Cyklohexanon

Cyklohexanon Chemické vlastnosti,použití,výroba

Chemické vlastnosti

Cyklohexanon je bezbarvá, čirá kapalina s půdním zápachem; jeho nečistý produkt se jeví jako světle žlutá barva. Je mísitelný s několika dalšími rozpouštědly. snadno rozpustný v ethanolu a etheru. Dolní expoziční limit je 1,1 % a horní expoziční limit je 9,4 %. Cyklohexanon může být neslučitelný s oxidačními činidly a kyselinou dusičnou.
Cyklohexanon se používá především v průmyslu, a to až z 96 % jako chemický meziprodukt při výrobě nylonů 6 a 66.
Cyklohexanon se používá i v průmyslu. Oxidací nebo konverzí cyklohexanonu vzniká kyselina adipová a kaprolaktam, dva bezprostřední prekurzory příslušných nylonů. Cyklohexanon lze také použít jako rozpouštědlo v řadě výrobků, včetně barev, laků a pryskyřic. Jeho výskyt v přírodních procesech nebyl zjištěn.

Použití

Je surovinou pro výrobu kaprolaktamu a kyseliny adipové; používá se jako rozpouštědlo a ředidlo barev, inkoustů, syntetických pryskyřic a syntetického kaučuku; používá se také jako prostředek k odmašťování kůže.
Používá se jako organické rozpouštědlo;
Suroviny a rozpouštědla syntetických pryskyřic a syntetických vláken;
Cyklohexanon je důležitou chemickou surovinou, je hlavním meziproduktem při výrobě nylonu, kaprolaktamu a kyseliny adipové. Je také důležitým průmyslovým rozpouštědlem, například pro barvy, zejména pro barvy obsahující nitrocelulózu, polymery vinylchloridu a jejich kopolymery nebo metakrylátové polymerní barvy. Používá se jako vynikající rozpouštědlo pro pesticidy, například organofosfátové insekticidy. Používá se jako rozpouštědlo pro barviva, viskózní rozpouštědla pro pístová letecká maziva, rozpouštědla pro plastická maziva, vosky a pryže. Používá se také jako vyrovnávací činidlo pro barvení a blednutí hedvábí; odmašťovací činidlo pro leštění kovů; barvení dřeva; používá se také k odstraňování cyklohexanonu, dekontaminaci a odstraňování skvrn. Mezi cyklohexanonem a kyselinou kyanoctovou může probíhat kondenzační reakce za vzniku cyklohexylidenové kyseliny octové, po níž následuje eliminace a dekarboxylace za vzniku cyklohexenacetonitrilu a nakonec hydrogenací vzniká cyklohexen ethylamin. Cyklohexen ethylamin je meziproduktem některých léčiv.
Rozpouštědla pro vlákna, pryskyřice, kaučuky, parafíny, šelak a DDT; pro organickou syntézu; může rozpouštět mnoho komplexů tvořených prvky a organickými činidly; stanovení vizmutu; extrakce vzácných kovů, jako je uran, thorium, kobalt a titan.

Způsob výroby

Ve 40. letech 20. století se při průmyslové výrobě cyklohexanonu uplatňovala především hydrogenace fenolu za vzniku cyklohexanolu, po níž následovala dehydrogenace za vzniku cyklohexanonu. V 60. letech 20. století s rozvojem petrochemického průmyslu postupně převládla metoda výroby cyklohexanu oxidací. V roce 1967 byla průmyslově využita jednokroková metoda hydrogenace fenolu, kterou vyvinula Nizozemská národní důlní společnost (DSM). Tato metoda má krátký výrobní proces, dobrou kvalitu produktu a vysoký výtěžek, ale suroviny fenolu a katalyzátor jsou drahé, takže většina průmyslu stále používá metodu cyklohexanové oxidace.

1. Fenolová metoda využívá jako katalyzátor nikl; nejprve se použije hydrogenace fenolu za vzniku cyklohexanolu, po níž následuje dehydrogenace za vzniku cyklohexanonu s použitím zinku jako katalyzátoru pro zinek.
2. Metoda oxidace cyklohexanu používá jako surovinu cyklohexan; nejprve se použije podmínka bez katalyzátoru; k oxidaci se použije vzduch bohatý na kyslík za vzniku cyklohexylhydroperoxidu, následuje rozklad na směs cyklohexanolu, cyklohexanonu, alkoholu a ketonu za přítomnosti katalyzátoru terc-butylchromanu; dále se použije řada destilačních rafinačních postupů k získání kvalifikovaných produktů. Kvóta spotřeby surovin: cyklohexan (99,6 %) 1040 kg/t.
3. Oxidační metoda hydrogenace benzenu; benzen podléhá hydrogenaci (vodíkem) při 120-180 ℃ za přítomnosti niklového katalyzátoru za vzniku cyklohexanu; cyklohexan má oxidační reakci se vzduchem při 150-160 ℃, 0,908 MPa za účelem získání směsi cyklohexanolu a cyklohexanonu; jejich oddělením se získá produkt cyklohexanon. Cyklohexanol se dehydrogenuje při 350-400 °C za přítomnosti zinko-vápenatého katalyzátoru za vzniku cyklohexanonu. Kvóty spotřeby surovin: benzen (99,5 %) 1144 kg/t, vodík (97,0 %) 1108 kg/t, soda kaustická (42,0 %) 230 kg/t.

Popis

Používá se jako rozpouštědlo polyvinylchloridu (PVC), cyklohexanonzpůsobil kontaktní dermatitidu u ženy vyrábějícíPVC vaky pro fluidoterapii. Cyklohexanon pravděpodobně nereaguje se zkříženou reakcí s cyklohexanonerezinem. Pryskyřice odvozená od cyklohexanonu používaná v barvách a lacích způsobila kontaktní dermatitidu u malířů.

Chemické vlastnosti

Cyklohexanon je vodnatě bílá až slabě žlutá kapalina se zápachem podobným peprmintu nebo acetonu, prahová hodnota zápachu je 0,12 0,24 ppm ve vzduchu.

Fyzikální vlastnosti

Čirá, bezbarvá až světle žlutá, olejovitá kapalina se zápachem podobným peprmintu. Experimentálně stanovené prahové koncentrace detekce a rozpoznání zápachu byly shodné: 480 μg/m3(120 ppmv) (Hellman a Small, 1974).

Výskyt

Uvádí se přítomnost v Cistus labdaniferus.

Použití

Průmyslové rozpouštědlo pro acetát celulosy, vinylové pryskyřice, pryž a vosky; rozpouštědlo pro polyvinylchlorid; v polygrafickém průmyslu;nátěrové rozpouštědlo při výrobě audio a videokazet

Použití

Cyklohexanon se používá při výrobě kyseliny adipové pro výrobu nylonu; při přípravě cyklohexanonových pryskyřic; a jako rozpouštědlo pro nitrocelulózu, acetát celulózy, pryskyřice, tuky, vosky, šelak, pryž a DDT..

Definice

ChEBI: Cyklický keton, který se skládá z cyklohexanu nesoucího jeden oxo substituent.

Syntetický odkaz(y)

Canadian Journal of Chemistry, 62, s. 1031, 1984 DOI: 10.1139/v84-171
Tetrahedron Letters, 25, s. 3309, 1984 DOI: 10.1016/S0040-4039(01)81371-X

Všeobecný popis

Bezbarvá až světle žlutá kapalina s příjemnou vůní. Méně hustá než voda . Bod vzplanutí 111°F. Páry těžší než vzduch. Používá se k výrobě nylonu, jako médium pro chemické reakce a jako rozpouštědlo.

Vzduch & Reakce s vodou

Hořlavý. Rozpustný ve vodě.

Profil reaktivity

Cyklohexanon tvoří s H2O2 výbušný peroxid a prudce reaguje s oxidačními látkami (kyselina dusičná).

Zdravotní nebezpečnost

Vdechování par z horkého materiálu může způsobit narkózu. Kapalina může způsobit dermatitidu.

Zdravotní nebezpečnost

Toxicita cyklohexanonu u testovaných druhůbyla zjištěna jako nízká až střední. Vystaveníjeho parám může vyvolat podráždění očía krku. Stříknutí do očí může poškodit rohovku. K podráždění hrdla u lidí může dojít při 3-5minutové expozici koncentraci 50 ppm ve vzduchu. Příznaky chronické toxicity u zvířat z jeho vdechování byly poškození jater a ledvin a úbytek hmotnosti. Jeho akutní toxicita však byla nízká pod 3000 ppm. Příznaky u morčat byly slzení, slinění, snížení srdeční frekvence a narkóza. Expozice 4000 ppm po dobu 4-6 hodin byla pro potkany a morčata smrtelná.
Orální toxicita této sloučeniny byla nízká. Požití může způsobit narkózu a depresi centrálního nervového systému. Může být absorbována kůží.
HodnotaLD50, dermální (králíci): 1000 mg/kg
HodnotaLD50, intraperitoneální (potkani): 1130 mg/kg.

Nebezpečnost při požáru

VYSOCE HOŘLAVÝ: Snadno se vznítí působením tepla, jisker nebo plamene. Výpary mohou se vzduchem tvořit výbušné směsi. Výpary se mohou dostat ke zdroji vznícení a zpětně vzplanout. Většina par je těžší než vzduch. Šíří se po zemi a shromažďují se v nízkých nebo uzavřených prostorách (kanalizace, sklepy, nádrže). Nebezpečí výbuchu par v interiéru, exteriéru nebo v kanalizaci. Odtok do kanalizace může způsobit nebezpečí požáru nebo výbuchu. Nádoby mohou při zahřátí explodovat. Mnoho kapalin je lehčích než voda.

Chemická reaktivita

Reaktivita s vodou Bez reakce; Reaktivita s běžnými materiály: Žádná reakce; Stabilita během přepravy: Stabilní; Neutralizační činidla pro kyseliny a žíraviny: Není relevantní; Polymerace: Není relevantní; Inhibitor polymerace: Není relevantní.

Kontaktní alergeny

Cyklohexanon, používaný jako rozpouštědlo polyvinylchloridu, způsobil kontaktní dermatitidu u ženy vyrábějící PVC sáčky pro fluidoterapii. Cyklohexanon pravděpodobně nereaguje křížově s cyklohexanonovou pryskyřicí. Pryskyřice odvozená od cyklohexanonu používaná v barvách a lacích způsobila kontaktní dermatitidu u malířů

Bezpečnostní profil

Podezření na karcinogen. Středně toxický při požití, vdechnutí, subkutánní, intravenózní a intraperitoneální cestou. Dráždí kůži a silně dráždí oči. Systémové účinky na člověka při vdechování: změny čichu, podráždění spojivek a nespecifikované změny dýchacího systému. Dráždivé účinky na člověka při vdechování. Byly mu také přisuzovány mdd narkotické vlastnosti. Hlášeny údaje o mutaci u člověka. Experimentální reprodukční účinky. Hořlavá kapalina při vystavení teplu nebo plameni; může prudce reagovat s oxidačními materiály. Mírné nebezpečí výbuchu ve formě par při vystavení plameni. reakcí s peroxidem vodíku + kyselinou dusičnou vzniká výbušný peroxid. K hašení požáru použijte alkoholovou pěnu, suchou chemikálii nebo COa. Při zahřátí na rozklad uvolňuje štiplavý kouř a dráždivé výpary. Viz také KETONY a CYKLOHEXAN.

Chemická syntéza

Lze jej syntetizovat v laboratorním měřítku oxidací cyklohexanolu.

Potenciální expozice

Může tvořit výbušnou směs se vzduchem. kontakt s oxidačními činidly nebo kyselinou dusičnou může způsobit prudkou reakci. Nepoužívejte mosazné, měděné, bronzové nebo olověné armatury. Napadá mnoho nátěrů a plastových materiálů.

Karcinogenita

IARC považuje údaje o cyklohexanonu na zvířatech za nedostatečné důkazy karcinogenity a cyklohexanon zařadila do seznamu látek neklasifikovatelných z hlediska karcinogenity (IARKategorie 3).

Ovliv na životní prostředí

Biologické. V inokulu aktivovaného kalu bylo dosaženo 96,0% odstranění CHSK. Průměrná rychlost biodegradace byla 30,0 mg CHSK/g?h (Pitter, 1976).
Fotolytická. Atkinson (1985) uvedl odhadovanou rychlostní konstantu fotooxidace 1,56 x 10-11cm3/molekulu?s pro reakci cyklohexanonu a OH radikálů v atmosféře při teplotě 298 K.Chemická/fyzikální. Cyklohexanon se nehydrolyzuje, protože nemá žádnou hydrolyzovatelnou funkční skupinu.
Při koncentraci 1 000 mg/l na přítoku vedlo čištění pomocí GAC ke koncentraci 332 mg/l na odtoku. Adsorbovatelnost použitého uhlíku byla 134 mg/g uhlíku (Guisti etal., 1974). Podobně při koncentracích přítoku 10, 1,0, 0,1 a 0,01 mg/l byly adsorpční schopnosti GAC 36, 6,2, 1,1 a 0,19 mg/g (Dobbs a Cohen, 1980).

Přeprava

UN1915 Cyklohexanon, třída nebezpečnosti: 3;Štítky: 3 – Hořlavá kapalina.

Metody čištění

Cyklohexanon se suší pomocí MgSO4,CaSO4, Na2SO4 nebo molekulových sít typu Linde 13X, poté se destiluje. Cyklohexanol a další oxidovatelné nečistoty lze odstranit působením kyseliny chromové nebo zředěné KMnO4. Důkladnější čištění je možné převedením na adiční sloučeninu bisulfitovou nebo na semikarbazon s následným rozkladem pomocí Na2CO3 a destilací s vodní parou. HOŘLAVINA

Kompatibility

Se vzduchem může tvořit výbušnou směs, při styku s oxidačními činidly nebo kyselinou dusičnou může dojít k bouřlivé reakci. Nepoužívejte mosazné, měděné, bronzové nebo olověné armatury. Napadá mnoho nátěrů a plastových materiálů.

Odstranění odpadu

Materiál rozpusťte nebo smíchejte s hořlavým rozpouštědlem a spalte v chemickém spalovacím zařízení vybaveném dopalovačem a skruberem. Je třeba dodržovat všechny federální, státní a místní předpisy týkající se životního prostředí.