Пропанол - удивительное органическое соединение с множеством полезных свойств. Его формула C3H8O скрывает большие возможности.
Структурная формула пропанола
Структурная формула пропанола выглядит так: CH3CH2CH2OH. Это первичный одноатомный насыщенный спирт с тремя атомами углерода в цепи и одной гидроксильной группой OH.
Пропанол относится к предельным одноатомным спиртам общей формулы CnH2n+2O. В его молекуле, помимо связей C-C и C-H, присутствуют полярные ковалентные связи O-H и C-O. Электронная плотность этих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода. В образовании связей с атомами C и H участвуют 4 гибридные sp3-орбитали кислорода. Поэтому валентный угол C-O-H близок к тетраэдрическому - около 108°.
Изомеры пропанола: виды, отличия
У пропанола есть структурный изомер - изопропиловый спирт или 2-пропанол с формулой (CH3)2CHOH. Эти изомеры отличаются положением гидроксильной группы OH в молекуле.
Кроме того, пропанол образует класс изомеров с простыми эфирами, имеющими ту же молекулярную формулу C3H8O, но иное строение.
Получение пропанола в промышленности
Основной промышленный способ получения 1-пропанола - гидрирование пропионового альдегида. Сам альдегид синтезируют в оксосинтезе с использованием октакарбонила кобальта как катализатора.
Также небольшое количество пропанола образуется как побочный продукт при брожении зерна.
По данным источников, порог восприятия запаха пропанола может достигать 25 000 мг/м3
Пропанол широко используют в качестве растворителя и исходного реагента для получения других полезных веществ.
Применение пропанола в быту и производстве
Благодаря хорошим растворяющим свойствам, 1-пропанол широко применяют в качестве экстрагента и растворителя восков, смол, красок, клеев и других веществ.
Его используют для изготовления полиэтилена, целлюлозноацетатных пленок, мыла и моющих средств. Также пропанол входит в состав некоторых фармацевтических препаратов и парфюмерных композиций.
Химические реакции с участием пропанола
Пропанол может вступать в реакции этерификации, замещения, окисления, восстановления и другие. Например, при нагревании с уксусной кислотой в присутствии H2SO4 образуется сложный эфир - пропилацетат. А окисление K2Cr2O7 приводит к пропионовой кислоте.
Химическая формула пропанола
Химическая формула пропанола - C3H8O - отражает количественный и качественный состав этого вещества. Она показывает, что в молекуле содержится 3 атома углерода, 8 атомов водорода и 1 атом кислорода.
Токсичность и ПДК пропанола
Пропанол относится к умеренно токсичным веществам. Его ЛД50 при приеме внутрь составляет 1870 мг/кг. Для сравнения, у метанола этот показатель в 5 раз ниже.
ПДК пропанола в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных пунктов - не более 0,3 мг/м3.
Будущее пропанола
В будущем, возможно, ученые найдут новые, более эффективные и экологичные способы промышленного синтеза пропанола. А химики откроют ранее неизвестные реакции с его участием, что расширит области применения этого полезного вещества.
Альтернативные методы получения пропанола
Помимо промышленного синтеза из пропионового альдегида, разрабатываются альтернативные экологичные способы получения пропанола. Например, с биотехнологическим использованием микроорганизмов или ферментной конверсией глицерина.
Примеси в техническом пропаноле
Технический пропанол помимо основного вещества может содержать примеси воды, следы органических кислот, альдегидов, простых эфиров и других соединений. Для очистки используют ректификацию, ионообменные смолы, экстракцию.
Пропанол в повседневной жизни
В быту пропанол входит в состав некоторых лекарственных и косметических средств. Он используется как антисептик для обработки ран, а также в качестве растворителя и экстрагента в парфюмерии.
Безопасность при работе с пропанолом
Несмотря на умеренную токсичность, при работе с пропанолом следует соблюдать правила безопасности. Использовать средства индивидуальной защиты, избегать вдыхания паров, контакта с глазами и кожей.
Утилизация отходов пропанола
Отработанные растворы пропанола подлежат специальной утилизации или регенерации для повторного использования. Сброс в канализацию недопустим из-за возможного загрязнения окружающей среды.
Сравнение токсичности пропанола и этанола
Хотя пропанол менее токсичен, чем метанол, он более опасен по сравнению с этиловым спиртом. Например, летальная доза пропанола при приеме внутрь в 2,7 раза ниже, чем у этанола.
Причина в том, что в организме пропанол метаболизируется до более токсичной пропионовой кислоты. А этанол - до относительно безвредной уксусной кислоты.
Влияние пропанола на организм человека
Попадание пропанола в организм человека может вызывать раздражение слизистых оболочек, кашель, головокружение, тошноту. При отравлении наблюдается угнетение центральной нервной системы.
Длительный контакт с пропанолом приводит к сухости и шелушению кожи из-за обезжиривающего эффекта.
Пропанол в истории
Пропанол был впервые получен и описан в 1853 году французским химиком Анри Вюрцем путем взаимодействия пропионилхлорида с водным раствором щелочи.
В дальнейшем пропанол нашел широкое применение благодаря своим полезным свойствам как растворителя и реагента.
