами углерода в молекуле. Его химическая формула: C₃H₇OH.

Пропанол обладает всеми химическими свойствами одноатомных спиртов и может вступать в реакции этерификации, окисления, восстановления и другие.

Существует изомер пропанола-1 - изопропанол или 2-пропанол с формулой (CH₃)₂CHOH. Эти два вещества отличаются расположением гидроксильной группы OH в молекуле.

Физические свойства:

• Пропанол-1 представляет собой бесцветную летучую жидкость со спиртовым запахом
• Хорошо смешивается с водой, этанолом, органическими растворителями
• Температура кипения 97°С, температура плавления -126°C
• Плотность 0,803 г/см3
• Вязкость 2,3 мПа·с

По физическим свойствам пропанол-1 близок к этиловому спирту, но обладает меньшей растворимостью в воде и более высокой температурой кипения.

Химические свойства

Благодаря наличию гидроксильной группы пропанол проявляет свойства как спиртов, так и органических соединений:

1. Реагирует с металлами и щелочами с образованием алкоголятов
2. Образует простые эфиры при взаимодействии с карбоновыми кислотами
3. Легко окисляется до пропионового альдегида и пропионовой кислоты
4. Гидрируется в пропан под действием водорода и катализаторов

Благодаря наличию функциональной группы -ОН в молекуле, пропанол проявляет свойства спиртов и легко вступает в реакции с другими веществами.

Как видно из таблицы, структурная формула пропанола-1 включает в себя три атома углерода, к которым присоединена гидроксильная группа -OH.

Промышленное производство пропанола

В промышленных масштабах пропанол-1 получают гидрированием пропионового альдегида, который в свою очередь синтезируют из этилена.

Сырье для производства

Основным сырьем для синтеза пропанола-1 являются:

• Этилен - исходное вещество для получения пропионового альдегида
• Монооксид углерода (CO) - реагент для синтеза пропионового альдегида
• Водород - для восстановления альдегида до спирта

В качестве катализатора используется кобальт в виде твердого вещества или комплексных соединений.

Основные стадии процесса:

1. Синтез пропионового альдегида гидроформилированием этилена с использованием CO и H₂
2. Гидрирование альдегида до пропанола-1 при температуре 80-120°C и давлении 30-60 атм
3. Выделение и очистка полученного пропанола ректификацией и экстракцией

Оборудование и условия

Процесс ведут в реакторах с мешалкой под давлением при температуре 150-200°С на кобальтовых катализаторах. Затем реакционная масса поступает в колонны для разделения и очистки с помощью перегонки и экстракции.

Выход н-пропанола составляет до 65-70% от теоретически возможного. Основные потери связаны с побочными реакциями в процессе синтеза.