Cyclohexanon

Cyclohexanon Chemische Eigenschaften, Verwendung, Herstellung

Chemische Eigenschaften

Cyclohexanon ist eine farblose, klare Flüssigkeit mit Erdgeruch; sein unreines Produkt erscheint als hellgelbe Farbe. Es ist mit mehreren anderen Lösungsmitteln mischbar. Leicht löslich in Ethanol und Ether. Die untere Expositionsgrenze liegt bei 1,1 % und die obere Expositionsgrenze bei 9,4 %. Cyclohexanon kann mit Oxidationsmitteln und Salpetersäure unverträglich sein.
Cyclohexanon wird in der Industrie zu 96% als chemisches Zwischenprodukt bei der Herstellung von Nylons 6 und 66 verwendet. Bei der Oxidation oder Umwandlung von Cyclohexanon entstehen Adipinsäure und Caprolactam, zwei der unmittelbaren Vorstufen der jeweiligen Nylone. Cyclohexanon kann auch als Lösungsmittel in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden, darunter Farben, Lacke und Harze. Es wurde nicht in natürlichen Prozessen gefunden.

Anwendung

Es ist der Rohstoff für die Herstellung von Caprolactam und Adipinsäure; verwendet als Lösungsmittel und Verdünnungsmittel von Farben, Tinten, Kunstharzen und synthetischem Kautschuk; auch als Lederentfettungsmittel verwendet.
Verwendet als organisches Lösungsmittel;
Rohstoffe und Lösungsmittel von Kunstharz und Kunstfaser;
Cyclohexanon ist ein wichtiger chemischer Rohstoff, der die wichtigsten Zwischenprodukte für die Herstellung von Nylon, Caprolactam und Adipinsäure ist. Es ist auch ein wichtiges industrielles Lösungsmittel, zum Beispiel für Farben, insbesondere für solche, die Nitrocellulose, Vinylchloridpolymere und deren Copolymere oder Methacrylatpolymerfarben enthalten. Es wird als hervorragendes Lösungsmittel für Pestizide wie Organophosphat-Insektizide verwendet. Es wird als Lösungsmittel für Farbstoffe, viskose Lösungsmittel für Kolbenschmierstoffe in der Luftfahrt, Lösungsmittel für Fette, Wachse und Kautschuke verwendet. Es wird auch als Egalisiermittel zum Färben und Verblassen von Seide, als Entfettungsmittel zum Polieren von Metall, als Holzfärbemittel und zum Abbeizen, Dekontaminieren und Entfernen von Flecken verwendet. Cyclohexanon und Cyanessigsäure können eine Kondensationsreaktion eingehen, um Cyclohexylidenessigsäure zu erzeugen, gefolgt von Eliminierung und Decarboxylierung, um Cyclohexenacetonitril zu erhalten, und schließlich Cyclohexenethylamin durch Hydrierung zu erhalten. Cyclohexenethylamin ist ein Zwischenprodukt für einige Medikamente.
Das Lösungsmittel für Fasern, Harze, Kautschuk, Paraffine, Schellack und DDT; für die organische Synthese; es kann viele der Komplexe, die von den Elementen und organischen Reagenzien gebildet werden, auflösen; Wismut-Bestimmung; extrahieren seltene Metalle wie Uran, Thorium, Kobalt und Titan.

Herstellungsmethode

In den 1940er Jahren wurde bei der industriellen Herstellung von Cyclohexanon hauptsächlich die Hydrierung von Phenol zur Erzeugung von Cyclohexanol und die anschließende Dehydrierung zu Cyclohexanon eingesetzt. In den 1960er Jahren, mit der Entwicklung der petrochemischen Industrie, dominierte allmählich die Cyclohexan-Oxidationsmethode die Produktion. Im Jahr 1967 wurde die von der Niederländischen Nationalen Bergbaugesellschaft (DSM) entwickelte einstufige Methode der Phenolhydrierung industrialisiert. Diese Methode hat einen kurzen Produktionsprozess, eine gute Produktqualität und eine hohe Ausbeute, aber die Rohstoffe Phenol und Katalysator sind teuer, so dass die Mehrheit der Industrie immer noch die Cyclohexan-Oxidationsmethode anwendet.
1. Bei der Phenol-Methode wird Nickel als Katalysator verwendet; zunächst wird Phenol hydriert, um Cyclohexanol zu erhalten, gefolgt von einer Dehydrierung, um Cyclohexanon zu erhalten, wobei Zink als Katalysator für Zink verwendet wird.
2. Cyclohexan-Oxidationsmethode verwendet Cyclohexan als Rohstoff; zuerst gelten nicht-Katalysator Bedingung; verwenden Sie sauerstoffreiche Luft für die Oxidation zu Cyclohexylhydroperoxid, gefolgt von der Zersetzung in die Mischung von Cyclohexanol, Cyclohexanon, Alkohol und Keton in Anwesenheit von tert-Butyl-Chromat-Katalysator; weiter gelten eine Reihe von Destillation Raffination, um qualifizierte Produkte zu erhalten. Rohstoffverbrauch Quote: Cyclohexan (99,6%) 1040kg / t.
3. Benzol Hydrierung Oxidation Methode; Benzol unterliegt Hydrierung (mit Wasserstoff) bei 120-180 ℃ in Anwesenheit von Nickel-Katalysator, um Cyclohexan zu erzeugen; Cyclohexan hat Oxidationsreaktion mit Luft bei 150-160 ℃, 0.908MPa, um die Mischung von Cyclohexanol und Cyclohexanon zu erhalten; trennen sie, um das Cyclohexanon Produkt zu erhalten. Cyclohexanol wird bei 350-400°C in Gegenwart eines Zink-Calcium-Katalysators dehydriert, um Cyclohexanon zu erhalten. Rohstoffverbrauchsquoten: Benzol (99,5 %) 1144 kg/t, Wasserstoff (97,0 %) 1108 kg/t, Natronlauge (42,0 %) 230 kg/t.

Beschreibung

Als Lösungsmittel für Polyvinylchlorid (PVC) verwendet, verursachte Cyclohexanon bei einer Frau, die PVC-Fluidotherapiebeutel herstellte, Kontaktdermatitis. Cyclohexanon reagiert wahrscheinlich nicht mit Cyclohexanoneresin. Ein von Cyclohexanon abgeleitetes Harz, das in Farben und Lacken verwendet wird, verursachte bei Malern Kontaktdermatitis.

Chemische Eigenschaften

Cyclohexanon ist eine wasserweiße bis leicht gelbliche Flüssigkeit mit pfefferminz- oder acetonartigem Geruch. 0,12 bis 0,24 ppm Geruchsschwelle in Luft.

Physikalische Eigenschaften

Klare, farblose bis blassgelbe, ölige Flüssigkeit mit pfefferminzartigem Geruch. Experimentell ermittelte Geruchsschwellenkonzentrationen für den Nachweis und die Wiedererkennung waren identisch: 480 μg/m3 (120 ppmv) (Hellman und Small, 1974).

Vorkommen

Berichtet wurde über das Vorkommen in Cistus labdaniferus.

Verwendungen

Industrielles Lösungsmittel für Celluloseacetater, Vinylharze, Gummi und Wachse; Lösungsmittel für Polyvinylchlorid; in der Druckindustrie;Beschichtungslösungsmittel in der Audio- und Videobandproduktion

Verwendungen

Cyclohexanon wird bei der Herstellung von Adipinsäure zur Nylonherstellung, bei der Herstellung von Cyclohexanonharzen und als Lösungsmittel für Nitrocellulose, Celluloseacetat, Harze, Fette, Wachse, Schellack, Gummi und DDT verwendet..

Definition

ChEBI: Ein cyclisches Keton, das aus Cyclohexan besteht, das einen einzigen Oxo-Substituenten trägt.

Referenz(en)

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

Allgemeine Beschreibung

Eine farblose bis blassgelbe Flüssigkeit mit einem angenehmen Geruch. Geringere Dichte als Wasser. Flammpunkt 111°F. Dämpfe sind schwerer als Luft. Wird zur Herstellung von Nylon, als chemisches Reaktionsmedium und als Lösungsmittel verwendet.

Luft & Wasserreaktionen

Entflammbar. Löslich in Wasser.

Reaktivitätsprofil

Cyclohexanon bildet mit H2O2 ein explosives Peroxid und reagiert heftig mit oxidierenden Materialien (Salpetersäure).

Gesundheitsgefährdung

Das Einatmen der Dämpfe des heißen Materials kann zu Narkose führen. Die Flüssigkeit kann Dermatitis verursachen.

Gesundheitsgefährdung

Die Toxizität von Cyclohexanon bei Testarten wurde als gering bis mäßig eingestuft. Der Kontakt mit den Dämpfen kann zu Reizungen der Augen und des Rachens führen. Spritzer in die Augen können die Hornhaut schädigen. Halsreizungen beim Menschen können bei einer 3-5-minütigen Exposition gegenüber einer 50-ppm-Konzentration in der Luft auftreten. Die Symptome der chronischen Toxizität bei Tieren nach Einatmen des Stoffes waren Leber- und Nierenschäden sowie Gewichtsverlust. Die akute Toxizität war jedoch unterhalb von 3000 ppm gering. Die Symptome bei Meerschweinchen waren Tränenfluss, Speichelfluss, Senkung der Herzfrequenz und Narkose. Eine Exposition von 4000 ppm über 4-6 Stunden war für Ratten und Meerschweinchen tödlich.
Die orale Toxizität dieser Verbindung war gering. Verschlucken kann zu Narkose und Depression des zentralen Nervensystems führen. Es kann durch die Haut absorbiert werden.

LD50-Wert, dermal (Kaninchen): 1000 mg/kg
LD50-Wert, intraperitoneal (Ratten): 1130 mg/kg.

Brandgefahr

HOCH ENTZÜNDBAR: Wird leicht durch Hitze, Funken oder Flammen entzündet. Dämpfe können mit Luft explosive Gemische bilden. Dämpfe können sich zur Zündquelle bewegen und zurückschlagen. Die meisten Dämpfe sind schwerer als Luft. Sie breiten sich am Boden aus und sammeln sich in niedrigen oder engen Bereichen (Kanalisation, Keller, Tanks). Dampfexplosionsgefahr in Innenräumen, im Freien oder in der Kanalisation. Das Abfließen in die Kanalisation kann eine Brand- oder Explosionsgefahr darstellen. Behälter können bei Erhitzung explodieren. Viele Flüssigkeiten sind leichter als Wasser.

Chemische Reaktivität

Reaktivität mit Wasser Keine Reaktion; Reaktivität mit üblichen Materialien: Keine Reaktion; Stabilität beim Transport: Stabil; Neutralisationsmittel für Säuren und Ätzmittel: Nicht zutreffend; Polymerisation: Nicht zutreffend; Polymerisationsinhibitor: Nicht sachdienlich.

Kontaktallergene

Als Lösungsmittel für Polyvinylchlorid verwendet, verursachte Cyclohexanon Kontaktdermatitis bei einer Frau, die PVC-Fluidotherapiebeutel herstellte. Cyclohexanon geht wahrscheinlich keine Kreuzreaktion mit Cyclohexanonharz ein. Ein von Cyclohexanon abgeleitetes Harz, das in Farben und Lacken verwendet wird, verursachte Kontaktdermatitis bei Malern

Sicherheitsprofil

Verdacht auf Karzinogenität. Mäßig giftig bei Verschlucken, Einatmen, subkutaner, intravenöser und intraperitonealer Aufnahme. Reizt die Haut und die Augen stark. Systemische Wirkungen beim Menschen durch Einatmen: Veränderungen des Geruchssinns, Reizung der Bindehaut und nicht spezifizierte Veränderungen des Atmungssystems. Reizt den Menschen beim Einatmen. Ihm werden auch leicht narkotische Eigenschaften zugeschrieben. Daten über Mutationen beim Menschen liegen vor. Experimentelle reproduktive Wirkungen. Entzündbare Flüssigkeit bei Einwirkung von Hitze oder Flammen; kann heftig mit oxidierenden Materialien reagieren. Leichte Explosionsgefahr in seiner dampfförmigen Form, wenn es einer Flamme ausgesetzt wird; die Reaktion mit Wasserstoffperoxid + Salpetersäure bildet ein explosives Peroxid. Zur Brandbekämpfung Alkoholschaum, Trockenchemikalien oder COa verwenden. Beim Erhitzen bis zur Zersetzung entstehen beißender Rauch und reizende Dämpfe. Siehe auch KETONE und CYCLOHEXANE.

Chemische Synthese

Es kann im Labormaßstab durch Oxidation von Cyclohexanol synthetisiert werden.

Expositionsgefahr

Kann mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch bilden; Kontakt mit Oxidationsmitteln oder Salpetersäure kann eine heftige Reaktion hervorrufen. Keine Messing-, Kupfer-, Bronze- oder Bleiverschraubungen verwenden. Greift viele Beschichtungen und Kunststoffe an.

Karzinogenität

Die IARC betrachtet die Tierdaten für Cyclohexanon als unzureichenden Beweis für Karzinogenität und listet Cyclohexanon als nicht klassifizierbar für Karzinogenität (IARCCategory 3).

Umweltverhalten

Biologisch. Im Belebtschlamm-Inokulum wurde eine 96,0%ige CSB-Entfernung erreicht. Die durchschnittliche Rate des biologischen Abbaus betrug 30,0 mg CSB/g?h (Pitter, 1976).
Photolytisch. Atkinson (1985) gab eine geschätzte Photooxidationsgeschwindigkeitskonstante von 1,56 x 10-11cm3/Molekül?s für die Reaktion von Cyclohexanon und OH-Radikalen in der Atmosphäre bei 298 K an.Chemisch/Physikalisch. Cyclohexanon wird nicht hydrolysiert, da es keine hydrolysierbare funktionelle Gruppe besitzt.
Bei einer Zulaufkonzentration von 1.000 mg/L führte die Behandlung mit GAC zu einer Abwasserkonzentration von 332 mg/L. Die Adsorbierbarkeit der verwendeten Kohle betrug 134 mg/g Kohle (Guisti etal., 1974). Bei Zulaufkonzentrationen von 10, 1,0, 0,1 und 0,01 mg/L betrugen die Adsorptionskapazitäten von GAC 36, 6,2, 1,1 bzw. 0,19 mg/g (Dobbs und Cohen, 1980).

Versand

UN1915 Cyclohexanon, Gefahrenklasse: 3;Kennzeichnungen: 3 – Entzündbare Flüssigkeit.

Reinigungsmethoden

Cyclohexanon mit MgSO4, CaSO4, Na2SO4 oder Linde Typ 13X Molekularsieben trocknen und dann destillieren. Cyclohexanol und andere oxidierbare Verunreinigungen können durch Behandlung mit Chromsäure oder verdünntem KMnO4 entfernt werden. Eine gründlichere Reinigung ist möglich durch Umwandlung in die Bisulfit-Additionsverbindung oder das Semicarbazon, gefolgt von der Zersetzung mit Na2CO3 und Wasserdampfdestillation. ENTZÜNDBAR

Unverträglichkeiten

Kann mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch bilden; Kontakt mit Oxidationsmitteln oder Salpetersäure kann eine heftige Reaktion hervorrufen. Keine Messing-, Kupfer-, Bronze- oder Bleiverschraubungen verwenden. Greift viele Beschichtungen und Kunststoffe an.

Abfallentsorgung

Das Material mit einem brennbaren Lösungsmittel auflösen oder mischen und in einer chemischen Verbrennungsanlage mit Nachbrenner und Wäscher verbrennen. Alle bundes-, landes- und ortsüblichen Umweltvorschriften müssen beachtet werden.