由IUPAC命名法指定的“3-甲基戊烷”
字词前的“甲基”表示一颗碳原子与主干连接
由位置号码所指示的,”戊烷”表示主干上有五个碳,“3-”表示主干上的第三个碳原子与甲基连接
3-甲基戊烷在快速干燥涂料,印刷油墨和粘合剂中作为稀释剂
此外,它也可用于在燃料,润滑剂
化合物也用作光谱学和色谱法中的参考物质
3-甲基戊烷形成高度易燃的蒸汽 - 空气混合物
该化合物的闪点低于-20℃
以上所述的爆炸范围是1.2之间体积%(40克/米3)比爆炸下限(LEL)和7.0%(体积)(250克/米3)作为爆炸上限(UEL)
所述的点火温度为300℃所述的织物因而落入内温度类T3。
3-甲基戊烷是可燃的,易挥发的无色液体,苯酚气味
在1大气压下,该化合物的沸点为63℃
该蒸气压力函数由下式给出log10(P) = A−(B/(T+C))( P是巴(bar),T是凯氏温标(K) )
其中A = 3.97377 B = 1152.368和C = -46.021的温度范围内289K至337K
最重要的热力学性质列于下表:
属性 | 单位 | 数值 |
---|---|---|
标准焓 | ΔfH0gas | −171,6kJ·mol−1 |
标准摩尔熵 | S0liquid S0g |
292,5J·mol−1·K−1 液体 382,88J·mol−1·K−1 气体 |
燃烧热 | ΔcH0liquid | −4159,98kJ·mol−1 |
热容量 | cp | 191,16J·mol−1·K−1 (25°C)液体 |
熔融焓 | ΔfH0 | 5,3032kJ·mol−1在熔点 |
融化 | ΔfS0 | 48,101kJ·mol−1在熔点 |
蒸发 | ΔVH0 | 28,08kJ·mol−1在常压下的沸点 30,47kJ·mol−1 在25℃下 |
临界温度 | TC | 231°C |
临界压力 | PC | 31,1bar |
临界体积 | VC | 0,368l·mol−1 |
临界密度 | ρC | 2,72mol·l−1 |
蒸发焓的温度依赖性可以根据等式
ΔVH0=A·exp(−β·Tr)(1−Tr)β (ΔVH0 的单位是kJ/mol,Tr =(T/Tc)降低温度),在298K和353K之间的温度范围内, A = 45,24kJ/mol, β = 0,2703 und Tc = 504,4K
属性 | 单位 | 数值 |
---|---|---|
标准焓 | ΔfH0gas | −171,6kJ·mol−1 |
标准摩尔熵 | S0liquid S0g |
292,5J·mol−1·K−1 液体 382,88J·mol−1·K−1 气体 |
燃烧热 | ΔcH0liquid | −4159,98kJ·mol−1 |
热容量 | cp | 191,16J·mol−1·K−1 (25°C)液体 |
熔融焓 | ΔfH0 | 5,3032kJ·mol−1在熔点 |
融化 | ΔfS0 | 48,101kJ·mol−1在熔点 |
蒸发 | ΔVH0 | 28,08kJ·mol−1在常压下的沸点 30,47kJ·mol−1 在25℃下 |
临界温度 | TC | 231°C |
临界压力 | PC | 31,1bar |
临界体积 | VC | 0,368l·mol−1 |
临界密度 | ρC | 2,72mol·l−1 |
3-甲基戊烷是一种无色液体,具有微弱的特殊气味(苯酚味)
基于C6H12显示出了4个异构体:
己烷(正己烷):CH3(CH2)4CH3
2-甲基戊烷(异己烷):CH3CH2CH2CH(CH3)2
2,2-二甲基丁烷(新己烷):CH3CH2C(CH3)3
2,3-二甲基丁烷:(CH3)2CHCH(CH3)2
结构式 | 名称 | 分子量 | 沸点(°C, 1 atm) | 结构简式 |
![]() |
正己烷己烷 | 86,18 | 69 | CH3(CH2)4CH3 |
![]() |
2-甲基戊烷异己烷 | 58,12 | 60 | (CH3)2CH(CH2)2CH3 |
3-甲基戊烷 | 58,12 | 64 | CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 | |
![]() |
2,2-二甲基丁烷 新己烷 |
58,12 | 49,73 | CH3C(CH3)2CH2CH3 |
2,3-二甲基丁烷 | 58,12 | 57,9 | CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 |
结构式 | 名称 | 分子量 | 沸点(°C, 1 atm) | 结构简式 |
![]() |
正己烷己烷 | 86,18 | 69 | CH3(CH2)4CH3 |
![]() |
2-甲基戊烷异己烷 | 58,12 | 60 | (CH3)2CH(CH2)2CH3 |
3-甲基戊烷 | 58,12 | 64 | CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 | |
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2,2-二甲基丁烷 新己烷 |
58,12 | 49,73 | CH3C(CH3)2CH2CH3 |
2,3-二甲基丁烷 | 58,12 | 57,9 | CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 |
从石油分离
从石油精炼或聚合烃得到的混合物中分离
在催化剂 如:三氯化磷存在下,在400℃和200巴下使正丁烷与乙烯的反应可以制造3-甲基戊烷
结构上,3-甲基戊烷由二部分组成:丁烷()和乙烷()。
因此,制备纯3-甲基戊烷的最简单的方法是:
1.仲丁基卤化物 与 乙基锂 或 丁基锂 与 乙基卤化物 反应
或
2.武慈(Wurtz)反应可以得到该产品的混合物:
该反应对于前者是无利可图的,但是这些产物相对的比较容易分离:3,4-二甲基己烷是液体(沸点164℃),3-甲基戊烷也是液体,但更具挥发性(沸点:64℃),丁烷只要冷却或压缩就会液化(沸点:-1-1℃左右)
还原卤代化合物
"产生氢",即金属+酸(H+):
或
或
或
2. 氢化铝锂(LiAlH4) 或 硼氢化钠(NaBH4):
或
或
或
3. 使用碘化氢(HI)还原烷基碘:
或
或
或
4. 使用甲硅烷(SiH4)中还原烷基卤化物,在三氟化硼的催化下制备丁烷:
或
或
或
5. 使用烷基锡烷还原烷基卤化物:
或
或
或
6.金属的还原,得到水解的有机金属化合物:
使用锂(Li):
使用镁(Mg):
1. 3-甲基-1-戊烯:
2. 3-甲基-2-戊烯:
3. 2-乙基-1-丁烯:
4. 3-甲基-1,2-戊二烯:
5. 3-甲基-1,3-戊二烯:
6. 3-甲基-1,4-戊二烯:
7. 3-甲基戊烷-1:
8. 3-甲基-1,2,4-戊二烯:
9. 3-甲基-4-戊烯-2-炔:
10. 3-甲基-4-戊烯-1-炔:
11. :
(翻自希腊文μεθυλοπ ενταδιενίνιο英文为Methylpentadienin修正成Methyl Pentadiene,也就是甲基戊二烯)
12. :
(翻自希腊文μεθυλοπενταδιίνιο,英文为Methylpentadienium,中文翻成甲基五聚体)
1.还原醛 - 沃尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原反应(Wolf-Kishner)反应:
3-甲基戊醛:
甲基丁醛:
2.还原酮 - 克莱门森还原反应(Clemmensen)反应:
3-甲基戊酮
1.还原硫醇可以产生3-甲基戊烷。
例如通过还原 3-甲基-1-戊硫醇 (雷尼镍催化):
2.还原硫酯可以产生3-甲基戊烷..
例如通过还原 二(3-甲基戊基)硫醚(雷尼镍催化):
加热碱性的 4-甲基己酸溶液 [CH3CH2CH(CH3)CH2CH2COOH]
或 2,3-二甲基戊酸 [CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)COOH]
或 2-乙基-2-甲基丁酸 [CH3CH2C(CH3)(CH2CH3)COOH]
或 3-乙基戊酸 [(CH3)2CHCH2CH2COOH]
1.完全燃烧:就像所有的烷烃一样,3-甲基戊烷与过量的氧气燃烧,产生二氧化碳和水:
尽管反应强烈放热,但其起始必须首先克服CC键,CH键,OO键断裂的障碍,所以温度不会太高
2.水煤气:
3.催化氧化的主要产物为3-甲基戊醇-3:
4.使用高锰酸钾(KMnO4)氧化的产物为3-甲基戊醇-3:
X的活性:氟(F2)>氯(Cl2)>溴(Br2)>碘(I2)。
其中0 <A,B,C,D <1,A + B + C + D = 0
氟(F2)和氯(Cl2)的活性高,选择性低,丙基卤化物的比例主要取决于置换氢原子比例,氯:
3-甲基戊基氯-1: 6x1 = 6
3-甲基戊基氯-2: 4x3.8 = 15.2
3-甲基戊基氯-3: 1x5 = 5
2-乙基丁基氯-1: 3x1 = 3
也就是说,所得混合物为:
20.5% 3-甲基戊基氯-1
52.1% 3-甲基戊基氯化物-2
17.1% 3-甲基戊基氯化物-3
10.3% 2-乙基丁基氯化物-1
溴(Br2)和碘(I2),较不活跃所以更具选择性
3-甲基戊基溴-1: 6x1 = 6
3-甲基戊基溴-2: 4x82 = 328
3-甲基戊基溴-3: 1x1600 = 1600
2-乙基丁基溴-1: 3x1 = 3
也就是说,所得混合物为:
0.3% 3-甲基戊基溴-1
16.9% 3-甲基戊基溴-2
82.6% 3-甲基戊基溴-3
0.1% 2-乙基丁基溴化物-1
CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的氯化分析:
参见:统计学
1.开始:自由基生产
所需要的能量从紫外光(UV)或热(D)吸收
2.扩散:消耗旧自由基,形成新的自由基
3.终止:自由基在罕见的情况下消耗
然而,在制造单卤化物时,实际上难以停止反应
如果使用等摩尔量的CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和X2 则将产生CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的全部卤素衍生物的混合物
然而,如果使用过量的CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,则单一衍生物的产率由于与自由基遇到和X的概率相关的CH2CH2CH(CH3)CH2CH3(CH3)2的统计概率的增加而大大增加
导致剩余的X衍生物的生产
碳烯(例如[:CH2])反应是极少消耗的,可以插入C-H键。 例如:
碳烯在六键 CH-1,5-2-h:6
碳烯在四键 2,4-CH-H:4
插键CH:1
三个插入物(3)链路CH-1'2-H):4。
因此,存在3-甲基己烷(〜43%),2,3-二甲基戊烷(〜29%),3,3-二甲基戊烷(〜7%)和乙基戊烷(-29%)的混合物
与硝酸(HNO3)的蒸气反应:
其中0 <A,B,C,D <1,A + B + C + D = 1
3-甲基戊烷可以在(CH3CH2)2Cs-(CH3)-Hs+的含义内产生多个键合反应。如: