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フタル酸 - 化学式、構造、および特性

フランスの科学者オーギュスト・ローランは、四塩化ナフタレンを酸化してフタル酸を作り出しました。これは白色の結晶性で無色の有機分子で、多くの場合、無水フタル酸として製造および販売されています。フタル酸の化学式は H2 です。 C8 H4 O4 .無水フタル酸は、色、香料、フタル酸エステル、砂糖代用品、その他多くの貴重なアイテムを含むさまざまな化学物質の製造に役立ちます.少量では、アントラキノン、フェノールフタレイン、ポルフィリンの色を作るためにも使用されます.フタル酸は、IUPAC によると、1,2-ベンゼンジカルボン酸として知られています。

フタル酸の構造

芳香族カルボン酸と構造が似ているため、フタル酸はファミリーのより単純な酸の 1 つと考えられています。酸性フタル酸はベンゼン-1,2-ジカルボン酸とも呼ばれることから、酸性フタル酸の骨格が 1 位と 2 位に共有結合した 2 つのカルボキシル基を持つベンゼン環で構成されていることは明らかです。別の言い方をすると、異なるカルボキシル基がオルト位 (1,2) に結合しています。

フタル酸フォーミュラ

反対側の二重結合を含む 6 つの炭素環があるため、フタル酸の化学式は H2 です。 C8 H4 O4 または C6 H4 (CO2 H)2 .化学式は、2 つのカルボキシル基 (-COOH) が含まれていることを示しています。1 つは芳香環の炭素原子に結合し、もう 1 つはオルト位置に結合しています。この酸は穏やかな性質を持ち、比較的安定していると考えられていますが、強塩基と強く相互作用します。

フタル酸として知られる結晶性で無色の有機分子は、フランスの化学者オーギュスト・ローランによって四塩化ナフタレンを酸化することによって作成されました。テレフタル酸とイソフタル酸の両方の異性体です。フタル酸の化学式は C6H4(COOH)2 です。それは、色、香料、フタル酸エステル、サッカリン、および他の多くの有益な商品などの化学物質を作成するための無水物として利用されます.少量では、顔料のアントラキノン、フェノールフタレイン、フタロシアニンの製造にも使用されます。フタル酸は、IUPAC では 1,2-ベンゼンジカルボン酸として知られています。オルトフタル酸、ベンゼン-1,2-二酸、および 1,2-ベンゼン二酸は、フタル酸の追加名の一部です

フタル酸の生産

ナフタレンまたはオルトキシレンを触媒により無水フタル酸に変換し、これを加水分解してフタル酸を生成します。フランスの科学者であるオーギュスト ローランは、1836 年に四塩化ナフタレンを酸化することにより、初めて酸性フタル酸を生成しました。出現する化合物がナフタレン化合物であると考えたため、彼はそれを「ナフタル酸」と呼んだ。ローランは、スイスの科学者マリニャックがその正確な式を発見したときに、現在の名前を付けました。 1800 年代に、四塩化ナフタレンは、硝酸で酸化することによって製造されました。別の方法では、触媒として水銀または硫酸水銀(II)を使用しながら、四塩化ナフタレンを沸騰硫酸で酸化する必要がありました。

フタル酸の物理的性質

  • フタル酸には色がありません。
  • モル質量は 166.132 g/mol です。
  • 分子ごとに 2 つの交換可能な水素イオンが含まれています。つまり、二塩基酸です。
  • フタル酸の融点は 207°C です。
  • 密度は約 1.593 g/cm3 です。
  • 水溶解度指数は 0.6g/100mL です。
  • フタル酸は、本来固体の芳香族有機物質です。

フタル酸の化学的性質

  • 水の影響下で、ナトリウム アマルガムはフタル酸を還元して 1,3-シクロヘキサジエン化合物を生成します。
  • フタル酸化合物は、真空ポンプや圧力計の水銀の代替として使用されています。これらの化合物はフタル酸 H2 C8 H4 O4 C2 などのアルコールと相互作用する H5 ああ
  • 無水フタル酸は酸性化モノペルオキシフタル酸 (C8 H6 O5 ) 氷点下の塩基性過酸化水素にさらされた場合

C6 H4 (CO)2 O + H2 O2 ⇢ C8 H6 O5

フタル酸の使用

食品業界:

さまざまな消費財において、フタル酸エステル (フタル酸エステルとしても知られています) は工業用可塑剤として利用されてきました。フタル酸エステル類は食品と接触する材料に利用されており、通常、この用途が承認されています。人間は、頻繁に使用される医薬品のコーティングに使用されるフタル酸エステル類を摂取する可能性があります。フタル酸エステルは、主に胃腸薬のカバーに使用され、薬の放出を局所化します。フタル酸エステルは、ハーブ療法、栄養補助食品、出産時に使用されるものの組成にも含まれている可能性があります.

化粧品業界

フタル酸エステル類は、多くの消費財、特にパーソナルケアや美容アイテムに含まれる用途の広い物質です。フタル酸エステルは前世紀に作られた化学物質で、プラスチックの耐久性を高めるために使用されています。これらの脂っこい無色の溶液は、頻繁に使用されるため「可塑剤」としても知られています。これらの製品は、ローション(ボディ ローションおよびボディ クリーム)、洗顔料、ネイル ペイント、ヘアケア アイテム(シャンプー、クリーム、ジェル)、制汗剤、乳児用アイテムで構成されています。ご覧のとおり、多くの化粧品やパーソナルケア製品にはフタル酸エステルが含まれています。

建築と建設

高フタル酸エステル類は建設業界で使用され、さまざまなビニール カバーの弾力性と管理のしやすさを高めています。これらの用途は、柔軟な接着剤やシーラントから耐久性のあるインテリア コー​​ティングまで多岐にわたります。ビニール屋根フィルム、耐久性のあるカーペット、壁パネル、音響屋根コーティング、防水膜、電気ケーブルの絶縁は、柔軟な PVC 構造の主要な用途です。

ケーブルとワイヤー

デジタル機器をつないで支えている電線には、フタル酸エステルを多く含む PVC 絶縁が施されています。たとえば、テレビやラップトップの電気ケーブルを覆うために使用される PVC には、高フタル酸エステルが含まれている可能性があります。高フタル酸エステルの使用には、電気インピーダンス、適応性、耐熱性、低温効率など、さまざまな利点があります。

アウトドア用品

屋外プールの裏地、庭のスプリンクラー、屋根のコーティング、レインブーツなどの防水靴などの多くの屋外用品には、高フタル酸エステルが含まれています。これは、柔軟な PVC が気候変動でうまく機能するのを助けるためです。高温での劣化

繊維産業

テキスタイルのフタル酸含有量が高いと、衣類や手荷物の製造に使用されるコーティングされた生地の引張強度と耐候性が向上します。

自動車業界

高フタル酸エステル類で処理されたビニールは、その頑丈さ、UV 保護、および高温に耐える能力から、自動車の室内装飾品、シートカバー、インテリア装飾に使用されています。車の PVC アンダーボディ カバーやその他の部品は、天候や水による錆を防ぎます。

フタル酸の安全情報

飲み込みについて

この物質は「摂取による有害」と表示されていません。これは、動物や人からの裏付けとなる証拠がないためです.消費後、主に明らかな臓器損傷(肝臓や腎臓の障害など)がある場合、その物質は依然として人の健康に害を及ぼす可能性があります.現在、有害または有毒な化合物は、罹患率 (病気、不健康) をもたらす用量ではなく、死亡率 (死) をもたらす用量に基づいて定義されることがよくあります。嘔吐と吐き気は、消化管の痛みの副作用です。ただし、職場環境では、意図しない摂取は問題になりません。

一部の人々は、この物質によって目の不快感や怪我をする可能性があります.

スキン

この物質に触れると、皮膚に刺激を与えることがある。この物質は、すでに存在する皮膚炎の状態を悪化させる可能性があります。皮膚への接触は健康上の問題を引き起こしますが、この物質が切り傷、膿瘍、または打撲傷から侵入した後、身体を傷つけるとは考えられていません。炎症を起こしている、すり減っている、または空気にさらされている皮膚にこの物質を導入しないでください.傷などから循環に入ると、全身に損傷を与え、悪影響を与える可能性があります。材料を使用する前に、皮膚をチェックして、外傷が適切に保護されていることを確認してください。

吸入

この物質は、特定の人々の呼吸器系を刺激する可能性があります。このような過敏性に対する体の反応は、追加の肺損傷を引き起こす可能性があります.高レベルの粒子状物質を吸い込むと、呼吸機能の低下、気道障害、および慢性気管支炎などの病気を患っている人は、さらに機能が低下する可能性があります.

結論

式 H2C8H4O4 では、フタル酸は複素環式ジカルボン酸です。フタル酸の経済的影響はほとんどありませんが、それに強く関連する対応物である無水フタル酸は、広く使用されている化合物です。フタル酸は、フランスの研究者オーギュスト・ローランが四塩化ナフタレンを酸化して作り出した白色の結晶性有機分子です。その無水物誘導体は、顔料、香料、フタル酸エステル、アスパルテームなどの貴重なアイテムを作るために使用されます.様々な消費財において、フタル酸エステルは商業用可塑剤として使用されています。フタル酸エステル類は、食品と接触する材料にも利用されており、通常、この用途が承認されています。フタル酸エステル類は、ベビーケア製品や噛むおもちゃなど、乳児の口に入る可能性が高い必需品にも使用されています。彼らは、優れた性能と経済的実行可能性を融合させて、患者ケアを強化し、手頃な価格のビニール製医療アイテムを製造しています.

フタル酸に関するよくある質問

Q1.フタル酸を無水フタル酸に変える方法

:フタル酸を脱水することにより、無水フタル酸を製造することができます。燃焼すると、フタル酸は水素原子を放出し、酸無水物を形成します。この無水フタル酸は、無色から白色の光沢のある針状の固体です。世界中で、無水フタル酸は、樹脂製造、作物殺虫剤、アルデヒド、プラスチックなど、さまざまな産業で利用されています。現在はナフタレンとo-キシレンを酸化する気相法で製造されています。従来の生産経路に代わる生産経路を構築することは、化石燃料消費の負担と石油不足の課題の影響を軽減するために非常に望ましい.

Q2.フタル酸は強力な酸ですか?

答え: フタル酸は強力な酸ではありません。これは、pKa 値が 2.89 および 5.51 の穏やかな二塩基酸です。ただし、強塩基と相互作用すると、非常に強く相互作用します。体はすべての酸によって悪影響を受けます。極度の熱はフタル酸に特に損傷を与えます。皮膚、眼、および呼吸器官の損傷は、フタル酸への曝露によって引き起こされます。麻酔は、高濃度のフタル酸との長時間の接触によって生じることがあります。

Q3.フタル酸が知られている他の名前は何ですか?

答え: 広く使用されている製品は、無水フタル酸と強く結合しているフタル酸です。土壌養分はフタル酸の供給源です。化学式はH2 C8 H4 O4 . IUPAC によって与えられたフルネームは、1,2-ベンゼンジカルボン酸です。 o-フタル酸、ベンゼン-1,2-ジカルボン酸、または o-ジカルボキシベンゼンとしても知られています。


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