Κυκλοεξανόνη

Η κυκλοεξανόνη (Cyclohexanone) είναι η οργανική ένωση με τύπο (CH2)5CO. Το μόριο αποτελείται από κυκλικό μόριο έξι ατόμων άνθρακα με χαρακτηριστική ομάδα κετόνης. Αυτό το άχρωμο ελαιώδες υγρό  έχει μια γλυκιά οσμή που θυμίζει βενζαλδεΰδη. Με την πάροδο του χρόνου, τα δείγματα κυκλοεξανόνης αποκτούν ένα απαλό κίτρινο χρώμα.

Η κυκλοεξανόνη είναι ελαφρώς διαλυτή στο νερό και αναμείξιμη με κοινούς οργανικούς διαλύτες. Εκατομμύρια τόνοι παράγονται ετησίως, κυρίως ως πρόδρομοι του νάιλον.

 Ιστορικό και σύνθεση 
Η ένωση ανακαλύφθηκε από τον Edmund Drechsel το 1888 μεταξύ των προϊόντων της ηλεκτρόλυσης με AC ελαφρώς οξινισμένων υδατικών διαλυμάτων φαινόλης. Την ονόμασε υδροφαινοκετόνη' και υπέθεσε ορθώς ότι η φαινόλη πρώτα υδρογονώθηκε με ηλεκτρολυτικό υδρογόνο σε κυκλοεξανόλη, την οποία δεν μπόρεσε να απομονώσει, και στη συνέχεια οξειδώθηκε με ηλεκτρολυτικό οξυγόνο.

 Εργαστηριακή σύνθεση 
Η κυκλοεξανόνη μπορεί να παρασκευαστεί από κυκλοεξανόλη μέσω οξείδωσης με τριοξείδιο του χρωμίου (οξείδωση Jones). Μια εναλλακτική μέθοδος χρησιμοποιεί το ασφαλέστερο και πιο εύκολα διαθέσιμο οξειδωτικό υποχλωριώδες νάτριο.

 Βιομηχανική παραγωγή 
Η κυκλοεξανόνη παράγεται με την οξείδωση του κυκλοεξανίου στον αέρα, χρησιμοποιώντας συνήθως καταλύτες κοβαλτίου:
C6H12  +  O2   →   (CH2)5CO  +   H2O
Αυτή η διαδικασία σχηματίζει κυκλοεξανόλη ως παραπροϊόν, και αυτό το μείγμα, που ονομάζεται "έλαιο KA" από το έλαιο κετόνης-αλκοόλης και είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή αδιπικού οξέος. Η οξείδωση περιλαμβάνει ρίζες και το υδροϋπεροξείδιο C6H11O2H ως ενδιάμεσο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η καθαρισμένη κυκλοεξανόλη, που λαμβάνεται με ενυδάτωση του κυκλοεξενίου, είναι ο πρόδρομος. Εναλλακτικά, η κυκλοεξανόνη μπορεί να παραχθεί με μερική υδρογόνωση της φαινόλης:
C6H5OH + 2 H2 → (CH2)5CO
Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να ρυθμιστεί ώστε να ευνοεί τον σχηματισμό κυκλοεξανόλης.

Η ExxonMobil ανέπτυξε μια διεργασία κατά την οποία το βενζόλιο υδροαλκυλιώνεται σε κυκλοεξυλοβενζόλιο. Αυτό το τελευταίο προϊόν οξειδώνεται σε υδροϋπεροξείδιο και στη συνέχεια διασπάται σε φαινόλη και κυκλοεξανόνη. Επομένως, αυτή η νεότερη διεργασία χωρίς την παραγωγή του παραπροϊόντος ακετόνης φαίνεται ελκυστική και είναι παρόμοια με τη διεργασία του κουμενίου, καθώς σχηματίζεται ένα υδροϋπεροξείδιο και στη συνέχεια αποσυντίθεται για να δώσει δύο βασικά προϊόντα.

Χρήσεις
Η μεγάλη πλειοψηφία της κυκλοεξανόνης καταναλώνεται στην παραγωγή προδρόμων του νάιλον 6,6 και του νάιλον 6. Περίπου το ήμισυ της παγκόσμιας προσφοράς μετατρέπεται σε αδιπικό οξύ, έναν από τους δύο προδρόμους του νάιλον 6,6. Για αυτήν την εφαρμογή, το έλαιο KA (βλ. παραπάνω) οξειδώνεται με νιτρικό οξύ. Το άλλο μισό της προσφοράς κυκλοεξανόνης μετατρέπεται σε οξίμη κυκλοεξανόνης. Παρουσία καταλύτη, θειικού οξέος η οξίμη αναδιατάσσεται σε καπρολακτάμη, έναν πρόδρομο του νάιλον 6:
340px

 Άλλες αντιδράσεις 
Εκτός από τις αντιδράσεις μεγάλης κλίμακας που διεξάγονται για την εξυπηρέτηση της βιομηχανίας πολυμερών, έχουν αναπτυχθεί πολλές αντιδράσεις για την κυκλοεξανόνη.

Παρουσία φωτός, υφίσταται α-χλωρίωση για να δώσει 2-χλωροκυκλοεξανόνη. Σχηματίζει τριμεθυλοσιλυλενολαιθέρα κατά την επεξεργασία με τριμεθυλοσιλυλοχλωρίδιο παρουσία βάσης.

Σχηματίζει μια εναμίνη με πυρρολιδίνη.

Η αυτοσυμπύκνωση της κυκλοεξανόνης δίνει κυκλοεξενυλοκυκλοεξανόνη. Η τελευταία υφίσταται αφυδρογόνωση για να δώσει 2-φαινυλοφαινόλη.

Η επεξεργασία με νιτροζυλοχλωρίδιο και αιθανόλη σε διοξείδιο του θείου δίνει τον οξιμινοκαρβοξυλικό εστέρα:

 Παράνομη χρήση 
Η κυκλοεξανόνη έχει χρησιμοποιηθεί στην παράνομη παραγωγή φαινκυκλιδίνης και των αναλόγων της και υπόκειται συχνά σε περιορισμούς αγοράς, όπως η καταχώρισή του στον Ειδικό Κατάλογο Επιτήρησης στις ΗΠΑ.

Ασφάλεια
Όπως η κυκλοεξανόλη, η κυκλοεξανόνη δεν είναι καρκινογόνος και είναι μέτρια τοξική, με οριακή τιμή κατωφλίου (Threshold Limit Value,TLV) 25 ppm για τον ατμό. Είναι ερεθιστική.

Παραπομπές

Κατηγορία:Κυκλοαλκανόνες
Κατηγορία:Κετόνες