丁烷

正丁烷
识别
CAS号	106-97-8
SMILES	CCCC
性质
化学式	C4H10
摩尔质量	58.124 g·mol−1
外观	无色气体
密度	600 g/l（液态，0 °C）
熔点	−138.4 °C (135.4 K)
沸点	−0.5 °C (272.6 K)
溶解度（水）	6.1 mg/100 ml (20 °C)
危险性
欧盟分类	高度易燃 (F+)
NFPA 704	4 1 0
闪点	−60 °C
相关物质
相关烷烃	丙烷、戊烷
相关化学品	异丁烷、环丁烷
若非注明，所有数据来自25 ℃，100 kPa。

丁烷，又称正丁烷，分子中4个碳的直链烷烃，结构式为CH₃CH₂CH₂CH₃。是一种无色、易液化、易燃的气体。

性质和用途

如果有充足的空气供应的情況下，丁烷燃烧时會产生二氧化碳和水蒸气：

$2(C_4H_{10})_{(g)} + 13(O_2)_{(g)} \rightarrow 8(CO_2)_{(g)} + 10(H_2O)_{(l)}$

如果空气供应不足，会产生碳（炭黑）和一氧化碳。

$2(C_4H_{10})_{(g)} + 5(O_2)_{(g)} \rightarrow 8C_{(s)} + 10(H_2O)_{(l)}$

丁烷是石油裂化反应的产品之一。作为一种石油产品，正丁烷的日常用途包括家用液化石油气，亦用於打火机和可攜式丁烷氣爐中作燃料。

正丁烷是杜邦法合成马来酸酐的原料，此反应的催化剂是焦磷酸钒酰（(VO)₂(P₂O₇)）。

$2(C_4H_{10})_{(g)} + 7(O_2)_{(g)} \rightarrow 2(C_2H_2(CO)_2O) + 8(H_2O)_{(l)}$

此外，丁烷还可以用来合成丁烯、二硫化碳等。

正丁烷通过自由基取代反应生成各种氯代丁烷。取代时，两种氢原子的取代速率不同，这是因为两种C-H键能不同，归根结底是因为生成的两种自由基稳定性不同。在2-位取代生成的仲丁基较稳定，因此该种氢较易被取代。

正丁烷的爆炸极限是1.6%至8.5%（体积），异丁烷的爆炸极限是1.9%至8.4%（体积）。

参考

• Bond dissociation energies: Senosiain, J. P.; Han, J. H.; Musgrave, C. B.; Golden, D. M. Faraday Discussions (2001), vol. 119, 173-189
• Coulston, G. W.; Bare, S. R.; Kung, H.; Birkeland, K.; Bethke, G. K.; Harlow, R.; Herron, N.; Lee, P. L. "The Kinetic Significance of V⁵⁺ in n-Butane Oxidation Catalyzed by Vanadium Phosphates" Science (1997) Vol. 275, pp. 191 - 193.