Adiponitrilo es el compuesto orgánico con la fórmula (CH 2 ) 4 (CN) 2 . Este nitrilo , un líquido viscoso e incoloro, es un precursor importante del polímero nailon 66 . En 2005, se produjeron alrededor de un millón de toneladas. [4]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Hexanodinitrilo [1] | |
Otros nombres
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
1740005 | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.003.543 |
Número CE |
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Malla | adiponitrilo |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
un numero | 2205 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 6 H 8 N 2 | |
Masa molar | 108,144 g · mol −1 |
Apariencia | Líquido incoloro |
Densidad | 951 mg mL −1 |
Punto de fusion | 1 a 3 ° C; 34 a 37 ° F; 274 hasta 276 K |
Punto de ebullición | 295,1 ° C; 563,1 ° F; 568,2 K |
50 g / L (20 ° C) | |
Presión de vapor | 300 mPa (a 20 ° C) |
Índice de refracción ( n D ) | 1.438 |
Termoquímica | |
84,5–85,3 kJ mol −1 | |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H301 , H315 , H319 , H330 , H335 | |
P260 , P284 , P301 + 310 , P305 + 351 + 338 , P310 | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
punto de inflamabilidad | 93 ° C; 199 ° F; 366 K (copa abierta) [2] |
autoignición temperatura | 550 ° C (1022 ° F; 823 K) |
Límites explosivos | 1,7–4,99% |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis mediana ) | 155 mg kg -1 (oral, rata) |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | ninguno [2] |
REL (recomendado) | TWA 4 ppm (18 mg / m 3 ) [2] |
IDLH (peligro inmediato) | ND [2] |
Compuestos relacionados | |
Alcanenitrilos relacionados | Glutaronitrilo |
Compuestos relacionados | ácido hexanodioico hexanodihidrazida dicloruro de hexanodioílo hexanodiamida |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Producción
Rutas tempranas
Debido al valor industrial del adiponitrilo, se han desarrollado muchos métodos para su síntesis. Las primeras rutas industriales comenzaron con el furfural y luego con la cloración del butadieno para dar 1,4-dicloro-2-buteno, que con cianuro de sodio se convierte en 3-hexenodinitrilo, que a su vez puede hidrogenarse a adiponitrilo: [4]
- ClCH 2 CH = CHCH 2 Cl + 2 NaCN → NCCH 2 CH = CHCH 2 CN + 2 NaCl
- NCCH 2 CH = CHCH 2 CN + H 2 → NC (CH 2 ) 4 CN
El adiponitrilo también se ha producido a partir del ácido adípico , por deshidratación de la diamida, pero esta vía rara vez se emplea.
Rutas modernas
La mayor parte del adiponitrilo se prepara mediante la hidrocianación de butadieno catalizada con níquel , como se descubrió en DuPont , pionera en Drinkard . La reacción neta es:
- CH 2 = CHCH = CH 2 + 2 HCN → NC (CH 2 ) 4 CN
El proceso implica varias etapas, la primera de las cuales implica la monohidrocianación (adición de una molécula de HCN), proporcionando isómeros de pentenonitrilos, así como 2- y 3-metilbutenonitrilos . Estos nitrilos insaturados se isomerizan posteriormente a los 3 y 4 pentenonitrilos . En la etapa final, estos pentenonitrilos se someten a una segunda hidrocianación, en un sentido anti-Markovnikov, para producir adiponitrilo. [4]
El 3-pentenonitrilo, formado en la primera hidrocianación, puede sufrir metátesis de alquenos para dar dicianobutenos, que se hidrogenan fácilmente como se describió anteriormente. Un subproducto útil de la producción de adiponitrilo es el 2-metilglutaronitrilo .
La otra ruta industrial importante implica la hidrodimerización , a partir de acrilonitrilo : [5] [6]
- 2 CH 2 = CHCN + 2 e - + 2 H + → NCCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CN
El acoplamiento electrolítico de acrilonitrilo fue descubierto en Monsanto Company .
Aplicaciones
Casi todo el adiponitrilo se hidrogena a 1,6-diaminohexano para la producción de nailon: [7]
- NC (CH 2 ) 4 CN + 4 H 2 → H 2 N (CH 2 ) 6 NH 2
Como otros nitrilos, el adiponitrilo es susceptible de hidrólisis. Sin embargo, el ácido adípico resultante se prepara de forma más económica por otras vías.
Producción
En 2018 había alrededor de 1,5 millones de toneladas de capacidad. Los principales productores de adiponitrilo son: [8] [9]
- Ascender: Decatur, AL 400kt, que se ampliará a 580kt para 2022
- Invista : Victoria, TX y Orange, TX.
- Invista y BASFjv 'Butachimie': Chalampé (Francia). La producción aumentará de 100kt en 2020 a 600kt.
- Asahi Kasei
BASF cerró la planta de ADN de 128 kt en Seal Sands en 2009 [10]
En 2015, la planta de Shandong Runxing New Material 100kt sufrió una explosión y no fue reabierta. [8] En 2022, Invista planea abrir una planta de 300-400kt en Shanghai [11]
Seguridad
La DL 50 del adiponitrilo es de 300 mg / kg para la ingestión oral en ratas. [4]
En 1990, la ACGIH adoptó un valor límite de umbral promedio ponderado en el tiempo de 2 ppm para la exposición de la piel relacionada con el trabajo. [12]
El límite de exposición cutáneo recomendado por NIOSH para una concentración promedio ponderada en el tiempo relacionada con el trabajo es de 4 ppm (18 mg / m3). [13]
Está clasificada como una sustancia extremadamente peligrosa en los Estados Unidos según se define en la Sección 302 de la Ley de Planificación de Emergencias y Derecho a la Información de la Comunidad de EE. UU. (42 USC 11002), y está sujeta a estrictos requisitos de informes por parte de las instalaciones que producen, almacenan, o utilícelo en cantidades significativas. [14]
Referencias
- ^ "adiponitrilo - Resumen compuesto" . Compuesto PubChem . EE.UU .: Centro Nacional de Información Biotecnológica. 26 de marzo de 2005. Identificación . Consultado el 15 de junio de 2012 .
- ^ a b c d Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0015" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 2 de abril de 2015 . Consultado el 26 de marzo de 2015 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ a b c d M. T. Musser, "Ácido adípico" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002 / 14356007.a01_269
- ^ Cardoso, DS; Šljukić, B .; Santos, DM; Sequeira, CA (17 de julio de 2017). "Electrosíntesis orgánica: de la práctica laboral a las aplicaciones industriales". Investigación y desarrollo de procesos orgánicos . 21 (9): 1213-1226. doi : 10.1021 / acs.oprd.7b00004 .
- ^ Baizer, Manuel M. (1964). "Acoplamiento reductor electrolítico". Revista de la Sociedad Electroquímica . 111 (2): 215. doi : 10.1149 / 1.2426086 .
- ^ Robert A. Smiley "Hexametilendiamina" en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002 / 14356007.a12_629
- ^ a b Alexander, Tullo (7 de octubre de 2018). "La industria química se está preparando para una escasez de nailon 6,6" . cen.acs.org . 96 (40) . Consultado el 2 de marzo de 2021 .
- ^ "Ascend finaliza proyecto de ADN de $ 175 millones en Alabama | CHEManager" . www.chemanager-online.com . Consultado el 2 de marzo de 2021 .
- ^ Gale, Lindsay (1 de abril de 2009). "Fin de línea para Seal Sands" . Grupo KHL . Consultado el 2 de marzo de 2021 .
- ^ "El proyecto ADN de INVISTA China recibe el permiso de construcción final" . invista.com . Consultado el 2 de marzo de 2021 .
- ^ 2009 TLV y BEI, Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales , Publicaciones de la firma, página 11 de 254.
- ^ Guía de bolsillo de NIOSH Publicación de NIOSH 2005-149; Septiembre de 2005
- ^ "40 CFR: Apéndice A de la Parte 355 — La lista de sustancias extremadamente peligrosas y sus cantidades de planificación de umbral" (PDF) (1 de julio de 2008 ed.). Oficina de Imprenta del Gobierno . Archivado desde el original (PDF) el 25 de febrero de 2012 . Consultado el 29 de octubre de 2011 . Cite journal requiere
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( ayuda )
enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 0211
- Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0015" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- www.chemicalland.com
- www.nist.gov