Cyklohexanon

Cyklohexanon Kemiska egenskaper, användning, produktion

Kemiska egenskaper

Cyklohexanon är en färglös, klar vätska med jordlukt; dess orena produkt visas som ljusgul färg. Den är blandbar med flera andra lösningsmedel. lättlöslig i etanol och eter. Den nedre exponeringsgränsen är 1,1 % och den övre exponeringsgränsen är 9,4 %. Cyklohexanon kan vara oförenligt med oxidationsmedel och salpetersyra.
Cyklohexanon används främst inom industrin, upp till 96 %, som en kemisk mellanprodukt vid tillverkning av nyloner 6 och 66. Oxidation eller omvandling av cyklohexanon ger adipinsyra och kaprolaktam, två av de omedelbara föregångarna till respektive nyloner. Cyklohexanon kan också användas som lösningsmedel i en mängd olika produkter, bland annat färger, lacker och hartser. Det har inte påträffats i naturliga processer.

Användning

Det är råmaterial för produktion av kaprolaktam och adipinsyra; används som lösningsmedel och utspädningsmedel för färger, bläck, syntetiska hartser och syntetiskt gummi; används även som avfettningsmedel för läder.
Används som organiskt lösningsmedel;
Råmaterial och lösningsmedel för syntetiskt harts och syntetiska fibrer;
Cyklohexanon är ett viktigt kemiskt råmaterial, som är de viktigaste intermediärerna för att tillverka nylon, kaprolaktam och adipinsyra. Det är också ett viktigt industriellt lösningsmedel, t.ex. för färger, särskilt sådana som innehåller nitrocellulosa, vinylkloridpolymerer och deras sampolymerer eller metakrylatpolymerfärger. Används som ett utmärkt lösningsmedel för bekämpningsmedel, t.ex. organofosfat-insekticider. Används som lösningsmedel för färgämnen, viskösa lösningsmedel för smörjmedel för kolvflyg, lösningsmedel för fetter, vaxer och gummi. Används även som utjämningsmedel för färgning och blekning av silke, avfettningsmedel för polering av metall, träfärgningsfärg, används även för avskalning, dekontaminering och fläckborttagning av cyklohexanon. Cyklohexanon och cyanoättiksyra kan ha en kondensationsreaktion för att generera cyklohexylidenättiksyra, som sedan följs av eliminering och dekarboxylering för att få cyklohexenacetonitril och slutligen ge cyklohexenetylamin genom hydrogenering. Cyklohexenetylamin är en mellanprodukt för vissa läkemedel.
Lösningsmedel för fibrer, hartser, gummi, paraffiner, schellack och DDT; för organisk syntes; den kan lösa upp många av de komplex som bildas av grundämnena och organiska reagenser; bestämning av bismut; extraktion av sällsynta metaller såsom uran, torium, kobolt och titan.

Produktionsmetod

På 1940-talet tillämpade den industriella produktionen av cyklohexanon huvudsakligen hydrering av fenol för att generera cyklohexanol, följt av dehydrering för att ge cyklohexanon. På 1960-talet, i och med utvecklingen av den petrokemiska industrin, dominerade produktionsmetoden för cyklohexanoxidation gradvis. År 1967 industrialiserades den enstegsmetod för fenolhydrering som utvecklats av Netherlands National Mining Company (DSM). Denna metod har kort produktionsprocess, god produktkvalitet och högt utbyte, men råvarorna fenol och katalysator är dyra, så majoriteten av industrin använder fortfarande cyklohexanoxidationsmetoden.
1. Fenolmetoden tar nickel som katalysator; tillämpar först hydrering av fenol för att ge cyklohexanol, följt av dehydrering för att ge cyklohexanon med zink som katalysator för zink.
2. Cyklohexanoxidationsmetoden använder cyklohexan som råmaterial; tillämpar först icke-katalysatortillstånd; använder syrerik luft för oxidation för att ge cyklohexylhydroperoxid, följt av nedbrytning till blandningen av cyklohexanol, cyklohexanon, alkohol och keton i närvaro av tert-butylkromatkatalysator; tillämpar vidare en serie destillationsförädling för att få kvalificerade produkter. Råvarukonsumtionskvot: cyklohexan (99,6 %) 1040 kg / t.
3. Oxidationsmetod för hydrogenering av bensen; bensen utsätts för hydrogenering (med väte) vid 120-180 ℃ i närvaro av nickelkatalysator för att generera cyklohexan; cyklohexan har oxidationsreaktion med luft vid 150-160 ℃, 0,908 MPa för att erhålla blandningen av cyklohexanol och cyklohexanon; separera dem för att erhålla cyklohexanonprodukten. Cyclohexanol dehydreras vid 350-400 °C i närvaro av en zink-kalciumkatalysator för att producera cyklohexanon. Kvoter för råvaruförbrukning: bensen (99,5 %) 1144 kg/t, väte (97,0 %) 1108 kg/t, kaustiksoda (42,0 %) 230 kg/t.

Beskrivning

Cyclohexanon, som används som lösningsmedel för polyvinylklorid (PVC), orsakade kontaktdermatit hos en kvinna som tillverkade PVC-vätsketerapipåsar. Cyklohexanon reagerar troligen inte korsvis med cyklohexanonresin. Ett harts som härrör från cyklohexanon och som används i färger och lacker orsakade kontaktdermatit hos målare.

Kemiska egenskaper

Cyklohexanon är en vattenvit till svagt gul vätska med en pepparmintliknande eller acetonliknande lukt. 0,12 0,24 ppm i luft är lukttröskeln.

Fysiska egenskaper

Klar, färglös till blekgul, oljig vätska med pepparmintliknande lukt. Experimentellt bestämda tröskelkoncentrationer för upptäckt och igenkännande av lukt var identiska: 480 μg/m3(120 ppmv) (Hellman och Small, 1974).

Förekomst

Rapporterad förekomst i Cistus labdaniferus.

Användning

Industriellt lösningsmedel för cellulosaacetaterhartser, vinylhartser, gummi och vaxer; lösningsmedel för polyvinylklorid; inom tryckeriindustrin;Användningsområden Cyklohexanon används vid framställning av adipinsyra för tillverkning av nylon, vid framställning av cyklohexanonhartser och som lösningsmedel för nitrocellulosa, cellulosaacetat, hartser, fetter, vaxer, schellack, gummi och DDT..

Definition

ChEBI: En cyklisk keton som består av cyklohexan med en enda oxosubstituent.

Syntesreferens(er)

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

Allmän beskrivning

En färglös till blekgul vätska med en behaglig lukt. Mindre tät än vatten . Flampunkt 111°F. Ångor är tyngre än luft. Används för att tillverka nylon, som medium för kemiska reaktioner och som lösningsmedel.

Luft & Vattenreaktioner

Brandfarlig. Lösligt i vatten.

Reaktivitetsprofil

Cyklohexanon bildar en explosiv peroxid med H2O2 och reagerar kraftigt med oxiderande material (salpetersyra).

Hälsorisk

Inandning av ångor från varmt material kan orsaka narkos. Vätskan kan orsaka dermatit.

Hälsofara

Cyklohexanonets toxicitet i testarter befanns vara låg till måttlig. Exponering för dess ångor kan ge irritation i ögon och hals. Stänk i ögonen kan skada hornhinnan. Irritation i halsen hos människor kan uppstå vid 3-5 minuters exponering för en koncentration på 50 ppm i luften. Symptomen på kronisk toxicitet hos djur efter inandning var lever- och njurskador samt viktförlust. Den akuta toxiciteten var dock låg under 3000 ppm. Symtomen hos marsvin var tårflöde, salivation, sänkt hjärtfrekvens och narkos. Exponering för 4000 ppm i 4-6 timmar var dödlig för råttor och marsvin.
Den orala toxiciteten hos denna förening var låg. Intag kan orsaka narkos och depression av det centrala nervsystemet. Det kan absorberas genom huden.
LD50-värde, dermal (kaniner): 1000 mg/kg
LD50-värde, intraperitoneal (råttor): 1130 mg/kg.

Brandfarlighet

HÖGT BRANDSKADLIG: Antänds lätt av värme, gnistor eller lågor. Ångor kan bilda explosiva blandningar med luft. Ångor kan ta sig till antändningskällan och blixtar tillbaka. De flesta ångor är tyngre än luft. De sprids längs marken och samlas i låga eller slutna utrymmen (avlopp, källare, tankar). Risk för explosion av ångor inomhus, utomhus eller i avlopp. Avrinning till avlopp kan skapa brand- eller explosionsrisk. Behållare kan explodera vid upphettning. Många vätskor är lättare än vatten.

Kemisk reaktivitet

Reaktivitet med vatten Ingen reaktion; Reaktivitet med vanliga material: Ingen reaktion; Stabilitet under transport: Stabil; Neutraliserande medel för syror och kaustika: Inte relevant; Polymerisering: Polymerisationshämmare: Inte relevant: Inte relevant: Polymerisationshämmare: Inte relevant.

Kontaktallergen

Cyclohexanon används som lösningsmedel för polyvinylklorid och orsakade kontaktdermatit hos en kvinna som tillverkade PVC-vätsketerapipåsar. Cyklohexanon reagerar troligen inte korsvis med cyklohexanonharts. Ett cyclohexanonbaserat harts som används i färger och lacker orsakade kontaktdermatit hos målare

Säkerhetsprofil

Misstänkt cancerframkallande. Måttligt giftigt vid förtäring, inandning, subkutan, intravenös och intraperitoneal väg. Irriterar huden och ögonen allvarligt. Systemiska effekter hos människor vid inandning: förändringar i luktsinnet, irritation av konjunktiva och ospecificerade förändringar i andningsorganen. Irriterande för människor vid inandning. Mdd narkotiska egenskaper har också tillskrivits den. Uppgifter om mutationer hos människor har rapporterats. Experimentella reproduktionseffekter. Brandfarlig vätska när den utsätts för värme eller eld; kan reagera kraftigt med oxiderande material. Lätt explosionsrisk i form av ånga när den utsätts för flammor. reaktion med väteperoxid + salpetersyra bildar en explosiv peroxid. För att bekämpa brand, använd alkoholskum, torrkemikalier eller COa. Vid upphettning till nedbrytning avger den bitter rök och irriterande ångor. Se även KETONER och CYKLOHEXAN.

Kemisk syntes

Den kan syntetiseras i laboratorieskala genom oxidation av cyklohexanol.

Potentiell exponering

Kan bilda en explosiv blandning med luft. kontakt med oxidationsmedel eller salpetersyra kan orsaka en våldsam reaktion. Använd inte kopplingar av mässing, koppar, brons eller bly. Angriper många beläggningar och plastmaterial.

Carcinogenicitet

IARC anser att djurdata för cyklohexanon är otillräckliga bevis för carcinogenicitet och har listat cyklohexanon som icke klassificerbart för carcinogenicitet (IARCCategori 3).

Miljöförlopp

Biologiskt. I aktiverat slaminkokulum uppnåddes 96,0 % COD-avskiljning. Den genomsnittliga biologiska nedbrytningshastigheten var 30,0 mg COD/g?h (Pitter, 1976).
Fotolytisk. Atkinson (1985) rapporterade en uppskattad fotooxidationshastighetskonstant på 1,56 x 10-11cm3/molekylsekund för reaktionen mellan cyklohexanon och OH-radikaler i atmosfären vid 298 K. Kemiskt/fysiskt. Cyklohexanon hydrolyseras inte eftersom det inte har någon hydrolyserbar funktionell grupp.
Vid en inflödeskoncentration på 1 000 mg/L resulterade behandling med GAC i en avloppskoncentration på 332 mg/L. Det använda kolets adsorptionsförmåga var 134 mg/g kol (Guisti etal., 1974). På samma sätt var adsorptionskapaciteten hos GAC 36, 6,2, 1,1 och 0,19 mg/g vid inflödeskoncentrationer på 10, 1,0, 0,1 och 0,01 mg/L (Dobbs och Cohen, 1980).

Skeppning

UN1915 Cyklohexanon, faroklass: 3;Etiketter: 3 – Brandfarlig vätska.

Reningsmetoder

Torka cyklohexanon med MgSO4,CaSO4, Na2SO4 eller Linde typ 13X-molekylsikten och destillera det sedan. Cyklohexanol och andra oxiderbara föroreningar kan avlägsnas genom behandling med kromsyra eller utspädd KMnO4. En grundligare rening är möjlig genom omvandling till bisulfitadditionsföreningen eller semikarbazonet, följt av sönderdelning med Na2CO3 och ångdestillation. BRÄNDBAR

Inkompatibiliteter

Kan bilda en explosiv blandning med luft.Kontakt med oxidationsmedel eller salpetersyra kan orsaka en våldsam reaktion. Använd inte kopplingar av mässing, koppar, brons eller bly. Angriper många beläggningar och plastmaterial.

Avfallshantering

Lös upp eller blanda materialet med ett brännbart lösningsmedel och bränn i en kemisk förbränningsugn utrustad med efterbrännare och skrubber. Alla federala, statliga och lokala miljöbestämmelser måste följas.