Ciclohexano

O **ciclohexano** é un hidrocarburo saturado cicloalcano coa fórmula molecular (CH2)6. O ciclohexano é utilizado principalmente para a produción industrial de ácido adípico e caprolactama, que son os precursores do nailon. O ciclohexano é un líquido incoloro, inflamable cun cheiro distintivo a deterxente, que lembra aos produtos de limpeza (nos cales ás veces o ciclohexano é un compoñente).

## Produción e reaccións 
A escala industrial, o ciclohexano prodúcese por hidroxenación do benceno. Os produtores de ciclohexano consomen aproximadamente o 11,4% da demanda global de benceno. A reacción é moi exotérmica, cunha ΔH(500 K)� = 216.37 kJ/mol). A deshidroxenación comeza apreciablemente a 300&nbsp;°C, o que reflicte a entropía favorable desta deshidroxenación. En 1867 Marcellin Berthelot reduciu benceno con ácido hidroiódico a elevadas temperaturas. Identificou incorrectamente o produto de reacción como n-hexano non só a causa da coincidencia de ambos no punto de ebulición (69&nbsp;°C), mais tamén porque non cría que o benceno fose unha molécula cíclica (a diferenza do seu contemporáneo August Kekulé), senón algún tipo de asociación do acetileno. En 1870 un dos seus escépticos, Adolf von Baeyer repetiu a reacción e produciu o mesmo produto de reacción, o **hexahidrobenceno** e en 1890 Vladimir Markovnikov creu que podía destilar o mesmo composto de petróleo do Cáucaso, chamando ao seu produto **hexanafteno**. En 1894 Baeyer sintetizou ciclohexano empezando cunha condensación de Dieckmann do ácido pimélico seguida de múltiples reducións:

:550px|Síntese de 1894 do ciclohexana de Baeyer.

No mesmo ano, E. Haworth e W.H. Perkin Jr. (1860–1929) preparárono por medio dunha reacción de Wurtz do 1,6-dibromohexano.

:300px|Síntese de 1894 do ciclohexano de Perkin / Haworth.

Surprendentemente, os seus ciclohexanos fervían a 10&nbsp;°C máis que o hexahidrobenceno e o hexanafteno, pero este complicado enguedello solucionárono en 1895 Markovnikov, N.M. Kishner, e Nikolay Zelinsky cando reasignaron o "hexahidrobenceno" e o "hexanafteno" como metilciclopentano, resultado dunha inesperada reacción de rearranxo.

:300px|Redución do benceno a metilciclopentano.

### Reaccións 
O ciclo hexano é bastante pouco reactivo, sendo un hidrocarburo hidrofóbico non polar. Reacciona con superácidos, como o HF + SbF5, que orixina *cracking*. Porén, os ciclohexanos substituídos, poden ser reactivos en varias condicións, moitas das cales son importantes en química orgánica.

## Usos 
Comercialmente a maior parte do ciclohexano producido é convertido na mestura ciclohexanona-&ndash;ciclohexanol (ou "*aceite KA*") por oxidación catalítica. O aceite KA úsase despois como materia prima para producir ácido adípico e caprolactama.

### Usos no laboratorio 
O ciclohexano utilízase ás veces como solvente orgánico non polar.

Tamén se utiliza para a calibración de instrumentos de calorimetría diferencial de varrido (DSC), a causa da súa adecuada transición cristal-cristal a −87,1&nbsp;°C.

Algunhas industrias de equipamento para o tratamento da calor utilizan o ciclohexano como un gas que transporta carbono en caldeias de carburización ao baleiro de alta pureza.

### Conformación 
O anel de seis vértices do ciclohexano non presenta unha conformación coa forma dun hexágono perfecto. A conformación en forma de hexágono plano bidimensional ten unha considerable tensión angular porque os seus enlaces non son de 109,5º, e a tensión de torsión sería considerable porque todos os enlaces serían enlaces eclipsados. Por tanto, para reducir a tensión de torsión, o ciclohexano adopta unha estrutura tridimensional chamada conformación en *cadeira*. Hai tamén outros dous posibles confórmeros intermedios: a *media cadeira*, que é o confórmero máis inestable, e o *bote torcido*, que é máis estable que o confórmero *bote*. Isto propúxoo por primeira vez en 1890 Hermann Sachse, pero só foi aceptado moito máis tarde. A nova conformación ten os carbonos a un ángulo de 109,5°. A metade dos hidróxenos están nun plano do anel (posición *ecuatorial*), mentres que a outra metade están perpendiculares ao plano (*axial*). Esta conformación permite a estrutura máis estable do ciclohexano. Outra conformación do ciclohexano é a conformación en bote, pero interconvértese na formación en cadeira lixeiramente máis estable. Se o ciclohexano é monosubstituído con substituíntes grandes, entón o substituínte se encontrará probablemente unido en posición ecuatorial, xa que esta é a a conformación lixeiramente máis estable.

O ciclohexano ten o menor ángulo e tensión de torsión de todos os cicloalcanos, e como resultado o ciclohexano estímase que ten unha tensión anular total de 0, que é unha combinación de ángulo e forza de torsión. Isto tamén fai que o ciclohexano sexa o cicloalcano máis estable e produza a menor cantidade de calor (por unidade CH2) cando arde comparado con outros cicloalcanos.
250px|miniatura|esquerda|Unha molécula de ciclohexano na conformación *cadeira*. Os átomos de hidróxeno en posicións axiais móstranse en vermello, e os que están en posición ecuatorial en azul.

### Fases sólidas 
O ciclohexano ten dúas fases cristalinas. A fase I de alta temperatura, estable entre os 186 K e o punto de fusión de 280 K, é un cristal plástico, o que significa que as moléculas manteñen algún grao de liberdade rotacional. A fase II de baixa temperatura (por debaixo dos 186 K) é ordenada. Hai outras fases (metaestables) de baixa temperatura, fases III e IV, que se obteñen pola aplicación de presións moderadas de máis de 30 MPa. A fase IV aparece exclusivamente en ciclohexano deuterado, é dicir, con deuterio. (Nótese que a aplicación de presión incrementa os valores de todas as temperaturas de transición).

Aquí, Z é o número de unidades de estrutura por cela unidade; as constantes da cela unidade a, b e c foron medidas a unha temperatura (T) e presión (P) dadas.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Conformación do ciclohexano

### Ligazóns externas 
* International Chemical Safety Card 0242
* National Pollutant Inventory – Cyclohexane fact sheet
* NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
* Cyclohexane@3Dchem
* Hermann Sachse e a primeira proposta da conformación en cadeira.
* NLM Hazardous Substances Databank – Cyclohexane
* Metanol descuberto no espazo
* Cálculo da presión de vapor, densidade líquida, viscosidade líquida dinámica, e tensión superficial do ciclohexano
* Produción de ciclohexano por unha técnica de hidroxenación de benceno