بوتانون که با نام متیل اتیل کتون (MEK) نیز شناخته می شود به صورت مایعی بی رنگ و نسبتاً فرار با بوی تند خوشایند وجود دارد. نقطه اشتعال آن ۲۰ درجه فارنهایت می باشد و با بخارهای سنگین تر از هوا و همچنین با آب یا بسیاری از مواد معمول واکنش نشان نمی دهد.
این ماده در حمل و نقل معمولی پایدار است و می تواند بینی، چشم و گلو را تحریک می کند. احتراق این ترکیب ممکن است مواد سمی تولید کند. بوتانون به عنوان حلال، برای ساخت سایر مواد شیمیایی و برای تولید موم از نفت استفاده می شود.
تقریباً نیمی از کاربرد این ماده در رنگ ها و سایر روکش ها است زیرا به سرعت در هوا تبخیر می شود و بسیاری از مواد را در خود حل می کند و همچنین در چسب ها و به عنوان پاک کننده استفاده می شود.
۲-بوتانون به عنوان یک محصول طبیعی وجود دارد. این ماده به صورت طبیعی توسط برخی درختان ساخته شده و در برخی میوه ها و سبزیجات به مقدار کم یافت می شود و همچنین از اگزوز ماشین و کامیون به هوا پخش می شود.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی مایع بی رنگ | فرمول شیمیایی C۴H۸O |
| دانسیته (g/ml) 0/8050 | وزن مولکولی (g/mol)72/107 |
| نقطه ذوب (۰C) 86- | شماره (CAS No) ۷۸-۹۳-۳ |
| حلالیت در آب (g/100ml)27/5 | نام آیوپاک Butan-2-one |
تولید بوتانون
بوتانون می تواند از طریق اکسیداسیون ۲-بوتانول تولید گردد. دهیدروژن زدایی ۲-بوتانول با استفاده از کاتالیزور توسط مس، روی یا برنز کاتالیز می شود:
CH۳CH(OH)CH۲CH۳ → CH۳C(O)CH۲CH۳ + H۲
این میزان برای تولید تقریباً ۷۰۰ میلیون کیلوگرم در سال استفاده می شود. سایر سنتزهایی که مورد بررسی قرار گرفته اند اما اجرا نشده اند عبارتند از اکسیداسیون Wacker 2-butene و اکسیداسیون ایزوبوتیل بنزن که مشابه تولید صنعتی استون است.
فرایند کومن را می توان تغییر داد تا فنل و مخلوطی از استون و بوتانون به جای فنل و استون در اصل تولید شود. هر دو اکسیداسیون فاز مایع نفتای سنگین و واکنش فیشر-تروپش جریان های اکسیژن دار مخلوطی را ایجاد می کنند، که ۲-بوتانون از طریق استخراج از آنها تشکیل می گردد.
طیف های FTIR و رامان
کاربردهای بوتانون
متیل اتیل کتون یک حلال موثر و رایج است و در فرآیندهای مربوط به صمغ، رزین، پوشش های استات سلولز و نیتروسلولز و در فیلم های وینیل استفاده می شود و به همین دلیل در تولید پلاستیک، منسوجات، تولید موم پارافین و محصولات خانگی مانند لاک، پاک کننده رنگ، یک عامل تغییر دهنده الکل، چسب ها و به عنوان یک ماده پاک کننده به کار می رود.
این ماده دارای خواص حلال مشابه استون است اما در دمای بالاتر می جوشد و سرعت تبخیر به میزان قابل توجهی کندتر است. برخلاف استون، با آب آزئوتروپ ایجاد می کند، که برای تقطیر آزئوتروپیک رطوبت در کاربردهای خاص مفید است. بوتانون همچنین در نشانگرهای پاک کننده خشک به عنوان حلال رنگ قابل پاک شدن استفاده می شود.
از آنجا که بوتانون پلی استایرن و بسیاری از پلاستیک های دیگر را حل می کند، به عنوان “سیمان مدل” برای استفاده در اتصال قطعات کیت های مدل مقیاس به فروش می رسد. اگرچه اغلب به عنوان چسب در نظر گرفته می شود، اما در واقع به عنوان عامل جوشکاری در این زمینه عمل می کند.
بوتانون پیش ساز متیل اتیل کتون پراکسید است که کاتالیزور برخی واکنش های پلیمریزاسیون مانند اتصال عرضی رزین های پلی استر غیر اشباع است. دی متیل گلیوکسیم را می توان ابتدا از بوتانون با واکنش با اتیل نیتریت تهیه کرد تا دیاستیل مونوکسیم به دنبال آن تبدیل به دیوکسیم شود.
مطالعه جامع تجربی و مدل سازی سینتیکی بوتانون
مقاله ای با عنوان موضوع بالا در سال ۲۰۱۶ منتشر شده است. در این کار از طریق یک رویکرد بین رشته ای بزرگ، خوشه برتری “سوخت های خیاطی از زیست توده” (TMFB) به دنبال شناسایی سوخت های زیستی نسل بعدی بوده است.
ابتدا با استفاده از سنتز شیمیایی برای تهیه اجزای شیمیایی مناسب از زیست توده و آزمایش های غربالگری اولیه، پایگاه داده اطلاعات بزرگی گردآوری می شود و می تواند برای راهنمای طراحی سوخت مورد استفاده قرار گیرد.
در نتیجه این روش، بوتانون به دلیل استفاده بالقوه از آن به عنوان سوخت احتراق جرقه ای، به دلیل ویژگی های چشمگیر مقاوم در برابر ضربه، به عنوان یک هدف جالب توجه شناخته شده است. این مطالعه را بر آن داشته تا شیمی احتراق اساسی را کنترل کند که واکنش پذیری آن را در شرایط مربوط به موتور کنترل می کند.
در این کار یک مدل جنبشی شیمیایی دقیق که شامل مسیرهای واکنش اکسیداسیون درجه حرارت بالا و پایین برای بوتانون است، توسعه داده شده است. مدل جدید همچنین شامل محاسبات شیمیایی کوانتومی جدید پارامترهای ترمودینامیکی برای بوتانون و گونه های دمای پایین مرتبط با اکسیداسیون آن است.
پارامترهای ترمودینامیکی مورد استفاده در مدل برای محاسبه ثابت های معکوس در مدل ضروری است و آنها را به پارامترهای مهم تبدیل می کند، به ویژه در پیش بینی زمان تاخیر احتراق در دمای پایین که در اینجا ارائه شده است. بوتانون هیچ شواهدی از رفتار ضریب دمای منفی نشان نمی دهد. با این حال، گنجاندن مسیرهای اکسیداسیون در دمای پایین برای پیش بینی دقیق زمان تاخیر احتراق در دمای پایین بوتانون مهم است.
آیا بوتانون خطرناک است؟
بوتانون می تواند با اکثر مواد اکسید کننده واکنش نشان دهد و آتش سوزی ایجاد کند. این ماده نسبتاً منفجره است و برای ایجاد واکنش شدید فقط نیاز به شعله یا جرقه کوچکی دارد. آتش سوزی های بوتانون باید با دی اکسید کربن، عوامل خشک یا فوم مقاوم در برابر الکل خاموش شود.
غلظت های موجود در هوا به اندازه ای که قابل اشتعال باشد به دلیل تحریک کننده بخار برای انسان غیرقابل تحمل است. بوتانون جزء دود تنباکو است. این ماده محرک است و باعث تحریک چشم و بینی انسان می شود. اثرات جدی سلامتی در حیوانات فقط در سطوح بسیار بالا مشاهده شده است.
از سال ۲۰۱۰، برخی از داوران در استفاده از بوتانون به دلیل گزارش اثرات عصبی روانی احتیاط کردند. این ماده تحت عنوان کنوانسیون سازمان ملل متحد علیه قاچاق غیرقانونی مواد مخدر و مواد روانگردان به عنوان پیش ماده جدول II ذکر شده است.
انتشار این ماده در ایالات متحده به عنوان یک آلاینده خطرناک هوا تنظیم شده است، زیرا این یک ترکیب آلی فرار است که به تشکیل ازن تروپوسفریک (سطح زمین) کمک می کند. در سال ۲۰۰۵، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده بوتانون را از لیست آلاینده های خطرناک هوا (HAPs) حذف کرد.