Hex-1-ène

L’hex-1-ène est un alcène de formule brute C₆H₁₂. C’est l’un des 17 isomères de l’hexène. L’hex-1-ène est une oléfine alpha, c’est-à-dire que sa double liaison est en position alpha, ce qui lui assure une grande réactivité et donc des propriétés chimiques utiles. L’hex-1-ène est d’ailleurs une α-oléfine linéaire de grande importance dans l’industrie.

Hex-1-ène
Structures 2D et 3D de l'hex-1-ène.
Identification
Nom UICPA	hex-1-ène
Synonymes	hexène ; butyléthylène
No CAS	592-41-6
No ECHA	100.008.868
No CE	209-753-1
PubChem	11597
SMILES	CCCCC=C PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=InChI=1S/C6H12/c1-3-5-6-4-2/h3H,1,4-6H2,2H3
Apparence	liquide incolore, d’odeur proche du pétrole
Propriétés chimiques
Formule	C6H12  [Isomères]
Masse molaire[1]	84,159 5 ± 0,005 6 g/mol C 85,63 %, H 14,37 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−140,15 °C (± 4)[2]
T° ébullition	63,85 °C[2]
Paramètre de solubilité δ	15,1 MPa1/2 (25 °C)[3]
Masse volumique	0,67 g cm−3[4] équation[5] : ${\displaystyle \rho =0.7389/0.26147^{(1+(1-T/504.03)^{0.2902})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 133,39 à 504,03 K. Valeurs calculées : 0,66919 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 133,39 −139,76 9,6388 0,81121 158,1 −115,05 9,40717 0,79172 170,45 −102,7 9,28914 0,78178 182,81 −90,34 9,16951 0,77172 195,16 −77,99 9,04818 0,7615 207,52 −65,63 8,92502 0,75114 219,87 −53,28 8,79992 0,74061 232,23 −40,92 8,67273 0,72991 244,58 −28,57 8,5433 0,71901 256,94 −16,21 8,41144 0,70792 269,29 −3,86 8,27697 0,6966 281,65 8,5 8,13965 0,68504 294 20,85 7,99922 0,67322 306,36 33,21 7,85538 0,66112 318,71 45,56 7,70777 0,64869 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 331,06 57,91 7,55598 0,63592 343,42 70,27 7,39951 0,62275 355,77 82,62 7,23777 0,60914 368,13 94,98 7,07001 0,59502 380,48 107,33 6,89534 0,58032 392,84 119,69 6,71259 0,56494 405,19 132,04 6,52026 0,54875 417,55 144,4 6,31631 0,53159 429,9 156,75 6,09792 0,51321 442,26 169,11 5,86096 0,49326 454,61 181,46 5,59891 0,47121 466,97 193,82 5,30054 0,4461 479,32 206,17 4,94308 0,41601 491,68 218,53 4,46427 0,37572 504,03 230,88 2,826 0,23784
T° d'auto-inflammation	255 °C[4]
Point d’éclair	−20 °C[4]
Limites d’explosivité dans l’air	1,2–6,9 %vol[4]
Pression de vapeur saturante	199 mbar à 20 °C 280 mbar à 30 °C 644 mbar à 50 °C[4] équation[5] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(85.3+{\frac {-6171.7}{T}}+(-9.702)\times ln(T)+(8.9604E-6)\times T^{2})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 133,39 à 504,03 K. Valeurs calculées : 24 796,41 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 133,39 −139,76 0 158,1 −115,05 0,07 170,45 −102,7 0,61 182,81 −90,34 3,69 195,16 −77,99 17,31 207,52 −65,63 65,56 219,87 −53,28 208,6 232,23 −40,92 574,42 244,58 −28,57 1 402,08 256,94 −16,21 3 091,69 269,29 −3,86 6 254,74 281,65 8,5 11 757,12 294 20,85 20 749,19 306,36 33,21 34 680,14 318,71 45,56 55 297,11 T (K) T (°C) P (Pa) 331,06 57,91 84 632,1 343,42 70,27 124 981,73 355,77 82,62 178 885,01 368,13 94,98 249 104,41 380,48 107,33 338 614,37 392,84 119,69 450 600,32 405,19 132,04 588 470,54 417,55 144,4 755 881,68 429,9 156,75 956 778,92 442,26 169,11 1 195 450,81 454,61 181,46 1 476 599,14 466,97 193,82 1 805 424,2 479,32 206,17 2 187 726,2 491,68 218,53 2 630 024,13 504,03 230,88 3 139 700
Point critique	230,85 °C (± 0,3) ; 32,1 bar (± 0,3)[6]
Point triple	−139,76 °C[7]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar	295,18 J mol−1 K−1[8]
ΔfH0gaz	−42 ± 2 kJ/mol[2]
ΔfH0liquide	−73 ± 3 kJ/mol[2]
ΔfusH°	9,347 kJ mol−1 (−139,76 °C)[2]
ΔvapH°	30,6 kJ mol−1[2]
Cp	183,30 kJ mol−1 K−1 (25 °C, liquide)[8] équation[5] : ${\displaystyle C_{P}=(192630)+(-571.16)\times T+(2.4004)\times T^{2}+(-1.9758E-3)\times T^{3}}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 133,39 à 336,63 K. Valeurs calculées : 183,353 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 133,39 −139,76 154 460 1 835 146 −127,15 154 259 1 833 153 −120,15 154 357 1 834 160 −113,15 154 602 1 837 167 −106,15 154 989 1 842 174 −99,15 155 514 1 848 180 −93,15 156 071 1 854 187 −86,15 156 843 1 864 194 −79,15 157 740 1 874 201 −72,15 158 761 1 886 207 −66,15 159 730 1 898 214 −59,15 160 967 1 913 221 −52,15 162 315 1 929 228 −45,15 163 770 1 946 235 −38,15 165 328 1 964 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 241 −32,15 166 742 1 981 248 −25,15 168 480 2 002 255 −18,15 170 309 2 024 262 −11,15 172 225 2 046 268 −5,15 173 934 2 067 275 1,85 176 001 2 091 282 8,85 178 143 2 117 289 15,85 180 358 2 143 295 21,85 182 309 2 166 302 28,85 184 645 2 194 309 35,85 187 041 2 222 316 42,85 189 492 2 252 323 49,85 191 996 2 281 329 55,85 194 179 2 307 336,63 63,48 197 000 2 341 équation[9] : ${\displaystyle C_{P}=(32.517)+(3.5231E-1)\times T+(2.2971E-5)\times T^{2}+(-1.6592E-7)\times T^{3}+(5.8510E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 135,665 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 102 664 1 220 286 12,85 131 667 1 564 330 56,85 146 012 1 735 373 99,85 159 647 1 897 416 142,85 172 861 2 054 460 186,85 185 910 2 209 503 229,85 198 171 2 355 546 272,85 209 919 2 494 590 316,85 221 389 2 631 633 359,85 232 044 2 757 676 402,85 242 139 2 877 720 446,85 251 883 2 993 763 489,85 260 832 3 099 806 532,85 269 218 3 199 850 576,85 277 224 3 294 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 284 501 3 380 936 662,85 291 254 3 461 980 706,85 297 647 3 537 1 023 749,85 303 418 3 605 1 066 792,85 308 749 3 669 1 110 836,85 313 789 3 728 1 153 879,85 318 351 3 783 1 196 922,85 322 602 3 833 1 240 966,85 326 685 3 882 1 283 1 009,85 330 470 3 927 1 326 1 052,85 334 117 3 970 1 370 1 096,85 337 773 4 013 1 413 1 139,85 341 346 4 056 1 456 1 182,85 344 996 4 099 1 500 1 226,85 348 894 4 146
Précautions
NFPA 704
3 1 0
Directive 67/548/EEC
Xn F Symboles : Xn : Nocif F : Facilement inflammable Phrases R : R11 : Facilement inflammable. R65 : Nocif : peut provoquer une atteinte des poumons en cas d’ingestion. Phrases S : S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S29 : Ne pas jeter les résidus à l’égout. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques. S62 : En cas d’ingestion, ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin et lui montrer l’emballage ou l’étiquette. Phrases R : 11, 65, Phrases S : 9, 16, 29, 33, 62,
Transport
33    2370    Code Kemler : 33 : matière liquide très inflammable (point d'éclair inférieur à 23 °C) Numéro ONU : 2370 : HEXÈNE-1 Classe : 3 Étiquette : 3 : Liquides inflammables
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Utilisation

La position α de la double liaison de l’hex-1-ène offre une bonne réactivité qui est utilisée pour la synthèse de l’acide heptanoïque utilisé dans la fabrication de lubrifiants^[10]. La réaction est une hydroformylation à partir d’hex-1-ène, de monoxyde de carbone et de dihydrogène en présence d’un catalyseur à une température d’environ 150 °C, suivie d’une oxydation de l’aldéhyde en présence d’air et d’un autre catalyseur.

${\displaystyle {\rm {CH_{3}-C_{3}H_{6}-CH=CH2\ +\ CO\ +\ H_{2}\ {\xrightarrow[{}]{cat.1}}\ CH_{3}-C_{5}H_{1}0-COH}}}$

${\displaystyle {\rm {CH_{3}-C_{5}H_{1}0-COH\ +\ 0,5O_{2}\ {\xrightarrow[{}]{cat.2}}\ CH_{3}-C_{5}H_{1}0-COOH}}}$

Ce procédé permet d’obtenir un ratio de 20:1 en faveur d’un acide linéaire face aux isomères ramifiés et est également utilisé pour produire l’acide nonanoïque à partir de l’oct-1-ène^[11].

Une autre utilisation de l’hex-1-ène est la copolymérisation pour la production de dérivés du polyéthylène. L’hex-1-ène est ajouté pour obtenir du polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE en anglais) jusqu’à une concentration de 12 %. Cette co-α-oléfine est habituellement ajoutée lors de la polymérisation en phase liquide^[10].

Elle sert aussi, comme le but-1-ène et l’oct-1-ène, à produire des plastomères par catalyse avec un métallocène.

Production et synthèse

La production de l’hex-1-ène est principalement issue de la polymérisation de l’éthylène qui forme un large mélange d’alcènes et de leur séparation par distillation.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) « 1-Hexene », sur NIST/WebBook
3. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
4. Entrée « 1-hexene » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 5/5/2009 (JavaScript nécessaire)
5. (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, États-Unis, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
6. Tsonopoulos, C. et Ambrose, D., Vapor-Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 6. Unsaturated Aliphatic Hydrocarbons, J. Chem. Eng. Data, 1996, 41, 645-656.
7. Waddington, G., Personal Commun., U.S. Bur. Mines, Bartlesville, OK, 1951.
8. McCullough, J.P. ; Finke, H.L. ; Gross, M.E. ; Messerly, J.F. et Waddington, G., Low temperature calorimetric studies of seven 1-olefins: effect of orientational disorder in the solid state, J. Phys. Chem., 1957, 61, 289-301.
9. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic compounds C5 to C7, vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 400 p. (ISBN 0-88415-858-6)
10. Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer et Hartmut Höke, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Hydrocarbons, Wiley-VCH Verlag, 2002.
11. (en) George R. Lappin et Joe D. Sauer, Alpha Olefins Applications Handbook, CRC Press, 1989 (ISBN 0-8247-7895-2), p. 325

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