Циклогексанон

Циклогексанон — органическое соединение, алициклический кетон с химической формулой С₆Н₁₀О, бесцветная маслянистая жидкость с запахом ацетона и мяты. Типичный представитель кетонов, который при взаимодействии с кислородом или HNO₃ окисляется до адипиновой кислоты и низших моно- и дикарбоновых кислот.

Циклогексанон
Общие
Хим. формула	С6Н10О
Физические свойства
Молярная масса	98,144 г/моль
Плотность	0.9478 г/см³
Энергия ионизации	9,14 ± 0,01 эВ[1][2]
Термические свойства
Температура
• плавления	−31,0 °C
• кипения	155,7 °C
• вспышки	44 °C
Пределы взрываемости	1,1 ± 0,1 об.%[1]
Давление пара	5 ± 1 мм рт.ст.[1]
Структура
Дипольный момент	9,6E−30 Кл·м[2]
Классификация
Рег. номер CAS	108-94-1
PubChem	7967
Рег. номер EINECS	203-631-1
SMILES	C1CCCCC1=O
InChI	InChI=1S/C6H10O/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H2 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GW1050000
ChEBI	17854
ChemSpider	7679
Безопасность
Предельная концентрация	10 мг/м3 (воздух) 0.2 мг/л (водоём)
ЛД50	2780 мг/кг
Пиктограммы СГС
NFPA 704	2 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Свойства

Имеет вид бесцветной маслянистой жидкости, имеющей запах, напоминающий ацетон и мяту. В твёрдом виде имеет две модификации — орторомбическую и кубическую (образующуюся ниже −53,8 °C). Растворим в воде — 5,8 % (по объёму), при этом вода также растворима в циклогексаноне — 9,9 % (по объёму)^[3].

Получение

В промышленности циклогексанон получают окислением циклогексана кислородом воздуха при 140—165 °С и давлении 0,9—1,6 МПа в присутствии нафтената или стеарата кобальта:

${\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{12}+O_{2}{\xrightarrow {140-165^{o}C,p,kat:Co(C_{17}H_{35}COO)_{2}}}C_{6}H_{10}O+H_{2}O}}}$.

Циклогексанон также получают совместно с циклогексанолом каталитическим гидрированием фенола:

${\displaystyle {\mathsf {2C_{6}H_{5}OH+5H_{2}\xrightarrow {t,p,Pd/Al_{2}O_{3}} C_{6}H_{11}OH+C_{6}H_{10}O}}}$

Процесс осуществляют в газовой фазе при температуре 120—140 °С и давлении 0,3 МПа в присутствии катализатора Pd на носителе Al₂O₃ при избытке водорода в 5-10 раз. Циклогексанол, получаемый в этом процессе, используется для получения адипиновой кислоты либо далее может быть дегидрирован до циклогексанона в паровой фазе при температуре выше 220 °C и атмосферном давлении в присутствии смешанных цинкхромовых (360—380 °С), медномагниевых (240—260 °С) или промотированных медноцинкхромалюминиевых (240 °C) катализаторов:

${\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{11}OH{\xrightarrow[{-H_{2}O}]{t,Zn/Cr,Cu/Mg,Cu/Zn/Cr/Al}}C_{6}H_{10}O}}}$

Применение

Подавляющая часть производимого циклогексанона потребляется в производстве полупродуктов для производства синтетических полиамидов — адипиновой кислоты, сырья для нейлона-6,6, и капролактама, сырья для найлона-6 (капрона).

Циклогексанон также используется в качестве растворителя нитратов и ацетатов целлюлозы, жиров, восков, природных смол, поливинилхлорида.

Токсичность

Смертельная доза циклогексанона при приёме внутрь составляет 50 г^{[источник не указан 1049 дней]}. ЛД₅₀ для мышей 2,78 г/кг (перорально). ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м³, в водоёмах 0,2 мг/л. Концентрация паров циклогексанона в атмосфере выше 300 мг/м³ вызывает раздражение слизистых оболочек^[4].

Примечания

1. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0166.html
2. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
3. Лупанов, 1998.
4. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / Редкол.: Москвин А. В. и др.. — СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. — С. 615. — 1142 с.

Литература

• Лупанов П. А. Циклогексанон // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5: Триптофан — Ятрохимия. — С. 366. — 783 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-85270-310-9.

См. также

1-окса-2-азаспиро(2.5)октан