Hispanopedia WikiLa ciclohexanona es un compuesto orgánico con la fórmula (CH₂ ) ₅CO . La molécula consta de una cadena cíclica de seis carbonos con un grupo funcional cetona . Este líquido oleoso incoloro [ 3 ] tiene un olor dulce que recuerda al benzaldehído . Con el tiempo, las muestras de ciclohexanona adquieren un color amarillo pálido. [ 10 ]
La ciclohexanona es ligeramente soluble en agua y miscible con disolventes orgánicos comunes. Se producen millones de toneladas anualmente, principalmente como precursor del nailon . [ 11 ]
Historia y síntesis
El compuesto fue descubierto por Edmund Drechsel en 1888 entre los productos de la electrólisis con corriente alterna de soluciones acuosas ligeramente acidificadas de fenol. Lo denominó hidrofenocetona y sugirió correctamente que el fenol se hidrogenaba primero mediante hidrógeno electrolítico para formar ciclohexanol , el cual no pudo aislar, y luego se oxidaba mediante oxígeno electrolítico. [ 12 ] [ 13 ]
Síntesis de laboratorio
La ciclohexanona se puede preparar a partir de ciclohexanol mediante oxidación con trióxido de cromo ( oxidación de Jones ). Un método alternativo utiliza el oxidante más seguro y fácilmente disponible, el hipoclorito de sodio . [ 14 ] [ 15 ]
Producción industrial
La ciclohexanona se produce por oxidación del ciclohexano en el aire, generalmente utilizando catalizadores de cobalto: [ 11 ]
- C6H12 + O2 → ( CH2 ) 5CO + H2O
Este proceso genera ciclohexanol como subproducto , y esta mezcla, denominada "aceite KA" (aceite de cetona-alcohol), es la principal materia prima para la producción de ácido adípico. La oxidación involucra radicales y el hidroperóxido C₆H₁₁O₂H como intermediario . En algunos casos, el ciclohexanol purificado, obtenido por hidratación del ciclohexeno , es el precursor. Alternativamente, la ciclohexanona puede producirse mediante la hidrogenación parcial del fenol .
- C 6 H 5 OH + 2 H 2 → (CH 2 ) 5 CO
Este proceso también puede ajustarse para favorecer la formación de ciclohexanol. [ 11 ]
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 en fenol y ciclohexanona. [ 16 ] Por lo tanto, este nuevo proceso, que no produce el subproducto acetona, resulta atractivo y es similar al proceso del cumeno , ya que se forma un hidroperóxido que luego se descompone para producir dos productos clave. [ 17 ]
Usos
La gran mayoría de la ciclohexanona se consume en la producción de precursores del Nylon 6,6 y Nylon 6. Aproximadamente la mitad del suministro mundial se convierte en ácido adípico , uno de los dos precursores del nylon 6,6 . Para esta aplicación, el aceite KA (véase más arriba) se oxida con ácido nítrico . La otra mitad del suministro de ciclohexanona se convierte en oxima de ciclohexanona . En presencia de un catalizador de ácido sulfúrico , la oxima se reorganiza en caprolactama , un precursor del nylon 6 : [ 11 ]
Otras reacciones
Además de las reacciones a gran escala que se llevan a cabo al servicio de la industria de los polímeros, se han desarrollado muchas reacciones para la ciclohexanona.
En presencia de luz, sufre una alfa-cloración para dar 2-clorociclohexanona. [ 18 ] Forma un éter de trimetilsililenol al ser tratado con cloruro de trimetilsililo en presencia de una base. [ 19 ]
Forma una enamina con pirrolidina . [ 20 ]
La autocondensación de la ciclohexanona produce ciclohexenilciclohexanona. Esta última sufre deshidrogenación para dar 2-fenilfenol . [ 21 ]
El tratamiento con cloruro de nitrosilo y etanol en dióxido de azufre produce el éster oximinecarboxílico: [ 22 ]
- ( CH₂ ) ₅CO + C₂H₅OH + NOCl → HON = CH ( CH₂ ) ₄CO₂C₂H₅ + HCl
Uso ilícito
La ciclohexanona se ha utilizado en la producción ilícita de fenciclidina y sus análogos [ 23 ] y a menudo está sujeta a restricciones de compra, como figurar en la Lista de Vigilancia Especial en los EE. UU. [ 24 ].
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. [ 11 ]
Referencias
- ↑ "ICSC 0425 – CICLOHEXANONA" . inchem.org . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
- ↑ "CDC – NIOSH Guía de bolsillo sobre riesgos químicos – Ciclohexanona" . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
- 1 2 "Ciclohexanona (CID 7967)" . PubChem .
- ↑ "Ciclohexanona" . Sigma-Aldrich.
- 1 2 3 4 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0166" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ↑ Ch. Wohlfarth (2008). "Viscosidad de la ciclohexanona". En MD Lechner (ed.). Viscosidad de líquidos orgánicos puros y mezclas binarias de líquidos · Suplemento a IV/18 . Landolt-Börnstein - Grupo IV Química Física. Vol. 25. Springer-Verlag . p. 371. doi : 10.1007/978-3-540-75486-2_192 . ISBN 978-3-540-56050-0.
- 1 2 3 Sigma-Aldrich Co. , Ciclohexanona .
- ↑ Ciclohexanona: toxicidad para animales y humanos
- 1 2 "Ciclohexanona" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional .
- ↑ "Ciclohexanona (CID 7967)" . PubChem .
- 1 2 3 4 5 Musser, Michael T. (15 de octubre de 2011). "Ciclohexanol y ciclohexanona" . Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim, Alemania: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA. doi : 10.1002/14356007.a08_217.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2OCLC 46878292. Consultado el 27 de enero de 2009 .
- ↑ E. Drechsel (1888). "Ueber Elektrolyse des Phenols mit Wechselströmen" . Revista para la química práctica . 38 (1): 65– 74. doi : 10.1002/PRAC.18880380105 . ISSN 0021-8383 . Wikidata Q56441554 .
- ↑ Perkin, William Henry; Plant, Sydney Glenn Preston (1921). "Derivados del tetrahidrocarbazol" . Journal of the Chemical Society, Transactions . 119 : 1825–1839 . doi : 10.1039/CT9211901825 . ISSN 0368-1645 .
- ↑ "Oxidación de ciclohexanol a ciclohexanona" . Archivado del original el 26 de abril de 2012. Consultado el 9 de julio de 2012 .
- ↑ Mohrig, Jerry R.; Nienhuis, David M.; Linck, Catherine F.; Van Zoeren, Carol; Fox, Brian G.; Mahaffy, Peter G. (junio de 1985). "El diseño de experimentos de laboratorio en la década de 1980: un estudio de caso sobre la oxidación de alcoholes con lejía doméstica". Journal of Chemical Education . 62 (6): 519. Bibcode : 1985JChEd..62..519M . doi : 10.1021/ed062p519 .
- ↑ Plotkin, Jeffrey S. (21 de marzo de 2016). "¿Qué hay de nuevo en la producción de fenol?" . Sociedad Química Estadounidense. Archivado del original el 27 de octubre de 2019. Recuperado el 27 de octubre de 2019 .
- ↑ "Fenol – La industria química esencial en línea" . 11 de enero de 2017. Consultado el 27 de octubre de 2019 .
- ↑ MS Newman; MD Farbman; H. Hipsher (1945). "2-clorociclohexanona". Org. Synth . 25 : 22. doi : 10.15227/orgsyn.025.0022 .
- ↑ 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 .
- ^ RB Woodward ; IJ Pachter; ML Scheinbaum (1974). "2,2-(Trimetilenditio)ciclohexanona". Org. Sintetizador . 54 : 39. doi : 10.15227/orgsyn.054.0039 .
- ↑ Uhr, Hermann; Mielke, Burkhard; Exner, Otto; Payne, Ken R.; Colina, Eduardo (2013). "Biocidas". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 1 a 26. doi : 10.1002/14356007.a16_563.pub2 . ISBN 9783527306732.
- ↑ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, pág. 1736, ISBN 978-0-471-72091-1
- ↑ 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 . PMID 975751 .
- ↑ "Lista especial de vigilancia de productos químicos, productos, materiales y equipos utilizados en la producción clandestina de sustancias controladas o productos químicos incluidos en la lista" . Archivado del original el 20 de abril de 2011.
- Cicloalcanonas
- Carcinógenos del Grupo 3 de la IARC
