Butaanihappo

Butaanihappo
Havainnollinen kuva artikkelista Butaanihappo
Henkilöllisyystodistus
IUPAC-nimi Butaanihappo
Synonyymit

voihappo
etyylietikkahappo
n-butaanihappo

N o CAS 107-92-6
N o ECHA 100,003,212
N O EY 203-532-3
Huumeiden pankki DB03568
PubChem 264
FEMA 2221
Hymyilee CCCC (= O) O
PubChem , 3D-näkymä
InChI InChI: 3D-näkymä
InChI = 1 / C4H8O2 / c1-2-3-4 (5) 6 / h2-3H2,1H3, (H, 5,6) / f / h5H
Ulkomuoto väritön, öljyinen neste, jolla on tyypillinen haju.
Kemialliset ominaisuudet
Raaka kaava C 4 H 8 O 2   [Isomeerit]
Moolimassa 88,1051 ± 0,0044  g / mol
C 54,53%, H 9,15%, O 36,32%,
Molekyylihalkaisija 0,560  nm
Fyysiset ominaisuudet
T ° fuusio -7,9  ° C
T ° kiehuu 164  ° C
Liukoisuus veteen: sekoittuu,
Sekoittuu etanolilla , eetterillä
Liukoisuusparametri δ 21,5  MPa 1/2 ( 25  ° C );

25,1  J 1/2 · cm -3/2 ( 25  ° C )

Tilavuusmassa 0,959  g · ml -1 - 20  ° C
0,964  g · ml -1 - 25  ° C

yhtälö:
Nesteen tiheys kmol · m -3 ja lämpötila Kelvinissä, 267,95–615,7 K.
Lasketut arvot:
0,9516 g · cm -3 25 ° C: ssa.

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
267,95 −5.2 11,087 0,97683
291.13 17.98 10,86825 0,95756
302,73 29.58 10,75607 0,94767
314,32 41.17 10.64193 0,93762
325,91 52,76 10,52571 0,92738
337,5 64,35 10.40728 0,91694
349,09 75,94 10,28648 0,9063
360,68 87,53 10.16313 0,89543
372,28 99,13 10.03707 0,88433
383,87 110,72 9.90805 0,87296
395,46 122,31 9,77586 0,86131
407,05 133.9 9.6402 0,84936
418,64 145,49 9,50076 0,83707
430,23 157.08 9.35718 0,82442
441,83 168,68 9.20902 0,81137
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
453,42 180,27 9,05578 0,79787
465.01 191,86 8.89684 0,78387
476,6 203,45 8,73149 0,7693
488,19 215.04 8.55881 0,75408
499,78 226,63 8,3777 0,73813
511,38 238,23 8.18671 0,7213
522,97 249,82 7.984 0,70344
534,56 261,41 7,76705 0,68432
546,15 273 7,53234 0,66364
557,74 284,59 7,2747 0,64094
569,33 296,18 6.98596 0,6155
580,93 307,78 6.6519 0,58607
592,52 319,37 6,24349 0,55009
604.11 330,96 5.68025 0,50046
615,7 342,55 3,440 0,30308

Kaavio P = f (T)

Itsesyttymislämpötila lämpötilan 452  ° C
Leimahduspiste 72  ° C (suljettu kuppi)
Räjähdysrajat ilmassa 2 - 10  til-%
Kyllästävä höyrynpaine ajan 20  ° C  : 57  Pa

yhtälö:
Paine pascaleissa ja lämpötila kelvineinä, välillä 267,95 - 615,7 K.
Lasketut arvot:
102,31 Pa 25 ° C: ssa.

T (K) T (° C) P (Pa)
267,95 −5.2 6.7754
291.13 17.98 57,79
302,73 29.58 145.95
314,32 41.17 339,67
325,91 52,76 735,24
337,5 64,35 1492.17
349,09 75,94 2 859,07
360,68 87,53 5,203,11
372,28 99,13 9041,12
383,87 110,72 15 069,93
395,46 122,31 24,193,9
407,05 133.9 37 547,42
418,64 145,49 56,511,55
430,23 157.08 82 724,38
441,83 168,68 118,086.14
T (K) T (° C) P (Pa)
453,42 180,27 164 760,94
465.01 191,86 225,178,12
476,6 203,45 302036,71
488,19 215.04 398 317,26
499,78 226,63 517 305,73
511,38 238,23 662 634,16
522,97 249,82 838 343,81
534,56 261,41 1 048 976,45
546,15 273 1 299 700,83
557,74 284,59 1 596 482,55
569,33 296,18 1 946 308,02
580,93 307,78 2 357 476,01
592,52 319,37 2 839 975,43
604.11 330,96 3 405 974,07
615,7 342,55 4 070 500
P = f (T)
Kriittinen piste 52,7  bar , 354,85  ° C
Lämpökemia
C s

yhtälö:
Nesteen lämpökapasiteetti J · kmol -1 · K -1: ssä ja lämpötila Kelvinissä, 267,95 - 436,42 K.
Lasketut arvot:
177,747 J · mol -1 · K -1 25 ° C: ssa.

T
(K)
T
(° C)
C s
C s
267,95 −5.2 169,020 1,918
279 5.85 171,826 1,950
284 10.85 173,242 1 966
290 16.85 175,063 1 987
296 22.85 177,015 2,009
301 27.85 178,743 2,029
307 33,85 180 937 2,054
312 38,85 182,865 2,076
318 44,85 185,301 2 103
324 50,85 187 868 2 132
329 55,85 190107 2,158
335 61,85 192 916 2190
340 66,85 195,356 2 217
346 72,85 198,406 2 252
352 78,85 201,588 2 288
T
(K)
T
(° C)
C s
C s
357 83,85 204,339 2 319
363 89,85 207 762 2 358
369 95,85 211,317 2398
374 100,85 214,380 2 433
380 106,85 218,176 2,476
385 111,85 221,440 2,513
391 117,85 225,477 2,559
397 123,85 229 646 2 607
402 128,85 233 221 2,647
408 134,85 237,631 2,697
413 139,85 241,408 2,740
419 145,85 246,059 2,793
425 151,85 250 843 2,847
430 156,85 254 930 2,893
436,42 163,27 260 310 2 955

P = f (T)

yhtälö:
Kaasun lämpökapasiteetti J · mol -1 · K -1: ssä ja lämpötila Kelvinissä , 298 - 1200 K.
Lasketut arvot:
115,564 J · mol -1 · K -1 25 ° C: ssa.

T
(K)
T
(° C)
C s
C s
298 24.85 115,522 1 311
358 84,85 131,864 1497
388 114,85 139,544 1,584
418 144,85 146,902 1,667
448 174,85 153,941 1,747
478 204,85 160 667 1,824
508 234,85 167,084 1,896
538 264,85 173,198 1 966
568 294,85 179,015 2,032
598 324,85 184,540 2,095
628 354,85 189,781 2 154
658 384,85 194 744 2210
688 414,85 199,437 2 264
718 444,85 203,867 2,314
749 475,85 208,179 2363
T
(K)
T
(° C)
C s
C s
779 505,85 212102 2 407
809 535,85 215,789 2,449
839 565,85 219,250 2489
869 595,85 222,494 2,525
899 625,85 225,531 2,560
929 655,85 228,373 2,592
959 685,85 231,030 2,622
989 715,85 233514 2,650
1,019 745,85 235,837 2,677
1,049 775,85 238,010 2701
1,079 805,85 240,048 2,725
1,109 835,85 241,962 2,746
1,139 865,85 243 767 2,767
1,169 895,85 245,476 2,786
1200 926,85 247,157 2 805
Sähköiset ominaisuudet
1 re ionisaatioenergia 10,17  ± 0,05  eV (kaasu)
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin  1.398
Varotoimenpiteet
SGH
SGH05: Syövyttävä
Vaara H314, H314  : Voimakkaasti ihoa syövyttävää ja silmiä vaurioittavaa
WHMIS

Luokittelematon tuoteTämän tuotteen luokitusta ei ole vielä vahvistettu myrkyllisyyshakemistopalvelun

ilmoituksessa (1,0%) ainesosaluettelon mukaan
NFPA 704

NFPA 704 -symboli

2 3 0
Kuljetus
-
   2820   
YK-numero  :
2820  : VoiHappo
Ekotoksikologia
DL 50 8,79  g · kg -1 (rotat, suun kautta)
LogP 0,79
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita.

Butaanihappo , jota kutsutaan myös voihappo Kreikka βουτυρος ( voi ) on karboksyylihappo , joka oli kyllästetty kaava CH 3 CH 2 CH 2 -COOH

Sitä löytyy esimerkiksi röyhkeästä voista , parmesaanista ja mahalaukun sisällöstä , josta se antaa voimakkaan ja epämiellyttävän hajun. Voihappoa voidaan nähdä noin 5 - 40  ug / m 3 lähteestä riippuen.

Alle vakio-olosuhteet lämpötilan ja paineen , butaanihappo on hieman öljyinen neste, joka kiinteytyy -8  ° C: ssa ja jonka kiehumispiste on 164  ° C . Se liukenee helposti veteen , etanoliin ja eetteriin ja irtoaa liuottimestaan lisäämällä kalsiumkloridia . Kaliumdikromaatti ja rikkihapon hapettua osaksi hiilidioksidia ja etikkahappoa , ja kaliumpermanganaatin alkalioksidimoolia vain hiilidioksidia . Lisäksi, sen isomeeri rakenne 2-metyylipropanoiinihappo , joka on velkaa sen toinen nimi isovoihappoa.

Se on myös lyhytketjuinen rasvahappo, jota löytyy kasviöljyistä ja eläinrasvoista. Glyseridi ( esteri on glyseroli ) voihapon käsittää 3%: sta 4% voita. Kun voi rikkoutuu, glyseridit hydrolysoituvat vapauttaen epämiellyttävän hajuista voihappoa. Normaali voihappo tai käymisen voihappo myös löydetä heksyyli esterin , että öljy Heracleum giganteum ja oktyyli- esteri että palsternakka ( Pastinaca sativa ); sitä esiintyy myös hikoilussa .

Se on yleensä tuotettu fermentoimalla ja sokeria tai tärkkelystä , aiheuttama lisäämällä mätäneminen juustoa , jonka kalsiumkarbonaattia lisätään happojen neutraloimiseksi on muodostettu prosessissa. Tärkkelyksen voihappokäymistä helpottaa Bacillus subtiliksen suora lisääminen .

Erilaisia ​​estereitä saadaan voihaposta. Näitä estereitä kutsutaan butyraatiksi tai oikeammin butanoaatiksi . Niillä, joilla on pieni moolimassa, kuten metyylibutanoaatilla , on enimmäkseen miellyttäviä aromeja. Niitä käytetään siten elintarvikelisäaineina tai hajusteissa.

Sen raaka kaava on sama kuin propyyliformiaatin .

Käyttää

Butaanihappo käytetään valmistuksessa eri makuja ( butanoaatti esterit ), alhaisen molekyylipainon voihapon esterit, kuten metyyli butanoaattia, on, että suurin osa, miellyttävä tuoksu tai maku. Siksi niitä käytetään elintarvikkeiden ja hajusteiden lisäaineina.

Vahvan tuoksunsa ansiosta sitä käytetään myös lisäaineena syöttiä varten. Monissa markkinoilla olevissa tavallisen karpin ( Cyprinus carpio ) syötteissä käytettävissä aromeissa esteripohjana käytetään voihappoa, mutta ei ole selvää, houkuttelevatko kalat itse voihappo vai muut lisäaineet. Voihappo on kuitenkin yksi harvoista orgaanisista hapoista, jotka osoittautuvat maukkaiksi sekä siipille että kovakuoriaiselle .

Anekdotisesti tätä ainetta on käytetty myös myrkyttömänä, pahoinvointia aiheuttavana, lihaa pilaavana valaan hylkivänä aineena Sea Shepherd -ryhmässä japanilaisten valaanpyytäjien tehdasalusta ja abortin vastaisia ​​aktivisteja vastaan; jotkut poliisivoimat harkitsevat myös sen käyttämistä ei-tappavana aseena .

Butyraattien valmistus

Klassinen käyminen

Butyaanihapon esterit, butyraatit tai oikein butanoaatit, ovat peräisin fermentaatioista, joihin liittyy anaerobisia bakteereja . Tämän prosessin löysi Louis Pasteur vuonna 1861 . Tärkeimmät butyraatteja tuottavat bakteerit ovat:

Reaktion tulokset ovat seuraavat:

C 6 H 12 O 6 → C 4 H 8 O 2 + 2 CO 2 + 2 H 2

Ensimmäinen vaihe tuotannon butanoates seuraa metabolisen ketju on glykolyysin , mikä johtaa siihen, että muodostuu kaksi molekyylien ja pyruvaattia molekyyliä kohti glukoosia . Pyruvaatti jälkeen saatu hapetetaan ja etanoaatti ( asetaatti muodossa etanoyyli-koentsyymi A ), jonka ainutlaatuinen entsymaattinen prosessi , johon liittyy sarja entsyymejä, joita kutsutaan pyruvaattidehydrogenaasin monimutkainen , kanssa rinnakkain muodostumista hiilidioksidia (CO 2), joka sitten poistuu solusta diffuusiolla ja pelkistämällä NAD + NADH: ksi.

Asetoni ja butyraattien käyminen

Jotkut bakteerit tuottavat asetonia ja butanolia toisella prosessilla, joka alkaa butyraattien käymisestä, kuten:

Nämä bakteerit seuraavat edellä kuvattua käymisprosessia, mutta kun pH on alle 5, ne siirtyvät butanolin ja asetonin tuotantoon estääkseen edelleen heille kohtalokkaan pH-arvon laskun. Yhdelle asetonimolekyylille tuotetaan kaksi butanolimolekyyliä. Modifikaatio tapahtuu asetoasetyyli-CoA: n muodostumisen jälkeen. Tämä välittäjä voi näissä olosuhteissa toimia kahdella uudella tavalla:

Butaanihapon fysiologinen aktiivisuus

Voihappo voi estää toiminnan histoni -deasetylaasin, mikä lisää osuus asetyloitua histonien, joilla on pienempi affiniteetti DNA: ta kuin ei-asetyloitu muodossa (johtuen sähköstaattisten hylkivä syistä). On yleisesti hyväksyttyä, että transkriptiotekijöiden sitoutuminen DNA: han on haitaksi asetyloimattomien histonien läsnäololla (joilla on pieni affiniteetti DNA: ta kohtaan). Siksi on mahdollista päätellä, että voihappo lisää solun transkriptionaalista aktiivisuutta histonideasetylaasien säätelemien promoottorien tasolla.

Voihappoa tuottaa nisäkkäiden suoliston mikrobiota . Sen tuotantoa vahvistavat prebioottiset aineet ( liukoiset kuidut ). Se toimii polttoaineena suoliston limakalvolle ja paikallisena ja systeemisenä immunostimulaattorina. Se antaisi immuunijärjestelmälle mahdollisuuden erottaa symbioottisten bakteerien aiheuttama kolonisointi ja patogeenit , kuten kolera .

Voihapolla on kationi- tai esterimuodossa virus-, sieni- ja antibakteerisia ominaisuuksia. Sen kiinnostus tähän muotoon on ennen kaikkea sen kyvyssä säätää syöpäsoluja ja indusoida solujen erilaistumista.

Lähde

  1. VUTARIHAPPO , kemikaaliturvallisuusohjelman käyttöturvallisuustiedote (t) , kuultu 9. toukokuuta 2009
  2. (sisään) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , voi.  4, Englanti, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239  Sivumäärä ( ISBN  0-471-98369-1 )
  3. laskettu molekyylimassa välillä Atomic painot Elements 2007  " on www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (in) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  Sivumäärä ( ISBN  0387690026 , lue verkossa ) , s.  294
  5. (en) Robert H. Perry ja Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  Sivumäärä ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  6. "  Eri kaasujen ominaisuudet  ", osoitteessa flexwareinc.com (käytetty 12. huhtikuuta 2010 )
  7. (in) Carl L. leuat, Handbook of termodynaamiset kaaviot , Voi.  1, Huston, Texas, Persianlahden pubi. Co,1996( ISBN  0-88415-857-8 )
  8. (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  Sivumäärä ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  9. Indeksinumero 607-135-00-X EY-asetuksen N: o 1272/2008 liitteen VI taulukossa 3.1 (16. joulukuuta 2008)
  10. Voihappoa  " tietokannassa kemiallisten tuotteiden Reptox n CSST (Quebec organisaatio, joka vastaa työsuojelun), pääsee 25 huhtikuu 2009
  11. "  Luku 4, Akuutit riskit, lisääntymiselle vaaralliset vaikutukset ja hajujen havaitseminen  " osoitteessa invs.sante.fr
  12. (in) "  Pakastinsyötit  " , Nutrabaits
  13. AO Kasumyan ja KB Døving , “  Taste preferences in fishes  ”, Fish and Fisheries , voi.  4,2003, s.  289–347 ( DOI  10.1046 / j.1467-2979.2003.00121.x )
  14. (in) "  happoja polttavien aktivistien vahingoittamat japanilaiset valaanpyytäjät  " , newser.com,2010
  15. (in) Väkivallan historia: voihappohyökkäykset  " , National Abort Federation, 1998
  16. PR Pouillart , "  Voihapon ja sen johdannaisten rooli paksusuolen syövän ja hemoglobinopatioiden hoidossa  ", Life Sciences , voi.  63,1. st tammikuu 1998, s.  1739-1760 ( ISSN  0024-3205 , PMID  9820119 , luettu verkossa , käytetty 29. joulukuuta 2015 )
  17. (fi-FI) “  Prebiootit: sisäpuutarhamme hoitaminen | NutritionFacts.org  ” (käytetty 24. helmikuuta 2019 )
  18. Philippe R. Pouillart , Flore Dépeint , Afif Abdelnour ja Laetitia Deremaux , ”  Nutriose Prebiootti alhainen sulavia hiilihydraatteja, stimuloi suoliston limakalvon immuniteetin ja estää TNBS-indusoidun paksusuolentulehduksen porsaiden  ”, tulehduksellisten suolistosairauksien , voi.  16,1. st toukokuu 2010, s.  783-794 ( ISSN  1536-4844 , PMID  19998458 , DOI  10.1002 / ibd.21130 , luettu verkossa , käytetty 29. joulukuuta 2015 )

Bibliografia

Voet & Voet; John Wiley & Sons, 1995

Katso myös