Butilo: Estructura, fórmula y usos

El grupo butilo

El grupo butilo deriva su nombre del butano, un hidrocarburo. El hidrocarburo tiene dos isómeros de estructuras diferentes. Los isómeros son n-butano e isobutano.

Hay dos hidrocarburos. Ambos tienen cadenas de cuatro átomos de carbono. El primer isómero es isobutano o 2-metilpropano. Tiene un sustituyente metilo en el segundo átomo de carbono. La segunda imagen es de una cadena de cuatro carbonos, todo recto. El nombre del hidrocarburo es n-butano.

Los isómeros dan lugar a variaciones en la posición en la que otro grupo funcional se une a la cadena de carbono. Cada isómero ofrece dos lugares posibles. En total, hay cuatro posiciones posibles para que un grupo se una en la cadena de carbono.

Grupo butilo SEC

El n-butano de cadena lineal da lugar al grupo sec-butilo. Cuatro átomos de carbono tienen enlaces entre ellos. Los átomos de carbono finales 1 y 4 tienen tres átomos de hidrógeno unidos. Los átomos de carbono segundo y tercero tienen dos átomos de hidrógeno cada uno. Si falta uno de los átomos de hidrógeno del segundo átomo de carbono de cualquiera de los extremos, se obtiene el grupo sec-butilo.

Hay cuatro átomos de carbono unidos entre sí y con átomos de hidrógeno. Los átomos de carbono finales tienen enlaces con tres átomos de hidrógeno cada uno. Uno de los dos átomos de carbono intermedios tiene dos átomos de hidrógeno. El otro átomo de carbono tiene solo un átomo de hidrógeno. Tiene una línea ondulada que muestra otro grupo funcional, en lugar de un átomo de hidrógeno, que se ha unido a él.

La siguiente imagen ayudará a comprender la posición del sustituyente y el grupo sec-butilo.

Hay una cadena de cuatro átomos de carbono unidos entre sí. Los átomos de carbono finales dieron tres átomos de hidrógeno cada uno. Uno de los átomos de carbono del medio tiene dos átomos de hidrógeno. El otro átomo de carbono del medio tiene un átomo de hidrógeno y uno de bromo. La posición del bromo ilustra el grupo sec-butilo.

C4H9: ¿Qué es el butilo?

El hidrocarburo butano tiene la fórmula C4H10 Cualquiera de los diez átomos de hidrógeno está abierto a la sustitución. Ambos isómeros de butano sufren sustitución. Si uno de los átomos de hidrógeno deja de dar paso a otro grupo funcional para ocupar su lugar, el grupo resultante tiene la fórmula C4H9. La cadena de carbono del butano tiene solo nueve átomos de hidrógeno. La cadena de carbono con solo nueve átomos de hidrógeno y cuatro átomos de carbono es el grupo butilo.

Estructura de butilo

Como se explicó anteriormente, la estructura de butilo tiene cuatro átomos de carbono y nueve átomos de hidrógeno. La fórmula de butilo es C4H9, independientemente del isómero en consideración. Su representación es

La imagen muestra la estructura del grupo butilo. Hay cuatro átomos de carbono unidos entre sí. El último átomo de carbono de la derecha tiene tres átomos de carbono. Cada uno de los siguientes dos átomos de carbono se ha enlazado con dos átomos de hidrógeno. El cuarto átomo de carbono tiene dos átomos de hidrógeno, y hay una línea ondulada o ondulada, lo que significa que se unirá otro grupo.

Un ejemplo es el 1-bromobutano. Tenga en cuenta que el grupo bromo puede estar en el lado derecho de la molécula. Esta estructura muestra la molécula en forma lineal, sin ramificaciones. Cada vértice representa un átomo de carbono que tiene enlaces con dos átomos de hidrógeno. Solo los átomos de carbono finales se han unido a tres átomos de hidrógeno o dos átomos de hidrógeno y un sustituyente.

La imagen muestra 1-bromobutano. La cadena de carbono tiene la forma de una línea en zig-zag, en la que cada vértice representa un átomo de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos. Solo el átomo de carbono final tiene tres átomos de hidrógeno. El carbono en el extremo izquierdo de la cadena tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de bromo. El átomo de bromo está al final de la cadena de carbono.

Grupo isobutilo

A diferencia del grupo n-butilo, que es lineal, el grupo isobutilo tiene una ramificación en su cadena. El grupo proviene del isómero del butano. Hay tres átomos de carbono en el isómero de cadena ramificada en una línea. El átomo de carbono del medio lleva un grupo metilo y un átomo de hidrógeno en lugar de dos átomos de hidrógeno. Si uno de los átomos de hidrógeno del grupo metilo sustituyente da lugar a un sustituyente, el grupo es isobutilo. Su representación es

La imagen es del grupo isobutilo. Hay una cadena de tres átomos de carbono. Cada uno de los átomos de carbono terminales lleva tres átomos de hidrógeno. El átomo de carbono del medio tiene un hidrógeno y un grupo metilo como sustituyentes. El sustituyente metilo tiene uno de sus átomos de hidrógeno sustituido. Una línea ondulada o ondulada lo muestra.

Un ejemplo en cuestión es la isobutilamina. Trate de encontrar la cadena de tres carbonos, el sustituyente metilo y el sustituyente del grupo amino en el grupo metilo.

La imagen muestra isobutil amina. Hay una cadena de tres átomos de carbono. Los átomos de carbono terminales tienen tres átomos de hidrógeno cada uno. El átomo de carbono del medio lleva un átomo de hidrógeno y un grupo metilo. Uno de los átomos de hidrógeno en el sustituyente metilo ha dado paso a un grupo amino.

El otro grupo butilo es el grupo butilo terciario o el grupo t-butilo. En este grupo, el átomo de hidrógeno del átomo de carbono medio sale y un grupo funcional se une al átomo de carbono central. La siguiente imagen ilustra el grupo t-butilo.

Esta imagen muestra el grupo t-butilo. Tiene sus raíces en el 2-metil propano. El átomo de hidrógeno del átomo de carbono del medio se va, dando lugar al grupo t-butilo.

Un ejemplo de un compuesto de butilo terciario es

La imagen muestra el hidrocarburo 2-bromo 2-metilpropano o bromuro de butilo terciario. La cadena de carbono tiene tres átomos de carbono. Los átomos de carbono finales llevan tres hidrógenos cada uno. El átomo de carbono del medio tiene un sustituyente metilo y bromo.

Historia del butilo

El nombre IUPAC para el isobutileno es 2-metilpropeno. Michael Faraday fue la primera persona que se topó con el isobutileno durante el transcurso de sus experimentos. El descubrimiento del isobutileno en 1825 corresponde a Michael Faraday. Casi un siglo después, la polimerización del isobutileno en poliisobutileno (PIB) produjo una nueva sustancia que ayudó a mejorar la tecnología del caucho. A mediados del siglo XX se produjo el desarrollo de polímeros de isobutileno de alto peso molecular con propiedades únicas. Son polímeros de baja densidad, tenaces y extensibles. La adición de halógenos-cloro y bromo al PIB fue otro hito en la tecnología de la industria del caucho. El escenario actual es que el isobutileno, de una forma u otra, es un compuesto indispensable para las industrias.

Usos de butilo

El butilo encuentra muchos usos, especialmente en la industria. Los usos son:

• Es una base para la producción de cremas para la piel. La base de PIB hidrogenado actúa como agente impermeabilizante y emoliente, evitando la pérdida de humedad de la piel.
• El compuesto hidrogenado es un componente de las lociones de protección solar. Como es resistente al agua, el protector solar funciona incluso cuando entra en contacto con el agua.
• Muchos artículos cosméticos como bálsamos labiales, bases de maquillaje y humectantes usan PIB hidrogenado.
• El PIB y sus derivados son compuestos que se agregan a los combustibles. Las propiedades de los combustibles cambian considerablemente.
• Los derivados de butilo encuentran uso en la limpieza de derrames de petróleo en cuerpos de agua.
• Los compuestos de butilo son material de partida para el caucho sintético.
• Los compuestos de butilo halógeno son materiales esenciales para el revestimiento de neumáticos sin cámara.
• Los explosivos utilizan PIB como material aglutinante porque evita explosiones prematuras.
• Los equipos deportivos utilizan caucho de butilo para fabricar cámaras de aire para balones de fútbol, ​​balones de rugby, balones de voleibol y para fabricar cámaras de aire para bicicletas. El caucho de butilo hace que el equipo sea hermético.
• La impermeabilización de cubiertas utiliza caucho butílico.
• Al igual que la impermeabilización, el caucho de butilo hace que los sellos de las ventanas sean herméticos.
• El caucho de butilo es menos poroso que el caucho natural, pero conserva su elasticidad. Por lo tanto, los materiales de descontaminación de las máscaras de gas usan caucho de butilo.
• Los equipos de audio, como los altavoces, utilizan caucho de butilo.
• Los tapones de las botellas de medicamentos usan caucho de butilo.
• ¿Le sorprende saber que las gomas de mascar contienen caucho de butilo apto para uso alimentario? Es la base central de la goma de mascar.

Resumen de la lección

El butilo se deriva del butano, un hidrocarburo con cuatro átomos de carbono y diez átomos de hidrógeno. Para entender qué es el butilo, los químicos explican que es un sustituyente en sí mismo. El grupo butilo tiene la fórmula C4H9. El butano tiene dos isómeros, n-butano e isobutano. Cada una de estas formas proporciona dos estructuras de butilo. El grupo n-butilo y el grupo sec-butilo son del hidrocarburo de cadena lineal. El isobutano da lugar a otros dos grupos butilo, el isobutilo y los grupos butilo terciario, dependiendo de qué átomo de hidrógeno da lugar a un sustituyente. Todos los grupos butilo tienen la misma fórmula butilo. La estructura de isobutilo muestra un sustituyente en la parte metilo ramificada. Todos ellos tienen la misma fórmula de butilo, C4H9. El descubridor del isobuteno o isobutileno fue Michael Faraday. Desde entonces, el grupo butilo y sus polímeros han tenido aplicaciones en muchas áreas industriales. Estos incluyen cosméticos, caucho, equipos deportivos y la industria farmacéutica.

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