シクロヘキサノン

外観

無色～ほとんど無色, 澄明の液体

種類

一般に販売されているシクロヘキサノンの種類には、研究開発用試薬製品や工業用薬品・ファインケミカルなどの製品がります。研究開発用試薬製品は、有機合成原料、溶剤として用いられることが多いです。

性質

シクロヘキサノンの分子量は98.14、融点は-32.1 ℃、沸点は156 ℃であり、常温では特異臭を持つ無色の液体です。樟脳様のアセトンとも似た臭いとされます。

また、長期放置すると酸化され黄色に変色する物質です。エタノール及びジエチルエーテルにきわめて溶けやすく、水にやや溶けやすい性質があります。密度は 0.9478g/cm³です。

反応性

シクロヘキサノンは、法規制に従った通常の保管及び取扱においては安定な物質です。硝酸などの強力な酸化剤と反応して、火災や爆発を生じる危険性があります。

保管の際はこうした強力な酸化剤との混触を避けることが必要です。また、44℃以上では、蒸気/空気の爆発性混合気体を生じることがあります。

溶解性

エタノール及びジエチルエーテルにきわめて溶けやすく、水にやや溶けやすい。

解説

シクロヘキサノン，cyclohexanone．アノンともいう．環状脂肪族飽和ケトン類の一つ．工業的には，シクロヘキサンの液相空気酸化およびシクロヘキサノールの脱水素で製造される．ハッカのような臭気をもつ無色の液体．融点－45 ℃，沸点155 ℃．0.9421．1.4507．各種有機溶剤および水に可溶．ナイロン原料であるアジピン酸およびε-カプロラクタムの製造中間体．溶剤として用いられる．また，シクロヘキサノンオキシムのベックマン転位によってカプロラクタムが生成する。6-ナイロン，6，6－ ナイロンの製造中間体である。

用途

有機合成原料、溶剤。

用途

ナイロン用原料のアジピン酸及びかプロ楽他無の製造、樹脂、ニトロセルロース、ゴム、シェラック樹脂、およびワックス等の溶剤

用途

有機合成原料、溶剤、洗浄剤。

合成

シクロヘキサノンの合成方法は複数報告されています。1つ目の方法は、シクロヘキサンの酸化反応です。この反応では、コバルトまたはマンガンの酢酸塩もしくはナフテン酸塩を触媒とします。シクロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物が生成しますが、シクロヘキサノンを単離したい場合には、蒸留によって分離されます。

その他、シクロヘキサノールを亜鉛または銅触媒により、400-450℃で脱水素化する方法やフェノールをPd-CaO/Al₂O₃等のパラジウム触媒を用いて気相、140-170℃で水素化する方法などがあります。

主な用途／役割

溶剤型接着剤に使用される。

説明

Cyclohexanone, a colorless liquid is a cyclic ketone. It is an important building block for the synthesis of a variety of organic compounds. Majority of the cyclohexanone synthesized is utilized as an intermediate in the synthesis of nylon.
Used as a polyvinyl chloride (PVC) solvent, cyclohexanone caused contact dermatitis in a woman manufacturing PVC fluidotherapy bags. Cyclohexanone probably does not cross react with cyclohexanone resin. A cyclohexanone-derived resin used in paints and varnishes caused contact dermatitis in painters.

化学的特性

Cyclohexanone is a water-white to slightly yellow liquid with a peppermint-like or acetone-like odor. The Odor Threshold is 0.12 0.24 ppm in air.

物理的性質

Clear, colorless to pale yellow, oily liquid with a peppermint-like odor. Experimentally determined detection and recognition odor threshold concentrations were identical: 480 μg/m³ (120 ppm_v) (Hellman and Small, 1974).

天然物の起源

Reported present in Cistus labdaniferus.

使用

Cyclohexanone is used in the productionof adipic acid for making nylon; in thepreparation of cyclohexanone resins; and asa solvent for nitrocellulose, cellulose acetate,resins, fats, waxes, shellac, rubber, and DDT..

定義

ChEBI: A cyclic ketone that consists of cyclohexane bearing a single oxo substituent.

製造

シクロヘキサノン，脂環式ケトンの一つ。フェノールをニッケル系触媒を用いて水素化する方法によっても得られるが、1939年アメリカのデュポン社により開発されたシクロヘキサンの酸化による合成法が工業的製法の主流となっている。同法では、シクロヘキサンをコバルト系触媒やホウ酸の存在下で空気中の酸素により酸化してシクロヘキサノンとシクロヘキサノールの混合物を得ている。ハッカに似た香りをもつ無色の液体で、多くの有機溶剤と任意の割合で混じり合い、水にもかなり溶ける。6,6-ナイロンの原料であるアジピン酸や6-ナイロンの原料であるカプロラクタムの合成原料となるので、ナイロン合成繊維の製造の中間体として重要である。このほかに、アセチルセルロース、農薬、塗料などの溶剤としても使われている。

一般的な説明

A colorless to pale yellow liquid with a pleasant odor. Less dense than water . Flash point 111°F. Vapors heavier than air. Used to make nylon, as a chemical reaction medium, and as a solvent.

空気と水の反応

Flammable. Soluble in water.

反応プロフィール

Cyclohexanone forms an explosive peroxide with H2O2, and reacts vigorously with oxidizing materials (nitric acid).

健康ハザード

The toxicity of cyclohexanone in test specieswas found to be low to moderate. Exposureto its vapors can produce irritation in the eyesand throat. Splashing into the eyes can damagethe cornea. Throat irritation in humansmay occur from 3–5 minute exposure to a50-ppm concentration in air. The symptomsof chronic toxicity in animals from its inhalationwere liver and kidney damage, as wellas weight loss. However, its acute toxicitywas low below 3000 ppm. The symptomsin guinea pigs were lacrimation, salivation,lowering of heart rate, and narcosis. Exposureto 4000 ppm for 4–6 hours was lethalto rats and guinea pigs.
The oral toxicity of this compound waslow. Ingestion may cause narcosis and depressionof the central nervous system. It canbe absorbed through the skin.
LD50 value, dermal (rabbits): 1000 mg/kg
LD50 value, intraperitoneal (rats): 1130 mg/kg.

火災危険

HIGHLY FLAMMABLE: Will be easily ignited by heat, sparks or flames. Vapors may form explosive mixtures with air. Vapors may travel to source of ignition and flash back. Most vapors are heavier than air. They will spread along ground and collect in low or confined areas (sewers, basements, tanks). Vapor explosion hazard indoors, outdoors or in sewers. Runoff to sewer may create fire or explosion hazard. Containers may explode when heated. Many liquids are lighter than water.

使用用途

シクロヘキサノンの主な使用用途は、以下の通りです。

• カプロラクタム、アジピン酸、ナイロンの原料
• セルロイド、脂肪、ワックス、ゴム、合成樹脂、樹脂ラッカー等の高沸点溶剤
• ペンキ、ワニスの剥離剤

特に、6-ナイロン、6,6-ナイロンの原料としての用途が大半を占めます。そのほか、溶媒、または酸化反応の活性化剤として用いられることもあります。

法規制情報

シクロヘキサノンは、引火点が 44℃ (密閉式) であり、引火性の高い液体/蒸気です。また、人体への有害性では、「皮膚に接触すると有毒」「吸入すると有毒」「皮膚刺激」「強い眼刺激」「遺伝性疾患のおそれの疑い」「呼吸器系の障害」「中枢神経系の障害」など各種の有毒性が指摘されています。

そのため、シクロヘキサノンは各種法令による法規制の対象です。労働安全衛生法では「第2種有機溶剤等」「 名称等を表示すべき危険有害物」に、労働基準法では「疾病化学物質」に指定されています。また、消防法では「第4類引火性液体、第二石油類非水溶性液体」に指定されています。各種法令を遵守して正しく取り扱うことが大切です。

化学反応性

Reactivity with Water No reaction; Reactivity with Common Materials: No reaction; Stability During Transport: Stable; Neutralizing Agents for Acids and Caustics: Not pertinent; Polymerization: Not pertinent; Inhibitor of Polymerization: Not pertinent.

接触アレルゲン

Used as a polyvinyl chloride solvent, cyclohexanone caused contact dermatitis in a woman manufacturing PVC fluidotherapy bags. Cyclohexanone probably does not cross-react with cyclohexanone resin. A cyclohexanone-derived resin used in paints and varnishes caused contact dermatitis in painters

安全性プロファイル

Suspected carcinogen. Moderately toxic by ingestion, inhalation, subcutaneous, intravenous, and intraperitoneal routes. A skin and severe eye irritant. Human systemic effects by inhalation: changes in the sense of smell, conjunctiva irritation, and unspecified respiratory system changes. Human irritant by inhalation. Mdd narcotic properties have also been ascribed to it. Human mutation data reported. Experimental reproductive effects. Flammable liquid when exposed to heat or flame; can react vigorously with oxidizing materials. Slight explosion hazard in its vapor form, when exposed to flame.Reaction with hydrogen peroxide + nitric acid forms an explosive peroxide. To fight fire, use alcohol foam, dry chemical, or COa. When heated to decomposition it emits acrid smoke and irritating fumes. See also KETONES and CYCLOHEXANE.

職業ばく露

May form explosive mixture with air. Contact with oxidizing agents or nitric acid may cause a violent reaction. Do not use brass, copper, bronze, or lead fittings. Attacks many coatings and plastic materials.

発がん性

IARC considers the animal data for cyclohexanone as inadequate evidence of carcinogenicity and listed cyclohexanone as not classifiable for carcinogenicity (IARC Category 3).

環境運命予測

Biological. In activated sludge inoculum, 96.0% COD removal was achieved. The average rate of biodegradation was 30.0 mg COD/g?h (Pitter, 1976).
Photolytic. Atkinson (1985) reported an estimated photooxidation rate constant of 1.56 x 10^-11 cm³/molecule?sec for the reaction of cyclohexanone and OH radicals in the atmosphere at 298 K. Chemical/Physical. Cyclohexanone will not hydrolyze because it has no hydrolyzable functional group.
At an influent concentration of 1,000 mg/L, treatment with GAC resulted in effluent concentration of 332 mg/L. The adsorbability of the carbon used was 134 mg/g carbon (Guisti et al., 1974). Similarly, at influent concentrations of 10, 1.0, 0.1, and 0.01 mg/L, the GAC adsorption capacities were 36, 6.2, 1.1, and 0.19 mg/g, respectively (Dobbs and Cohen, 1980).

輸送方法

UN1915 Cyclohexanone, Hazard Class: 3; Labels: 3-Flammable liquid.

純化方法

Dry cyclohexanone with MgSO4,CaSO4, Na2SO4 or Linde type 13X molecular sieves, then distil it. Cyclohexanol and other oxidisable impurities can be removed by treatment with chromic acid or dilute KMnO4. More thorough purification is possible by conversion to the bisulfite addition compound, or the semicarbazone, followed by decomposition with Na2CO3 and steam distillation. [For example, equal weights of the bisulfite adduct (crystallised from water) and Na2CO3 are dissolved in hot water and, after steam distillation, the distillate is saturated with NaCl and extracted with Et2O which is then dried (anhydrous MgSO4 or Na2SO4), filtered and the solvent evaporated prior to further distillation.] FLAMMABLE [Beilstein 7 III 14, 7 IV 15.]

不和合性

May form explosive mixture with air. Contact with oxidizing agents or nitric acid may cause a violent reaction. Do not use brass, copper, bronze, or lead fittings. Attacks many coatings and plastic materials.

廃棄物の処理

Dissolve or mix the material with a combustible solvent and burn in a chemical incinera- tor equipped with an afterburner and scrubber. All federal, state, and local environmental regulations must be observed.