Cykloheksanon

Właściwości chemiczne, zastosowanie, produkcja

Właściwości chemiczne

Cykloheksanon jest bezbarwną, klarowną cieczą o zapachu gleby; jej nieczysty produkt ma jasnożółty kolor. Jest mieszalny z kilkoma innymi rozpuszczalnikami. Łatwo rozpuszczalny w etanolu i eterze. Dolna granica narażenia wynosi 1,1%, górna granica narażenia wynosi 9,4%. Cykloheksanon może być niezgodny z utleniaczami i kwasem azotowym.
Cykloheksanon jest głównie stosowany w przemyśle, do 96%, jako półprodukt chemiczny w produkcji nylonów 6 i 66. W wyniku utleniania lub konwersji cykloheksanonu otrzymuje się kwas adypinowy i kaprolaktam, dwa bezpośrednie prekursory odpowiednich nylonów. Cykloheksanon może być również stosowany jako rozpuszczalnik w różnych produktach, w tym w farbach, lakierach i żywicach. Nie stwierdzono, aby występował w procesach naturalnych.

Zastosowanie

Jest surowcem do produkcji kaprolaktamu i kwasu adypinowego; stosowany jako rozpuszczalnik i środek rozcieńczający w farbach, tuszach, żywicach syntetycznych i kauczuku syntetycznym; stosowany również jako środek do odtłuszczania skóry.
Używany jako rozpuszczalnik organiczny;
Surowce i rozpuszczalniki żywicy syntetycznej i włókien syntetycznych;
Cykloheksanon jest ważnym surowcem chemicznym, będącym głównym półproduktem do produkcji nylonu, kaprolaktamu i kwasu adypinowego. Jest również ważnym rozpuszczalnikiem przemysłowym, na przykład do farb, zwłaszcza tych zawierających nitrocelulozę, polimery chlorku winylu i ich kopolimery lub farby z polimerów metakrylanowych. Używany jako doskonały rozpuszczalnik dla pestycydów, takich jak insektycyd fosforoorganiczny. Jest stosowany jako rozpuszczalnik do barwników, lepkich rozpuszczalników do tłokowych smarów lotniczych, rozpuszczalników do smarów, wosków i kauczuków. Używany również jako środek wyrównujący do barwienia i blaknięcia jedwabiu; środki odtłuszczające do polerowania metalu; farby do barwienia drewna; używany również do usuwania cykloheksanonu, odkażania i usuwania plam. Cykloheksanon i kwas cyjanooctowy może mieć reakcję kondensacji do generowania cykloheksylidenu kwasu octowego, a następnie eliminacji i dekarboksylacji, aby uzyskać cykloheksen acetonitryl, a wreszcie dając cykloheksenu etyloaminy przez uwodornienie . Cykloheksen etyloamina jest pośrednim dla niektórych leków.
Rozpuszczalniki do włókien, żywic, gum, parafin, szelaku i DDT; do syntezy organicznej, może rozpuścić wiele kompleksów utworzonych przez pierwiastki i odczynników organicznych, oznaczanie bizmutu, ekstrakcji rzadkich metali, takich jak uran, tor, kobalt i tytan.

Metoda produkcji

W latach 40. XX w. w przemysłowej produkcji cykloheksanonu stosowano głównie uwodornienie fenolu w celu wytworzenia cykloheksanolu, a następnie odwodornienie w celu otrzymania cykloheksanonu. W latach sześćdziesiątych, wraz z rozwojem przemysłu petrochemicznego, stopniowo dominowała metoda produkcji polegająca na utlenianiu cykloheksanu. W 1967 r. uprzemysłowiono jednoetapową metodę uwodornienia fenolu, opracowaną przez Holenderskie Państwowe Przedsiębiorstwo Górnicze (DSM). Metoda ta ma krótki proces produkcji, dobra jakość produktu i wysoką wydajność, ale surowce fenolu i katalizator są drogie, więc większość przemysłu nadal przyjmuje metodę utleniania cykloheksanu.
1. Metoda Fenol bierze nikiel jako katalizator; najpierw zastosować uwodornienie fenolu, aby dać cykloheksanol, a następnie odwodornienie, aby dać cykloheksanonu przy użyciu cynku jako katalizatora cynku.
2. Metoda utleniania cykloheksanu wykorzystuje cykloheksan jako surowiec; najpierw stosuje się stan bez katalizatora; wykorzystuje się powietrze bogate w tlen do utleniania, aby uzyskać nadtlenek cykloheksylu, a następnie rozkład do mieszaniny cykloheksanolu, cykloheksanonu, alkoholu i ketonu w obecności katalizatora chromianu tert-butylu; dalej stosuje się serię rafinacji destylacji, aby uzyskać wykwalifikowane produkty. Kwota zużycia surowców: cykloheksan (99,6%) 1040kg / t.
3. metoda utleniania uwodornienia benzenu; benzen podlega uwodornieniu (z wodorem) w 120-180 ℃ w obecności katalizatora niklowego do generowania cykloheksanu; cykloheksan ma reakcję utleniania z powietrzem w 150-160 ℃, 0.908MPa, aby uzyskać mieszaninę cykloheksanolu i cykloheksanonu; oddzielić je, aby uzyskać produkt cykloheksanonu. Cykloheksanol jest odwodorniony w temperaturze 350-400 ° C w obecności katalizatora cynkowo-wapniowego w celu wytworzenia cykloheksanonu. Limity zużycia surowców: benzen (99,5%) 1144kg / t, wodór (97,0%) 1108kg / t, soda kaustyczna (42,0%) 230kg / t.

Opis

Używany jako rozpuszczalnik polichlorku winylu (PVC), cykloheksanon spowodował kontaktowe zapalenie skóry u kobiety produkującej worki do fluidoterapii z PVC. Cykloheksanon prawdopodobnie nie wchodzi w reakcję krzyżową z cykloheksanoneryną. Pochodząca od cykloheksanonu żywica stosowana w farbach i lakierach spowodowała kontaktowe zapalenie skóry u malarzy.

Właściwości chemiczne

Cykloheksanon jest cieczą o barwie od białej do lekko żółtej, o zapachu zbliżonym do mięty pieprzowej lub acetonu. Próg zapachu wynosi 0,12 0,24 ppm w powietrzu.

Właściwości fizyczne

Klarowna, bezbarwna do jasnożółtej, oleista ciecz o zapachu przypominającym miętę pieprzową. Doświadczalnie ustalone stężenia progowe wykrywania i rozpoznawania zapachu były identyczne: 480 μg/m3(120 ppmv) (Hellman i Small, 1974).

Występowanie

Zgłoszono obecność w Cistus labdaniferus. astosowania Rozpuszczalnik przemysłowy do octanu celulozy, żywic winylowych, gumy i wosków; rozpuszczalnik do polichlorku winylu; w przemyśle drukarskim;ZastosowanieCykloheksanon jest stosowany w produkcji kwasu adypinowego do wyrobu nylonu; w przygotowaniu żywic cykloheksanonowych; jako rozpuszczalnik nitrocelulozy, octanu celulozy, żywic, tłuszczów, wosków, szelaku, gumy i DDT..

Definicja

ChEBI: Cykliczny keton, który składa się z cykloheksanu noszącego pojedynczy podstawnik oxo.

Opis syntezy

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

Opis ogólny

Bezbarwna do jasnożółtej ciecz o przyjemnym zapachu. Gęstość mniejsza niż wody. Temperatura zapłonu 111°F. Pary cięższe od powietrza. Używany do produkcji nylonu, jako środek do reakcji chemicznych i jako rozpuszczalnik.

Powietrze & Reakcje z wodą

Łatwopalny. Rozpuszczalny w wodzie.

Profil reaktywności

Cykloheksanon tworzy wybuchowy nadtlenek z H2O2 i silnie reaguje z materiałami utleniającymi (kwas azotowy).

Zagrożenie dla zdrowia

Wdychanie oparów z gorącego materiału może powodować narkozę. Ciecz może powodować zapalenie skóry.

Zagrożenie dla zdrowia

Toksyczność cykloheksanonu u badanych gatunków była niska do umiarkowanej. Narażenie na jego opary może powodować podrażnienie oczu i gardła. Rozpryskiwanie do oczu może uszkodzić rogówkę. Podrażnienie gardła u ludzi może wystąpić po 3-5 minutach ekspozycji na stężenie 50 ppm w powietrzu. Objawy przewlekłej toksyczności u zwierząt z jego wdychania były uszkodzenia wątroby i nerek, a także utrata masy ciała. Jednak jego ostra toksyczność była niska poniżej 3000 ppm. Objawami u świnek morskich były łzawienie, ślinienie się, obniżenie tętna i narkoza. Narażenie na 4000 ppm przez 4-6 godzin było śmiertelne dla szczurów i świnek morskich.
Toksyczność doustna tego związku była niska. Połknięcie może powodować narkozę i depresję ośrodkowego układu nerwowego. Może być wchłaniany przez skórę.
wartośćLD50, dermalnie (króliki): 1000 mg/kg
wartośćLD50, dootrzewnowo (szczury): 1130 mg/kg.

Zagrożenie pożarowe

WYSOKOPALNY: Łatwo zapala się pod wpływem ciepła, iskier lub płomieni. Opary mogą tworzyć z powietrzem mieszaniny wybuchowe. Opary mogą przemieszczać się do źródła zapłonu i cofać się. Większość oparów jest cięższa od powietrza. Będą rozprzestrzeniać się po ziemi i gromadzić się w niskich lub zamkniętych obszarach (kanały, piwnice, zbiorniki). Zagrożenie wybuchem oparów w pomieszczeniach, na zewnątrz lub w kanałach. Spływ do kanalizacji może spowodować zagrożenie pożarowe lub wybuchowe. Pojemniki mogą eksplodować po podgrzaniu. Wiele cieczy jest lżejszych od wody.

Reaktywność chemiczna

Reaktywność z wodą Brak reakcji; Reaktywność z materiałami powszechnego użytku: Brak reakcji; Stabilność podczas transportu: Stabilny; Środki neutralizujące dla kwasów i substancji żrących: Nie dotyczy; Polimeryzacja: Nie dotyczy; Inhibitor polimeryzacji: Nie dotyczy.

Alergeny kontaktowe

Używany jako rozpuszczalnik polichlorku winylu, cykloheksanon spowodował kontaktowe zapalenie skóry u kobiety produkującej worki do fluidoterapii z PVC. Cykloheksanon prawdopodobnie nie wchodzi w reakcje krzyżowe z żywicą cykloheksanonową. Pochodząca od cykloheksanonu żywica stosowana w farbach i lakierach spowodowała kontaktowe zapalenie skóry u malarzy

Profil bezpieczeństwa

Podejrzewany o działanie rakotwórcze. Umiarkowanie toksyczny po połknięciu, przez drogi oddechowe, podskórne, dożylne i dootrzewnowe. Działa drażniąco na skórę i oczy. Ogólnoustrojowe działanie na człowieka w następstwie narażenia drogą oddechową: zmiany w węchu, podrażnienie spojówek i nieokreślone zmiany w układzie oddechowym. Działa drażniąco na człowieka przez drogi oddechowe. Przypisywano mu również właściwości narkotyczne. Zgłoszono dane dotyczące mutacji u ludzi. Eksperymentalne efekty reprodukcyjne. Łatwopalna ciecz w kontakcie z ciepłem lub płomieniem; może gwałtownie reagować z materiałami utleniającymi. Lekkie zagrożenie wybuchem w postaci pary w kontakcie z płomieniem. W reakcji z nadtlenkiem wodoru + kwasem azotowym powstaje wybuchowy nadtlenek. Do gaszenia pożaru należy używać piany alkoholowej, suchej chemii lub COa. Po podgrzaniu do rozkładu wydziela ostry dym i drażniące dymy. Patrz również KETONY i CYKLOHEKSAN.

Synteza chemiczna

Może być syntetyzowany na skalę laboratoryjną przez utlenianie cykloheksanolu.

Potencjalne narażenie

Może tworzyć mieszaninę wybuchową z powietrzem. Kontakt z utleniaczami lub kwasem azotowym może spowodować gwałtowną reakcję. Nie stosować armatury z mosiądzu, miedzi, brązu lub ołowiu. Atakuje wiele powłok i materiałów plastikowych.

Karcynogenność

IARC uważa dane dotyczące zwierząt dla cykloheksanonu za niewystarczające dowody rakotwórczości i wymieniła cykloheksanon jako nieklasyfikowalny pod względem rakotwórczości (kategoria 3 IARCCategory).

Postać w środowisku

Biologiczne. W inokulum osadu czynnego osiągnięto 96,0% usunięcia ChZT. Średnie tempo biodegradacji wynosiło 30,0 mg ChZT/g?h (Pitter, 1976). Atkinson (1985) podał szacunkową stałą szybkości fotoutleniania 1.56 x 10-11cm3/molekułę? sec dla reakcji cykloheksanonu i rodników OH w atmosferze przy 298 K.
Chemiczne/fizyczne. Cykloheksanon nie ulega hydrolizie, ponieważ nie posiada grupy funkcyjnej zdolnej do hydrolizy.
Przy stężeniu dopływu 1000 mg/L, oczyszczanie przy użyciu GAC dało stężenie odpływu 332 mg/L. Zdolność adsorpcyjna użytego węgla wynosiła 134 mg/g węgla (Guisti etal., 1974). Podobnie, przy stężeniach dopływu 10, 1.0, 0.1, i 0.01 mg/L, zdolności adsorpcyjne GAC wynosiły odpowiednio 36, 6.2, 1.1, i 0.19 mg/g, (Dobbs i Cohen, 1980).

Wysyłka

UN1915 Cykloheksanon, Klasa zagrożenia: 3;Oznakowania: 3 – ciecz łatwopalna.

Metody oczyszczania

Wysuszyć cykloheksanon za pomocą MgSO4,CaSO4, Na2SO4 lub sit molekularnych Linde typ 13X, a następnie poddać destylacji. Cykloheksanol i inne utleniające się zanieczyszczenia można usunąć przez traktowanie kwasem chromowym lub rozcieńczonym KMnO4. Dokładniejsze oczyszczanie jest możliwe przez konwersję do związku addycyjnego wodorosiarczynu lub półkarbazonu, a następnie rozkład za pomocą Na2CO3 i destylację z parą wodną. PŁOMIENNY

Niezgodności

Może tworzyć mieszaninę wybuchową z powietrzem. Kontakt z utleniaczami lub kwasem azotowym może spowodować gwałtowną reakcję. Nie stosować armatury z mosiądzu, miedzi, brązu lub ołowiu. Atakuje wiele powłok i materiałów plastikowych.

Usuwanie odpadów

Rozpuścić lub zmieszać materiał z łatwopalnym rozpuszczalnikiem i spalić w piecu chemicznym wyposażonym w dopalacz i płuczkę. Należy przestrzegać wszystkich federalnych, stanowych i lokalnych przepisów dotyczących ochrony środowiska.