ブテン

ブテン (Butene)

ブテンとは、化学式C4H8で表される不飽和炭化水素の一つであり、特に二重結合を一つ持っているのが特徴です。ブテンには4種類の異性体が存在しており、その中でも2-ブテンにはシス型とトランス型の幾何異性体が存在します。ブテンはまた、別名でブチレンとも呼ばれることがあります。分子量は56.10で、1825年にマイケル・ファラデーによって発見されたとされています。

特徴

ブテンは二重結合を持つため、他のアルケンと同様に非常に反応性が高く、付加反応を起こしやすい性質を持っています。例えば、ブテンは水と反応してブタノールを生成し、水素と反応することでブタンになります。さらに、さまざまな付加重合体も形成することができるため、工業的な用途も多岐にわたります。物理的には、ブテンは空気よりも重いガスで、非常に引火性が高いため、取り扱いには十分な注意が必要です。

異性体の種類

ブテンには主に以下の異性体があります：

1. イソブテン (CAS番号: 115-11-7)
示性式はCH2=C(CH3)2で、融点は-140.3℃、沸点は-6.9℃です。無色で特有の臭いを持つ気体です。

2. 1-ブテン (CAS番号: 106-98-9)
示性式はCH2=CHCH2CH3。融点は-185.3℃、沸点は-6.3℃、発火点は384℃で、無色の気体です。

3. 2-ブテン（混合物のCAS番号: 107-01-7）
示性式はCH3CH=CHCH3で、発火点はどちらも324℃です。
- cis-2-ブテン (CAS番号: 590-18-1): 融点-139.3℃、沸点3.73℃
- trans-2-ブテン (CAS番号: 624-64-6): 融点-105.8℃、沸点0.88℃

製造方法

今日は、ブテン類はエチレンやプロピレン、改質ガソリン製造の過程で出る副産物として生成されます。この接触分解過程により10%未満のC4留分が得られ、その中からブタジエンを回収した後、イソブテンが主成分として存在します。残りの成分には1-ブテン、2-ブテン、n-ブタンおよびイソブタンなどが含まれます。

イソブテンはその特性から、化学的方法や物理的方法により分離されます。化学的には硫酸と反応させて特定のエステルを生成し、選択的に分離する方法が取られます。また、特殊な分子篩を用いて物理的に分離することも可能です。

1-ブテンや2-ブテンは主に他の化学品の原料として使用されることが多く、未反応のC4アルカンは接触分解の副原料として回収されます。これらの物質の水和反応はマルコフニコフ則に従い、生成物として2-ブタノールが得られます。その後、さらなる反応を経てメチルエチルケトンなどの製品に変化します。

関連項目

ブテンは様々な化学製品の原料として重要な役割を果たしており、特にブタノールやメチルエチルケトンといった製品との関係が深いです。ブテンの性質や異性体の特性を理解することは、化学産業において重要です。

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