La ciclohexanona es el compuesto orgánico con la fórmula (CH 2 ) 5 CO. La molécula consta de una molécula cíclica de seis carbonos con un grupo funcional cetona . Este aceite incoloro tiene un olor que recuerda al de la acetona . Con el tiempo, las muestras de ciclohexanona adquieren un color amarillo. La ciclohexanona es ligeramente soluble en agua y miscible con disolventes orgánicos comunes. Anualmente se producen miles de millones de kilogramos, principalmente como precursor del nailon . [8]
Nombres | |||
---|---|---|---|
Nombre IUPAC preferido Ciclohexanona | |||
Otros nombres oxociclohexano, cetona pimélica, cetohexametileno, ciclohexil cetona, cetociclohexano, hexanon, Hydrol-O, Sextone, K, Anone | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.003.302 | ||
Número CE |
| ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Propiedades | |||
C 6 H 10 O | |||
Masa molar | 98,15 g / mol | ||
Apariencia | Líquido incoloro | ||
Olor | menta o acetona -como | ||
Densidad | 0.9478 g / mL, líquido | ||
Punto de fusion | −47 ° C (−53 ° F; 226 K) [5] | ||
Punto de ebullición | 155,65 ° C (312,17 ° F; 428,80 K) | ||
8,6 g / 100 ml (20 ° C) | |||
Solubilidad en todos los disolventes orgánicos. | Miscible | ||
Presión de vapor | 5 mmHg (20 ° C) [3] | ||
-62,04 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
Índice de refracción ( n D ) | 1,447 | ||
Viscosidad | 2,02 cP a 25 ° C [4] | ||
Termoquímica | |||
Entropía molar estándar ( S | +229.03 JK −1 .mol −1 | ||
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −270,7 kJ mol −1 | ||
Entalpía estándar de combustión (Δ c H ⦵ 298 ) | −3519,3 kJmol −1 | ||
Peligros | |||
Pictogramas GHS | |||
Palabra de señal GHS | Peligro [6] | ||
Declaraciones de peligro GHS | H226 , H302 , H312 , H332 , H315 , H318 [6] | ||
Consejos de prudencia del SGA | P280 , P305 + 351 + 338 [6] | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 1 2 0 | ||
punto de inflamabilidad | 44 ° C (111 ° F; 317 K) | ||
autoignición temperatura | 420 ° C (788 ° F; 693 K) | ||
Límites explosivos | 1,1-9,4% | ||
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
LC 50 ( concentración media ) | 8000 ppm (rata, 4 h) [7] | ||
LC Lo ( más bajo publicado ) | 4706 ppm (ratón, 1,5 h) [7] | ||
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
PEL (permitido) | TWA 50 ppm (200 mg / m 3 ) [3] | ||
REL (recomendado) | TWA 25 ppm (100 mg / m 3 ) [piel] [3] | ||
IDLH (peligro inmediato) | 700 ppm [3] | ||
Compuestos relacionados | |||
Cetonas relacionadas | Ciclopentanona , cicloheptanona | ||
Compuestos relacionados | Ciclohexanol | ||
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
La ciclohexanona se produce mediante la oxidación del ciclohexano en el aire, por lo general utilizando catalizadores de cobalto: [8]
- C 6 H 12 + O 2 → (CH 2 ) 5 CO + H 2 O
Este proceso co-forma ciclohexanol , y esta mezcla, llamada "KA Oil" para el aceite de cetona-alcohol, es la principal materia prima para la producción de ácido adípico . La oxidación involucra radicales y la intermediación del hidroperóxido C 6 H 11 O 2 H. En algunos casos, el ciclohexanol purificado, obtenido por hidratación del ciclohexeno , es el precursor. Alternativamente, la ciclohexanona se puede producir mediante la hidrogenación parcial de fenol :
- C 6 H 5 OH + 2 H 2 → (CH 2 ) 5 CO
Este proceso también se puede ajustar para favorecer la formación de ciclohexanol. [8]
ExxonMobil desarrolló un proceso en el que el benceno se hidroalquila a ciclohexilbenceno . Este último producto se oxida a un hidroperóxido y luego se escinde a fenol y ciclohexanona. [9] Por lo tanto, este proceso más nuevo sin producir el subproducto de acetona parece atractivo y es similar al proceso de cumeno, ya que se forma un hidroperóxido y luego se descompone para producir dos productos clave. [10]
Métodos de laboratorio
La ciclohexanona se puede preparar a partir de ciclohexanol por oxidación con trióxido de cromo ( oxidación de Jones ). Un método alternativo utiliza el hipoclorito de sodio oxidante más seguro y disponible . [11]
Usos
La gran mayoría de ciclohexanona se consume en la producción de precursores del nailon 6,6 y el nailon 6 . Aproximadamente la mitad del suministro mundial se convierte en ácido adípico , uno de los dos precursores del nailon 6,6 . Para esta aplicación, el aceite KA (ver arriba) se oxida con ácido nítrico . La otra mitad del suministro de ciclohexanona se convierte en ciclohexanona oxima . En presencia de un catalizador de ácido sulfúrico , la oxima se reordena en caprolactama , un precursor del nailon 6 : [8]
Reacciones de laboratorio
Además de las reacciones a gran escala realizadas al servicio de la industria de los polímeros, se han desarrollado muchas reacciones para la ciclohexanona. En presencia de luz, se somete a una alfa-cloración para dar 2-clorociclohexanona. [12] Forma un éter de trimetilsililenol tras el tratamiento con cloruro de trimetilsililo en presencia de una base. [13] También forma una enamina con pirolidina. [14]
Uso ilícito
La ciclohexanona se ha utilizado en la producción ilícita de fenciclidina y sus análogos [15] y, como tal, a menudo está sujeta a controles adicionales antes de la compra.
Seguridad
Al igual que el ciclohexanol , la ciclohexanona no es cancerígena y es moderadamente tóxica, con un TLV de 25 ppm para el vapor. Es irritante. [8]
Referencias
- ^ Tarjeta internacional de seguridad química 0425
- ^ Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
- ^ a b c d Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0166" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Extracto de datos de Landolt-Börnstein IV / 25: Viscosidad de líquidos orgánicos puros y mezclas de líquidos binarios
- ^ Sigma-Aldrich - ciclohexanona
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co. , ciclohexanona . Consultado el 20 de noviembre de 2017.
- ^ a b "Ciclohexanona" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b c d e Michael T. Musser "Ciclohexanol y ciclohexanona" en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002 / 14356007.a08_217
- ^ Plotkin, Jeffrey S. (21 de marzo de 2016). "¿Qué hay de nuevo en la producción de fenol?" . Sociedad Química Americana. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2019 . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
- ^ "Fenol - La industria química esencial en línea" . 2017-01-11 . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 26 de abril de 2012 . Consultado el 9 de julio de 2012 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ MS Newman, MD Farbman, H. Hipsher (1945). "2-clorociclohexanona". Org. Synth . 25 : 22. doi : 10.15227 / orgsyn.025.0022 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Valsamma Varghese, Manasi Saha, Kenneth M. Nicholas (1989). "Alquilaciones usando sales de hexacarbonil (propargilio) dicobalto: 2- (1-metil-2-propinil) ciclohexanona". Org. Synth . 67 : 141. doi : 10.15227 / orgsyn.067.0141 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ RB Woodward , IJ Pachter, ML Scheinbaum (1974). "2,2- (trimetilenditio) ciclohexanona". Org. Synth . 54 : 39. doi : 10.15227 / orgsyn.054.0039 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Shulgin, AT; MacLean, DE (25 de septiembre de 2008). "Síntesis ilícita de fenciclidina (PCP) y varios de sus análogos". Toxicología clínica . 9 (4): 553–560. doi : 10.3109 / 15563657608988157 .