Ciclohexanona

Propiedades químicas de la ciclohexanona, usos, producción

Propiedades químicas

La ciclohexanona es un líquido incoloro y claro con olor a tierra; su producto impuro aparece de color amarillo claro. Es miscible con varios otros disolventes. fácilmente soluble en etanol y éter. El límite inferior de exposición es del 1,1% y el límite superior del 9,4%. La ciclohexanona puede ser incompatible con los oxidantes y el ácido nítrico.
La ciclohexanona es un producto utilizado principalmente en la industria, hasta el 96%, como producto químico intermedio en la producción de nilones 6 y 66. La oxidación o conversión de la ciclohexanona produce ácido adípico y caprolactama, dos de los precursores inmediatos de los respectivos nilones. La ciclohexanona también puede utilizarse como disolvente en diversos productos, como pinturas, lacas y resinas. No se ha encontrado en los procesos naturales.

Aplicación

Es la materia prima para la producción de caprolactama y ácido adípico; se utiliza como disolvente y agente diluyente de pinturas, tintas, resinas sintéticas y caucho sintético; también se utiliza como agente desengrasante del cuero.
Se utiliza como disolvente orgánico;
Materias primas y disolventes de resina sintética y fibra sintética;
La ciclohexanona es una importante materia prima química, siendo los principales intermedios de la fabricación de nylon, caprolactama y ácido adípico. También es un importante disolvente industrial, por ejemplo, para pinturas, especialmente para las que contienen nitrocelulosa, polímeros de cloruro de vinilo y sus copolímeros o pinturas de polímeros de metacrilato. Se utiliza como un excelente disolvente para pesticidas, como el insecticida organofosforado. Se utiliza como disolvente para tintes, disolventes viscosos para lubricantes de aviación de pistón, disolventes para grasas, ceras y cauchos. También se utiliza como agente de nivelación para teñir y desteñir la seda; agentes desengrasantes para pulir el metal; pintura para colorear la madera; también se utiliza para decapar con ciclohexanona, descontaminar y eliminar manchas. La ciclohexanona y el ácido cianoacético pueden tener una reacción de condensación para generar ácido ciclohexilideno acético, y luego seguir con la eliminación y descarboxilación para obtener ciclohexeno acetonitrilo, y finalmente dar ciclohexeno etilamina por hidrogenación . La ciclohexeno-etilamina es un intermedio para algunos fármacos.
Los disolventes para fibras, resinas, cauchos, parafinas, goma laca y DDT; para la síntesis orgánica; puede disolver muchos de los complejos formados por los elementos y reactivos orgánicos; determinación de bismuto; extraer metales raros como uranio, torio, cobalto y titanio.

Método de producción

En la década de 1940, la producción industrial de ciclohexanona aplicaba principalmente la hidrogenación del fenol para generar ciclohexanol, seguida de la deshidrogenación para dar ciclohexanona. En la década de 1960, con el desarrollo de la industria petroquímica, el método de producción de ciclohexano por oxidación dominó gradualmente. En 1967, se industrializó el método de hidrogenación de fenol en un solo paso, desarrollado por la Compañía Nacional de Minería de los Países Bajos (DSM). Este método tiene un proceso de producción corto, una buena calidad del producto y un alto rendimiento, pero las materias primas del fenol y el catalizador son caras, por lo que la mayoría de la industria sigue adoptando el método de oxidación del ciclohexano.
1. El método del fenol toma el níquel como catalizador; primero se aplica la hidrogenación del fenol para dar ciclohexanol, seguido de la deshidrogenación para dar ciclohexanona utilizando el zinc como catalizador del zinc.
2. El método de oxidación del ciclohexano utiliza el ciclohexano como materia prima; primero aplica una condición sin catalizador; utiliza aire rico en oxígeno para la oxidación para dar hidroperóxido de ciclohexilo, seguido de la descomposición en la mezcla de ciclohexanol, ciclohexanona, alcohol y cetona en presencia del catalizador de cromato de tert-butilo; además aplica una serie de refinamiento de destilación para obtener productos calificados. Cuota de consumo de materia prima: ciclohexano (99,6%) 1040kg / t.
3. Método de oxidación por hidrogenación del benceno; el benceno se somete a hidrogenación (con hidrógeno) a 120-180 ℃ en presencia de catalizador de níquel para generar ciclohexano; el ciclohexano tiene reacción de oxidación con aire a 150-160 ℃, 0,908MPa para obtener la mezcla de ciclohexanol y ciclohexanona; separarlos para obtener el producto ciclohexanona. El ciclohexanol se deshidrata a 350-400 ° C en presencia de un catalizador de zinc-calcio para producir ciclohexanona. Cuotas de consumo de materias primas: benceno (99,5%) 1144kg / t, hidrógeno (97,0%) 1108kg / t, sosa cáustica (42,0%) 230kg / t.

Descripción

Utilizado como disolvente de cloruro de polivinilo (PVC), la ciclohexanona provocó dermatitis de contacto en una mujer que fabricaba bolsas de fluidoterapia de PVC. Es probable que la ciclohexanona no reaccione de forma cruzada con la resina de ciclohexanona. Una resina derivada de la ciclohexanona utilizada en pinturas y barnices causó dermatitis de contacto en pintores.

Propiedades químicas

La ciclohexanona es un líquido de color blanco agua a ligeramente amarillo con un olor similar al de la menta o la acetona.El umbral de olor es de 0,12 0,24 ppm en el aire.

Propiedades físicas

Líquido aceitoso, incoloro a amarillo pálido, con un olor similar al de la menta. Las concentraciones umbrales de detección y reconocimiento del olor determinadas experimentalmente fueron idénticas: 480 μg/m3(120 ppmv) (Hellman y Small, 1974).

Ocurrencia

Se ha informado de su presencia en Cistus labdaniferus.

Usos

Disolvente industrial para acetateresinas de celulosa, resinas de vinilo, caucho y ceras; disolvente de cloruro de polivinilo; en la industria de la impresión;disolvente de revestimiento en la producción de cintas de audio y vídeo

Usos

La ciclohexanona se utiliza en la producción de ácido adípico para fabricar nailon; en la preparación de resinas de ciclohexanona; y como disolvente de nitrocelulosa, acetato de celulosa, resinas, grasas, ceras, goma laca y DDT..

Definición

ChEBI: Una cetona cíclica que consiste en ciclohexano que lleva un solo sustituyente oxo.

Referencia(s) de síntesis

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

Descripción general

Líquido incoloro a amarillo pálido con un olor agradable. Menos denso que el agua . Punto de inflamación 111°F. Los vapores son más pesados que el aire. Se utiliza para fabricar nailon, como medio de reacción química y como disolvente.

Aire & Reacciones con el agua

Inflamable. Soluble en el agua.

Perfil de reactividad

La ciclohexanona forma un peróxido explosivo con H2O2, y reacciona vigorosamente con materiales oxidantes (ácido nítrico).

Peligro para la salud

La inhalación de los vapores del material caliente puede causar narcosis. El líquido puede causar dermatitis.

Peligro para la salud

La toxicidad de la ciclohexanona en las especies de prueba fue de baja a moderada. La exposición a sus vapores puede producir irritación en los ojos y la garganta. Las salpicaduras en los ojos pueden dañar la córnea. La irritación de la garganta en los seres humanos puede producirse a partir de una exposición de 3 a 5 minutos a una concentración de 50 ppm en el aire. Los síntomas de toxicidad crónica en animales por su inhalación fueron daños hepáticos y renales, así como pérdida de peso. Sin embargo, su toxicidad aguda fue baja por debajo de 3000 ppm. Los síntomas en cobayas fueron lagrimeo, salivación, disminución del ritmo cardíaco y narcosis. La exposición a 4000 ppm durante 4-6 horas fue letal para ratas y cobayas.

La toxicidad oral de este compuesto fue baja. La ingestión puede causar narcosis y depresión del sistema nervioso central. Puede absorberse a través de la piel.
Valor DL50, dérmico (conejos): 1000 mg/kg
Valor DL50, intraperitoneal (ratas): 1130 mg/kg.

Peligro de incendio

ALTAMENTE INFLAMABLE: Se inflama fácilmente por el calor, las chispas o las llamas. Los vapores pueden formar mezclas explosivas con el aire. Los vapores pueden desplazarse a la fuente de ignición y volver a estallar. La mayoría de los vapores son más pesados que el aire. Se extenderán por el suelo y se acumularán en zonas bajas o confinadas (alcantarillas, sótanos, depósitos). Peligro de explosión de los vapores en el interior, en el exterior o en las alcantarillas. El vertido al alcantarillado puede crear un riesgo de incendio o explosión. Los contenedores pueden explotar al calentarse. Muchos líquidos son más ligeros que el agua.

Reactividad química

Reactividad con el agua Ninguna reacción; Reactividad con materiales comunes: Ninguna reacción; Estabilidad durante el transporte: Estable; Agentes neutralizadores de ácidos y cáusticos: No pertinente; Polimerización: No pertinente; Inhibidor de la polimerización: No pertinente.

Alérgenos de contacto

Utilizada como disolvente de cloruro de polivinilo, la ciclohexanona causó dermatitis de contacto en una mujer que fabricaba bolsas de fluidoterapia de PVC. Es probable que la ciclohexanona no tenga una reacción cruzada con la resina de ciclohexanona. Una resina derivada de la ciclohexanona utilizada en pinturas y barnices causó dermatitis de contacto en pintores

Perfil de seguridad

Se sospecha que es cancerígeno. Moderadamente tóxico por ingestión, inhalación, vía subcutánea, intravenosa e intraperitoneal. Es un irritante cutáneo y ocular grave. Efectos sistémicos en humanos por inhalación: cambios en el sentido del olfato, irritación de la conjuntiva y cambios no especificados en el sistema respiratorio. Irritante para el ser humano por inhalación. También se le han atribuido propiedades narcóticas. Se han comunicado datos sobre mutaciones en humanos. Efectos reproductivos experimentales. Líquido inflamable cuando se expone al calor o a las llamas; puede reaccionar vigorosamente con materiales oxidantes. Ligero peligro de explosión en su forma de vapor, cuando se expone a la llama.La reacción con peróxido de hidrógeno + ácido nítrico forma un peróxido explosivo. Para combatir el fuego, utilice espuma de alcohol, producto químico seco o COa. Cuando se calienta hasta su descomposición, emite un humo acre y vapores irritantes. Ver también KETONAS y CICLOHEXANO.

Síntesis química

Puede sintetizarse a escala de laboratorio mediante la oxidación del ciclohexanol.

Exposición potencial

Puede formar una mezcla explosiva con el aire.El contacto con agentes oxidantes o ácido nítrico puede provocar una reacción violenta. No utilice accesorios de latón, cobre, bronce o plomo. Ataca muchos revestimientos y materiales plásticos.

Carcinogenicidad

La IARC considera que los datos sobre animales relativos a la ciclohexanona son insuficientes para demostrar su carcinogenicidad y ha clasificado la ciclohexanona como no clasificable por su carcinogenicidad (categoría 3 de la IAR).

Destino medioambiental

Biológico. En el inóculo de lodos activados, se logró una eliminación del 96,0% de la DQO. La tasa media de biodegradación fue de 30,0 mg de DQO/g de hora (Pitter, 1976).
Fotolítica. Atkinson (1985) informó de una constante de velocidad de fotooxidación estimada de 1,56 x 10-11cm3/molécula/segundo para la reacción de la ciclohexanona y los radicales OH en la atmósfera a 298 K.Química/Física. La ciclohexanona no se hidroliza porque no tiene ningún grupo funcional hidrolizable.
Con una concentración de afluente de 1.000 mg/L, el tratamiento con CAG dio como resultado una concentración de efluente de 332 mg/L. La adsorbibilidad del carbón utilizado fue de 134 mg/g de carbón (Guisti etal., 1974). De forma similar, a concentraciones de afluente de 10, 1,0, 0,1 y 0,01 mg/L, las capacidades de adsorción del CAG fueron de 36, 6,2, 1,1 y 0,19 mg/g, respectivamente (Dobbs y Cohen, 1980).

Envío

UN1915 Ciclohexanona, Clase de peligro: 3;Etiquetas: 3-Líquido inflamable.

Métodos de purificación

La ciclohexanona se seca con MgSO4,CaSO4, Na2SO4 o tamices moleculares Linde tipo 13X, y luego se destila. El ciclohexanol y otras impurezas oxidables pueden eliminarse mediante tratamiento con ácido crómico o KMnO4 diluido. Una purificación más completa es posible mediante la conversión al compuesto de adición de bisulfito, o a la semicarbazona, seguida de descomposición con Na2CO3 y destilación al vapor. INFLAMABLE

Incompatibilidades

Puede formar una mezcla explosiva con el aire.El contacto con agentes oxidantes o ácido nítrico puede provocar una reacción violenta. No utilizar accesorios de latón, cobre, bronce o plomo. Ataca muchos revestimientos y materiales plásticos.

Eliminación de residuos

Disolver o mezclar el material con un disolvente combustible y quemarlo en un incinerador químico equipado con postcombustión y depurador. Deben cumplirse todas las normas medioambientales federales, estatales y locales.