Jump to content

2,5-диметилфуран

(Перенаправлено из 2,5-диметилфурана )
2,5-диметилфуран
Скелетная формула
Заполнение космического пространства
Имена
Предпочтительное имя IUPAC
2,5-диметилфуран
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
Чеби
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.009.923 Измените это в Wikidata
EC Number
  • 210-914-3
UNII
Properties
C6H8O
Molar mass 96.13
Appearance Liquid
Density 0.8897 g/cm3
Melting point −62 °C (−80 °F; 211 K)
Boiling point 92 to 94 °C (198 to 201 °F; 365 to 367 K)
Insoluble
-66.37·10−6 cm3/mol
1.44 – 1.442[1]
Hazards
Occupational safety and health (OHS/OSH):
Main hazards
Very flammable, harmful
Flash point −1 °C (30 °F; 272 K)[1]
285.85 °C (546.53 °F; 559.00 K)[2]
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
проверятьY verify (what is проверятьY☒N ?)

2,5-диметилфуран является гетероциклическим соединением с формулой (CH 3 ) 2 C 4 H 2 O. Хотя часто сокращается DMF , его не следует путать с диметилформамидом . Это простое соединение, производное с фурана , является потенциальным биотопливом , производимым из целлюлозы.

Производство

[ редактировать ]

Фруктоза может быть преобразована в 2,5-диметилфуран в каталитическом процессе биомассы к жидкости . Преобразование фруктозы в DMF проходит через гидроксиметилфурфурур . [ 3 ] [ 4 ]

Фруктоза доступна из глюкозы, строительного блока в целлюлозе. [ 5 ] [ 6 ]

Потенциал как биотопливо

[ редактировать ]

DMF has a number of attractions as a biofuel. It has an energy density 40% greater than that of ethanol, making it comparable to gasoline (petrol). It is also chemically stable and, being insoluble in water, does not absorb moisture from the atmosphere. Evaporating dimethylfuran during the production process also requires around one third less energy than the evaporation of ethanol,[3][7] Хотя он имеет температуру кипения примерно на 14 ° C выше, при 92 ° C, по сравнению с 78 ° C для этанола.

The ability to efficiently and rapidly produce dimethylfuran from fructose, found in fruit and some root vegetables, or from glucose, which can be derived from starch and cellulose - all widely available in nature - adds to the attraction of dimethylfuran, although safety issues must be examined. Bioethanol and biodiesel are currently the leading liquid biofuels.

The stoichiometric air/fuel ratio of dimethylfuran is 10.72, compared to ethanol at 8.95 and gasoline at 14.56.[2] This means that burning dimethylfuran requires approximately 33% less air than the same quantity of gasoline, but approximately 20% more air than the same quantity of ethanol.

The calorific value of liquid dimethylfuran is 33.7 MJ/kg, compared to 26.9 MJ/kg for ethanol and 43.2 MJ/kg for gasoline.[2] The research octane number (RON) of dimethylfuran is 119.[2] The latent heat of vaporization at 20 °C is 31.91 kJ/mol.[2] Recent tests in a single-cylinder gasoline engine found that the thermal efficiency of burning dimethylfuran is similar to that of gasoline.[8]

Other uses

[edit]

2,5-Dimethylfuran serves as a scavenger for singlet oxygen, a property which has been exploited for the determination of singlet oxygen in natural waters. The mechanism involves a Diels-Alder reaction followed by hydrolysis, ultimately leading to diacetylethylene and hydrogen peroxide as products. More recently, furfuryl alcohol has been used for the same purpose.[9]

2,5-Dimethylfuran has also been proposed as an internal standard for NMR spectroscopy. 2,5-Dimethylfuran has singlets in its 1H NMR spectrum at δ 2.2 and 5.8; the singlets give reliable integrations, while the positions of the peaks do not interfere with many analytes. The compound also has an appropriate boiling point of 92 °C which prevents evaporative losses, yet is easily removed.[10]

Role in food chemistry

[edit]

2,5-Dimethylfuran forms upon thermal degradation of some sugars and has been identified in trace amounts as a component of caramelized sugars.[11]

Toxicology

[edit]

2,5-Dimethylfuran plays a role in the mechanism for the neurotoxicity of hexane in humans. Together with hexane-2,5-dione and 4,5-dihydroxy-2-hexanone, it is one of the main metabolites of hexane.[12]

2,5-Dimethylfuran has been identified as one of the components of cigar smoke with low ciliary toxicity (ability to adversely affect the cilia in the respiratory tract that are responsible for removing foreign particles).[13] Its blood concentration can be used as a biomarker for smoking.[14]

Comparison of Safety Data Sheets shows that human handling of 2,5-dimethylfuran[15][16][17] is approximately as hazardous as handling gasoline.[18][19][20]

References

[edit]
  1. ^ Jump up to: a b "ChemExper chemical directory - Catalog of chemicals and suppliers". Archived from the original on 2011-09-27. Retrieved 2011-03-17.
  2. ^ Jump up to: a b c d e "Direct-Injection Engine Study Finds That DMF Is a Promising Biofuel, With Combustion Performance and Regulated Emissions Comparable to Gasoline | Eco Friendly". Archived from the original on 2013-01-21.
  3. ^ Jump up to: a b Yuriy Román-Leshkov; Christopher J. Barrett; Zhen Y. Liu; James A. Dumesic (2007). "Production of dimethylfuran for liquid fuels from biomass-derived carbohydrates". Nature. 447 (7147): 982–5. Bibcode:2007Natur.447..982R. doi:10.1038/nature05923. PMID 17581580. S2CID 4366510.
  4. ^ Matt McGrath (2007-06-21). "Fruit could make 'powerful fuel'". BBC News. Archived from the original on 2007-08-17. Retrieved 2007-06-22.
  5. ^ Haibo Zhao; Johnathan E. Holladay; Heather Brown; Z. Conrad Zhang (June 15, 2007). "Metal Chlorides in Ionic Liquid Solvents Convert Sugars to 5-Hydroxymethylfurfural". Science. 316 (5831): 1597–1600. Bibcode:2007Sci...316.1597Z. doi:10.1126/science.1141199. PMID 17569858. S2CID 39295324.
  6. ^ "Plastic that grows on trees". Pacific Northwest National Laboratory. 2007-06-21. Archived from the original (press release) on 13 July 2007. Retrieved 2007-06-22.
  7. ^ James Beal (2007-06-20). "Engineers develop higher-energy liquid-transportation fuel from sugar" (press release). University of Wisconsin-Madison. Archived from the original on 1 July 2007. Retrieved 2007-06-22.
  8. ^ "Green Car Congress: Direct-Injection Engine Study Finds That DMF Is a Promising Biofuel, With Combustion Performance and Regulated Emissions Comparable to Gasoline". Archived from the original on 2011-12-24. Retrieved 2011-03-17.
  9. ^ Patrick L. Brezonik. Chemical Kinetics and Process Dynamics in Aquatic Systems. CRC Press, 1994, p. 671. [1] Archived 2020-07-24 at the Wayback Machine
  10. ^ S. W. Gerritz; A. M. Sefler (2000). "2,5-Dimethylfuran (DMFu): An Internal Standard for the "Traceless" Quantitation of Unknown Samples via 1H NMR". J. Comb. Chem. 2 (1): 39–41. doi:10.1021/cc990041v. PMID 10813883.
  11. ^ W.D. Powrie; C.H. Wu; V.P. Molund (1986). "Browning reaction systems as sources of mutagens and antimutagens". Environmental Health Perspectives. 67: 47–54. doi:10.2307/3430317. JSTOR 3430317. PMC 1474410. PMID 3757959.
  12. ^ Peter Arlien-Søborg. Solvent Neurotoxicity. CRC Press, 1992. ISBN 0-8493-6234-2. [2] Archived 2021-02-21 at the Wayback Machine
  13. ^ Donald Shopland. Cigars: Health Effects and Trends. DIANE Publishing, 1998. [3] Archived 2020-07-24 at the Wayback Machine
  14. ^ Эшли, DL; Бонин, Массачусетс; Хамар, Б.; McGeehin, M. (1996). «Использование концентрации в крови 2,5-диметилфурана в качестве маркера для курения» . Международные архивы профессионального и экологического здоровья . 68 (3): 183–7. Bibcode : 1996iaoeh..68..183a . doi : 10.1007/bf00381629 . PMID   8919847 . S2CID   22233967 . Архивировано из оригинала 2021-02-21 . Получено 2020-09-12 .
  15. ^ «Лист данных безопасности: 2,5-диметилфуран» . Thermo Fisher Scientific . Архивировано с оригинала 2014-03-07 . Получено 2014-03-07 .
  16. ^ «2,5-диметилфуран (625-86-5)» . Химическая книга . Архивировано с оригинала 2017-05-04 . Получено 2017-07-21 .
  17. ^ «Лист данных безопасности материала 2,5-диметилфуран» (PDF) . 6 января 2012 года. Архивировал (PDF) из оригинала 4 августа 2022 года.
  18. ^ «Службы эквива - MSDS» . Архивировано из оригинала 2011-07-10.
  19. ^ "Hazard.com" . Архивировано из оригинала 2011-07-11 . Получено 2010-12-27 . {{cite web}}: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка )
  20. ^ "Hazard.com" . Архивировано из оригинала 2011-07-11 . Получено 2010-12-27 . {{cite web}}: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка )
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1fa63e051e3f9ae9e547080fcdc803a8__1712259480
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1f/a8/1fa63e051e3f9ae9e547080fcdc803a8.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
2,5-Dimethylfuran - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)