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Isobutanol

El isobutanol ( nomenclatura IUPAC : 2-metilpropan-1-ol ) es un compuesto orgánico con la fórmula (CH 3 ) 2 CHCH 2 OH (a veces representado como i -BuOH ). Este líquido incoloro, inflamable y con un olor característico se utiliza principalmente como disolvente, ya sea directamente o en forma de sus ésteres. Sus isómeros son 1-butanol , 2-butanol y terc -butanol , todos ellos importantes a nivel industrial. [5]

Aparición

Los alcoholes fusel, incluido el isobutanol, son subproductos de la fermentación de cereales. Por lo tanto, es posible que en muchas bebidas alcohólicas se encuentren trazas de isobutanol .

Producción

El isobutanol se produce por carbonilación del propileno . En la industria se utilizan dos métodos, siendo la hidroformilación la más común y genera una mezcla de isobutiraldehído y butiraldehído :

CH 3 CH = CH 2 + CO + H 2 → CH 3 CH 2 CH 2 CHO

La reacción es catalizada por complejos de cobalto o rodio. Los aldehídos resultantes se hidrogenan a alcoholes, que luego se separan. En la carbonilación de Reppe , se obtienen los mismos productos, pero la hidrogenación se efectúa mediante la reacción de desplazamiento de agua-gas . [5]

Síntesis de laboratorio

El propanol y el metanol pueden reaccionar para producir alcohol isobutílico mediante condensación de Guerbet . [6]

Biosíntesis de isobutanol

La E. coli , así como otros organismos, ha sido modificada genéticamente para producir alcoholes C4 a partir de glucosa, entre ellos isobutanol, 1-butanol, 2-metil-1-butanol, 3-metil-1-butanol y 2-feniletanol. La vía de biosíntesis de aminoácidos altamente activa del huésped se desplaza hacia la producción de alcohol. El α- cetoisovalerato , derivado de la valina , es propenso a la descarboxilación para dar isobutiraldehído , que es susceptible de reducción al alcohol: [7]

(CH 3 ) 2 CHC(O)CO 2 H → (CH 3 ) 2 CHCHO + CO 2
(CH 3 ) 2 CHCHO + NADH + H + → (CH 3 ) 2 CHCH 2 OH + NAD +

Aplicaciones

Los usos del isobutanol y del 1-butanol son similares. A menudo se utilizan indistintamente. Las principales aplicaciones son como barnices y precursores de ésteres, que son disolventes útiles, por ejemplo, el acetato de isobutilo . Los ésteres isobutilínicos de los ácidos ftálico, adípico y dicarboxílicos relacionados son plastificantes comunes . [5] El isobutanol también es un componente de algunos biocombustibles . [8]

Seguridad y regulación

El isobutanol es uno de los butanoles menos tóxicos , con una DL50 de 2460 mg/kg (rata, oral). [5]

En marzo de 2009, el Gobierno de Canadá anunció la prohibición del uso de isobutanol en cosméticos . [9]

Referencias

  1. ^ abcde Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0352". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ "Isobutanol". ChemicalLand21.
  3. ^ ab Isobutanol, Ficha internacional de seguridad química 0113, Ginebra: Programa Internacional de Seguridad Química, abril de 2005.
  4. ^ "Alcohol isobutílico". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  5. ^ abcd Hahn, Heinz-Dieter; Dämbkes, Georg; Rupprich, Norbert (2005). "Butanoles". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a04_463. ISBN 978-3527306732..
  6. ^ Carlini, Carlo; Flego, Cristina; Marchionna, Mario (1 de septiembre de 2004). "Condensación de Guerbet de metanol con n-propanol a alcohol isobutílico sobre catalizadores heterogéneos de óxidos mixtos de cromita de cobre y Mg-Al". Catálisis molecular . 220 (2): 215–220. doi :10.1016/j.molcata.2004.05.034. Se ha estudiado la síntesis de alcohol isobutílico a partir de metanol (MeOH) y n-propanol (PrOH) mediante la condensación de Guerbet [. . .] utilizando un sistema catalítico de cromita de cobre y óxidos mixtos de Mg-Al.
  7. ^ Atsumi, Shota; Hanai, Taizo; Liao, James C. (enero de 2008). "Vías no fermentativas para la síntesis de alcoholes superiores de cadena ramificada como biocombustibles". Nature . 451 (7174): 86–89. Bibcode :2008Natur.451...86A. doi :10.1038/nature06450. PMID  18172501. S2CID  4413113.
  8. ^ Peralta-Yahya, Pamela P.; Zhang, Fuzhong; del Cardayre, Stephen B.; Keasling, Jay D. (15 de agosto de 2012). "Ingeniería microbiana para la producción de biocombustibles avanzados". Nature . 488 (7411): 320–328. Bibcode :2012Natur.488..320P. doi :10.1038/nature11478. PMID  22895337. S2CID  4423203.
  9. ^ "Productos químicos cosméticos prohibidos en Canadá", Chem. Eng. News , 87 (11): 38, 16 de marzo de 2009.

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