Metyl Propionat (C₄H₈O₂) là gì? Tính chất, Công dụng và An toàn

Bạn đang tìm hiểu về Metyl Propionat? Bài viết này của Đoàn Tín Chem sẽ cung cấp tất cả thông tin bạn cần biết về hợp chất hóa học này, từ công thức, tính chất vật lý, hóa học, các phương pháp điều chế phổ biến cho đến ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và đời sống.

Metyl propionat, còn được gọi là methyl propanoate, là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm este carboxylic. Nó được biết đến với công thức phân tử C₄H₈O₂ hay C₂H₅COOCH₃. Đây là một chất lỏng không màu, linh động, có mùi thơm đặc trưng của trái cây và rượu rum. Hợp chất này là sản phẩm của phản ứng este hóa giữa axit propionic và metanol.

Công thức cấu tạo và Khối lượng phân tử

Metyl Propionat có công thức cấu tạo là CH₃-CH₂-COO-CH₃ và khối lượng phân tử là 88,105 g/mol.

• Công thức cấu tạo: CH₃-CH₂-COO-CH₃
• Khối lượng phân tử: 88,105 g/mol

Tính chất vật lý nổi bật của Metyl Propionat

Metyl Propionat là một chất lỏng không màu, mùi trái cây, dễ bay hơi, có tỷ trọng 0,915 g/mL, sôi ở 80 °C và tan được trong nước. Đặc biệt, nó rất dễ cháy với điểm chớp cháy chỉ -2 °C.

Metyl propionat có một số tính chất vật lý đặc trưng, dễ nhận biết và quan trọng trong việc ứng dụng và bảo quản.

Tính chất hóa học

Metyl Propionat có các tính chất hóa học đặc trưng của este, bao gồm khả năng thủy phân trong môi trường axit hoặc kiềm để tạo ra axit propionic và metanol. Nó cũng là một hợp chất dễ cháy và không tương thích với các chất oxy hóa mạnh.

Metyl propionat là một este khá ổn định nhưng cần lưu ý về khả năng phản ứng trong một số điều kiện nhất định.

• Tính dễ cháy: Rất dễ bắt lửa khi tiếp xúc với nguồn nhiệt.
• Không tương thích: Cần tránh xa các chất oxy hóa mạnh, axit mạnh và bazơ mạnh.
• Phản ứng thủy phân: Đây là phản ứng đặc trưng của este. Trong môi trường axit hoặc kiềm, metyl propionat bị thủy phân, tái tạo lại axit propionic và metanol.

  Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường axit:
  C₂H₅COOCH₃ + H₂O ⟶ C₂H₅COOH + CH₃OH (với xúc tác H₂SO₄)

• Phản ứng với formaldehyde: Khi phản ứng với formaldehyde (formalin), metyl propionat có thể tạo ra metyl metacrylat, một monomer quan trọng trong sản xuất nhựa.

  Phương trình phản ứng:
  C₂H₅COOCH₃ + CH₂O ⟶ CH₂=C(CH₃)COOCH₃

Các phương pháp sản xuất và điều chế Metyl Propionat

Metyl Propionat chủ yếu được sản xuất qua hai phương pháp: este hóa trực tiếp giữa axit propionic và metanol (xúc tác axit), hoặc tổng hợp công nghiệp từ ethylene, CO và metanol (xúc tác kim loại).

Metyl propionat có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào quy mô và yêu cầu kỹ thuật.

1. Phương pháp Este hóa

Đây là phương pháp phổ biến nhất trong phòng thí nghiệm và quy mô nhỏ. Axit propionic được đun nóng với metanol với sự hiện diện của một chất xúc tác axit mạnh như axit sunfuric (H₂SO₄).

Phương trình phản ứng:
C₂H₅COOH + CH₃OH ⟶ C₂H₅COOCH₃ + H₂O

2. Phương pháp Công nghiệp (Carboalkoxylation)

Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng phản ứng của ethylene (etilen) với khí carbon monoxide (CO) và metanol. Phản ứng này cần xúc tác là niken carbonyl hoặc palladium.

Phương trình phản ứng:
C₂H₄ + CO + CH₃OH ⟶ C₂H₅COOCH₃

Ứng dụng quan trọng của Metyl Propionat

Metyl Propionat được ứng dụng rộng rãi làm dung môi cho ngành sơn và keo dán, làm nguyên liệu sản xuất nhựa acrylic, và đặc biệt là làm hương liệu tạo mùi trái cây trong ngành thực phẩm, mỹ phẩm.

Nhờ mùi thơm dễ chịu và khả năng hòa tan tốt, metyl propionat được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

• Làm dung môi: Nó là một dung môi hiệu quả cho cellulose nitrate, sơn, vecni, và các loại keo dán. Nó là một lựa chọn thay thế cho các dung môi khác như Toluene hay Xylene.
• Nguyên liệu sản xuất: Là tiền chất quan trọng để sản xuất metyl metacrylat, từ đó chế tạo ra nhựa acrylic (thủy tinh hữu cơ).
• Hương liệu: Được sử dụng rộng rãi làm phụ gia thực phẩm để tạo hương vị trái cây cho kẹo, bánh, nước giải khát và các sản phẩm khác.
• Mỹ phẩm và nước hoa: Góp phần tạo ra mùi thơm dễ chịu trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân.

Lưu ý về An toàn khi sử dụng Metyl Propionat

Cần hết sức cẩn trọng khi sử dụng Metyl Propionat vì nó rất dễ cháy và hơi của nó có thể gây kích ứng mắt, da, hệ hô hấp. Luôn đảm bảo thông gió tốt, tránh xa nguồn lửa và sử dụng đồ bảo hộ cá nhân.

Việc bảo quản hóa chất và sử dụng an toàn là cực kỳ quan trọng do metyl propionat là một chất dễ cháy và có thể gây kích ứng.

• Nguy cơ cháy nổ: Với điểm chớp cháy rất thấp (-2 °C), hóa chất này có thể bốc cháy ở nhiệt độ phòng nếu có nguồn lửa.
• Tác động sức khỏe: Gây kích ứng da, mắt và hệ hô hấp. Hít phải hơi ở nồng độ cao có thể gây chóng mặt, buồn nôn.
• Biện pháp an toàn:
  • Luôn đeo găng tay, kính bảo hộ khi làm việc.
  • Làm việc ở nơi thông gió tốt.
  • Tránh xa mọi nguồn lửa, tia lửa và bề mặt nóng.
  • Bảo quản trong thùng chứa kín, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Công thức của Metyl Propionat là gì?

Công thức phân tử là C₄H₈O₂ và công thức cấu tạo là CH₃CH₂COOCH₃.

Metyl Propionat được dùng để làm gì?

Nó được dùng chủ yếu làm dung môi công nghiệp, hương liệu trong thực phẩm và mỹ phẩm, và là nguyên liệu để sản xuất các hóa chất khác.

Hóa chất này có nguy hiểm không?

Có, nó rất dễ cháy và có thể gây kích ứng. Cần tuân thủ các biện pháp an toàn khi sử dụng và bảo quản.