2,3-butanodiol - 2,3-Butanediol

2,3-butanodiol
2,3-butanodiol
Nomes
Nome IUPAC preferido
Butano-2,3-diol
Outros nomes
2,3-Butilenoglicol
Dimetilenoglicol
2,3-Diidroxibutano
Butan-2,3-diol
Dietanol e Bis-etanol
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,007,431 Edite isso no Wikidata
Número EC
UNII
  • InChI = 1S / C4H10O2 / c1-3 (5) 4 (2) 6 / h3-6H, 1-2H3
    Chave: OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N
  • CC (C (C) O) O
Propriedades
C 4 H 10 O 2
Massa molar 90,122  g · mol −1
Aparência Líquido incolor
Odor inodoro
Densidade 0,987 g / mL
Ponto de fusão 19 ° C (66 ° F; 292 K)
Ponto de ebulição 177 ° C (351 ° F; 450 K)
Miscível
Solubilidade em outros solventes Solúvel em álcool , cetonas , éter
log P -0,92
Pressão de vapor 0,23 hPa (20 ° C)
Acidez (p K a ) 14,9
1,4366
Termoquímica
213,0 J / K mol
Entalpia de
formação
padrãof H 298 )
-544,8 kJ / mol
Perigos
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
1
0
Ponto de inflamação 85 ° C (185 ° F; 358 K)
402 ° C (756 ° F; 675 K)
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
5462 mg / kg (rato, oral)
Compostos relacionados
Butanodióis relacionados
1,4-Butanodiol
1,3-Butanodiol
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N verificar  (o que é   ?) VerificaY☒N
Referências da Infobox

2,3-Butanodiol é o composto orgânico com a fórmula (CH 3 CHOH) 2 . É classificado como um vic- diol ( glicol ). Ele existe como três estereoisômeros, um par quiral e o meso isômero. Todos são líquidos incolores. As aplicações incluem precursores de vários plásticos e pesticidas.

Isomeria

Dos três estereoisômeros, dois são enantiômeros (levo- e dextro-2,3-butanodiol) e um é um composto meso . O par enantiomérico tem configurações (2 R , 3 R ) e (2 S , 3 S ) nos carbonos 2 e 3, enquanto o composto meso tem configuração (2 R , 3 S ) ou, equivalentemente, (2 S , 3 R ) .

Produção industrial e usos

2,3-Butanodiol é preparado por hidrólise de 2,3-epoxibutano :

(CH 3 CH) 2 O + H 2 O → CH 3 (CHOH) 2 CH 3

A distribuição do isômero depende da estereoquímica do epóxido .

O meso isômero é usado para combinar com naftaleno-1,5-diisocianato. O poliuretano resultante é denominado "Vulkollan".

Produção biológica

O ( 2R , 3R ) - estereoisômero do 2,3-butanodiol é produzido por uma variedade de microrganismos em um processo conhecido como fermentação do butanodiol . É encontrada naturalmente na manteiga de cacau , nas raízes da Ruta graveolens , no milho doce e nos mexilhões podres . É usado na resolução de compostos carbonílicos em cromatografia gasosa .

Durante a Segunda Guerra Mundial, a pesquisa foi feita para a produção de 2,3-butanodiol por fermentação, a fim de produzir 1,3-butadieno , o monômero do polibutadieno usado em um tipo líder de borracha sintética . Pode ser derivado da fermentação do melaço da cana-de-açúcar.

A produção fermentativa de 2,3-butanodiol a partir de carboidratos envolve uma rede de reações bioquímicas que podem ser manipuladas para maximizar a produção.

Reações

2,3-Butanodiol sofre desidratação para formar butanona (metil etil cetona):

(CH 3 CHOH) 2 → CH 3 C (O) CH 2 CH 3 + H 2 O

Também pode sofrer desoxidesidratação para formar buteno :

(CH 3 CHOH) 2 + 2 H 2 → C 4 H 8 + 2 H 2 O

Referências

  1. ^ Boutron P (1992). "Crioproteção de glóbulos vermelhos por um 2,3-butanodiol contendo principalmente os isômeros levo e dextro". Criobiologia . 29 (3): 347–358. doi : 10.1016 / 0011-2240 (92) 90036-2 . PMID  1499320 .
  2. ^ Wang Y, Tao F, Xu P (2014). "A glicerol desidrogenase desempenha um papel duplo no metabolismo do glicerol e na formação de 2,3-butanodiol em Klebsiella pneumoniae " . Journal of Biological Chemistry . 289 (9): 6080–6090. doi : 10.1074 / jbc.M113.525535 . PMC  3937674 . PMID  24429283 .
  3. ^ a b Heinz Gräfje, Wolfgang Körnig, Hans-Martin Weitz, Wolfgang Reiß, Guido Steffan, Herbert Diehl, Horst Bosche, Kurt Schneider e Heinz Kieczka "Butanediols, Butenediol e Butynediol" na Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann , 2000, VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a04_455
  4. ^ C. De Mas; NB Jansen; GT Tsao (1988). "Produção de 2,3-butanodiol opticamente ativo por Bacillus polymyxa". Biotechnol. Bioeng . 31 (4): 366–377. doi : 10.1002 / bit.260310413 . PMID  18584617 . S2CID  36530193 .
  5. ^ "Ácido 3,5-dinitrobenzóico". Dicionário de Química Combinado . Chapman e Hall / CRC Press . 2007
  6. ^ "Fermentation Derived 2,3-Butanediol" , de Marcio Voloch et al. em Comprehensive Biotechnology , Pergamon Press Ltd., England Vol 2, Section 3, p. 933 (1986).
  7. ^ Dai, Jian-Ying; Zhao, Pan; Cheng, Xiao-Long; Xiu, Zhi-Long (2015). "Produção Ampliada de 2,3-Butanodiol do Melaço de Cana-de-Açúcar". Bioquímica Aplicada e Biotecnologia . 175 (6): 3014–3024. doi : 10.1007 / s12010-015-1481-x . ISSN  0273-2289 . PMID  25586489 . S2CID  11287904 .
  8. ^ Jansen, Norman B .; Flickinger, Michael C .; Tsao, George T. (1984). "Aplicação da bioenergética para modelar a conversão microbiana de D-xilose em 2,3-butanodiol". Biotechnol Bioeng . 26 (6): 573–582. doi : 10.1002 / bit.260260603 . PMID  18553372 . S2CID  22878894 .
  9. ^ Nikitina, Maria A .; Ivanova, Irina I. (23/02/2016). "Conversion of 2,3-Butanediol over Phosphate Catalysts". ChemCatChem . 8 (7): 1346–1353. doi : 10.1002 / cctc.201501399 . ISSN  1867-3880 . S2CID  102135312 .
  10. ^ Kwok, Kelvin Mingyao; Choong, Catherine Kai Shin; Ong, Daniel Sze Wei; Ng, Joy Chun Qi; Gwie, Chuandayani Gunawan; Chen, Luwei; Borgna, Armando (07/06/2017). "Hydrogen-Free Gas-Phase Deoxydehydration of 2,3-Butanodiol to Butene on Silica-Supported Vanadium Catalysts". ChemCatChem . 9 (13): 2443–2447. doi : 10.1002 / cctc.201700301 . ISSN  1867-3880 . S2CID  99415384 .