環己酮 Cyclohexanone

編號系統

CAS號：108-94-1

MDL號：MFCD00001625

EINECS號：203-631-1

RTECS號：GW1050000

BRN號：385735

PubChem號：24857528

物性數據

1.性狀：無色或淺黃色透明油狀液體，有強烈的刺激性臭味。^[1]

2.熔點（℃）：-32.1^[2]

3.沸點（℃）：136.9~155.6^[3]

4.相對密度（水=1）：0.95^[4]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：3.4^[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：0.5（20℃）^[6]

7.燃燒熱（kJ/mol）：-3521.3^[7]

8.臨界溫度（℃）：356^[8]

9.臨界壓力（MPa）：3.8^[9]

10.辛醇/水分配系數：0.81^[10]

11.閃點（℃）：44（CC）^[11]

12.引燃溫度（℃）：420^[12]

13.爆炸上限（%）：9.4^[13]

14.爆炸下限（%）：1.1^[14]

15.溶解性：微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮等多數有機溶劑。^[15]

16.蒸發熱（KJ/mol,29.21oC）：44.88

17.蒸發熱（KJ/mol,b.p.）：40.28

18.生成熱（KJ/mol,25oC,液體）：-271.47

19.比熱容（KJ/(kg·K),15~18oC,定壓）：1.81

20.電導率（S/m,35oC）：5×10^-8

21.熱導率（W/(m·K)）：0.1378

22.溶解度（%,20oC,水）：2.3

23.體膨脹系數（K^-1）：0.00091

24.相對密度（25℃，4℃）：0.9411

25.常溫折射率（n²⁵）：1.4485

26.偏心因子：0.450

27.溶度參數(J·cm^-3)^0.5：21.143

28.van der Waals面積（cm²·mol^-1）：8.350×10⁹

29.van der Waals體積（cm³·mol^-1）：62.850

30.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-3564.1

31.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1) ：-226.1

32.氣相標準熵(J·mol^-1·K^-1) ：330.5

33.氣相標準生成自由能( kJ·mol^-1)：-89.2

34.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-3519.0

35.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1)：-271.2

36.液相標準熱熔(J·mol^-1·K^-1)：176.6

毒理學數據

1、刺激性：人經眼：75ppm ，引起刺激。家兔經皮開放性刺激試驗：500mg，輕度刺激。

2、急性毒性：大鼠經口LD50：1535mg/kg；大鼠吸入LD50：32080mg/m3/4H；兔徑皮LD50：948mg/kg

3、高濃度的環己酮蒸氣具有麻醉性，對皮膚和黏膜有刺激性。對中樞神經有抑制作用。屬低毒類。毒性比甲基異丁烯酮、亞異丙基丙酮、環己醇低，但比環己烷和甲基環己醇高。高濃度蒸氣有麻醉性，能引起呼吸衰竭，但不像苯那樣能使血液中毒。由于沸點高，揮發性低，吸入蒸氣引起中毒的情況較少。對人體，200.5mg/m3時刺激黏膜，280.7 mg/m3時對眼、鼻、舌有明顯刺激作用。液體進入眼睛時有強烈的刺激感，能傷害角膜。大鼠在32080mg/m3時4小時死亡。能通過皮膚吸收而中毒，與皮膚接觸時，應用水和肥皂洗凈。嗅覺閾濃度0.24mg/m3。TJ 36-79規定車間空氣中最高容許濃度為50mg/m3。大鼠經口LD50為3460mg/kg，小鼠腹腔注射LC50為1950mg/kg。

4.急性毒性^[16]

LD50：1620μl（1544mg）/kg（大鼠經口）；1ml（950mg）/kg（兔經皮）

LC50：8000ppm（大鼠吸入，4h）

5.刺激性^[17]

家兔經皮：500mg，輕度刺激（開放性刺激試驗）。

人經眼：75ppm，引起刺激。

6.亞急性與慢性毒性^[18]  家兔吸入12.39g/m³，每天6h，3周，4只中2只死亡；5.68g/m³,10周，輕微黏膜刺激。

7.致突變性^[19]  微生物致突變試驗：鼠傷寒沙門菌20μl/L。細胞遺傳學分析：人淋巴細胞5μg/L。

8.致畸性^[20]  小鼠孕后6~17d吸入最低中毒劑量（TCLo）1400ppm（6h），致肌肉骨骼系統發育畸形。

9.致癌性^[21]  IARC致癌性評論：G3，對人及動物致癌性證據不足。

10.其他^[22]  大鼠吸入最低中毒濃度（TCLo）：105mg/m³（4h）（孕1~20d用藥），致植入前的死亡率升高。小鼠經口最低中毒劑量（TDLo）：11g/kg（孕8~12d用藥），影響新生鼠的生長統計（如體重增長的減少）。

生態學數據

1.生態毒性^[23]

LC50：527mg/L（96h）（黑頭呆魚，動態）

EC50：20mg/L（96h）（綠藻）；820mg/L（48h）（水蚤）；

18.7mg/L（5min）（發光菌，Microtox測試）

2.生物降解性^[24]  MITI-I測試，初始濃度100ppm，污泥濃度30ppm，2周后降解87.4%。

3.非生物降解性^[25]  空氣中，當羥基自由基濃度為5.00×10⁵個/cm³時，降解半衰期為1.3d（理論）。

分子結構數據

1、摩爾折射率：27.80

2、摩爾體積（cm³/mol）：102.9

3、等張比容（90.2K）：245.8

4、表面張力（dyne/cm）：32.5

5、介電常數：無可用的

6、極化率：11.02

7、單一同位素質量：98.073165 Da

8、標稱質量：98 Da

9、平均質量：98.143 Da

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:1

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:2

6.拓撲分子極性表面積17.1

7.重原子數量:7

8.表面電荷:0

9.復雜度:68.2

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.化學性質：與脂肪族酮相似，能與羥胺、苯肼、氨基脲、Grignard試劑、氫氰酸、亞硫酸氫鈉等反應。在氧和水存在下，受日光照射時，環己酮開環生成己二酸、己酸、5-己烯醛等。在酸或堿存在下能自行縮合，條件不同，所得產物也不同。例如可以生成2-(1-羥基環己基）環己酮，2-亞環己基環己酮，2,6-二亞環己基環己酮，2,6-雙(1-環己烯基)環己酮，十氫化三亞苯等。環己酮易還原成環己醇。用硝酸、高錳酸鉀氧化生成己二酸，與二氧化硒作用生成1,2-環己二酮，同過鋇酸作用生成1,4-環己二酮以及副產物己二酸、己二醛。在無機酸或有機過氧酸作用下生成ε-己內酯。在過氧化氫作用下得到復雜的過氧化物。易與氯、溴反應生成2-鹵代環己酮。在酸催化下與乙二醇反應生成環狀縮醛。

2.高濃度的環己酮蒸氣有麻醉性，有毒！對中樞神經系統有抑制作用。對皮膚和黏膜有刺激作用。高濃度的環己酮發生中毒時會損害血管，引起心肌，肺，肝，脾，腎及腦病變，發生大塊凝固性壞死。通過皮膚吸收引起震顫麻醉、降低體溫、終至死亡。在25×10-6的氣氛下刺激性小，但50×10-6以上時，就無法忍受。對小鼠的LC為8000×10-6。工作場所環己酮的最高容許濃度為200mg／m3。生產設備應密閉，應防止跑、冒、滴、漏。操作人員穿戴好防護用具。

3.穩定性^[26]  穩定

4.禁配物^[27]  強氧化劑、強還原劑、塑料

5.聚合危害^[28]  不聚合

貯存方法

儲存注意事項^[29] 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應與氧化劑、還原劑等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法

40年代，環己酮的工業生產采用以苯酚為原料加氫生成環己醇，再脫氫得環己酮。60年代，隨著石油化工的發展，環己烷氧化生產環己酮的方法在工業上逐步占主導地位。1967年，荷蘭國家礦業公司（DSM）研究的苯酚加氫一步制取環己酮的方法實現了工業化。此法生產流程短、產品質量好、產率高，但原料苯酚和催化劑價格較高，因此工業上大多仍采用環己烷氧化法。

1.苯酚法：以鎳作催化劑，由苯酚加氫得環己醇，然后以鋅作催化劑，脫氫得環己酮。

2.環己烷氧化法：以環己烷為原料，無催化下，用富氧空氣氧化為環己基過氧化氫，再在鉻酸叔丁酯催化劑存在下分解為環己醇和環己酮、醇、酮混合物，經一系列蒸餾精制即得合格產品。原料消耗定額：環己烷（99.6%）1040kg/t。

3.苯加氫氧化法：苯與氫氣在鎳催化劑存在下，在120-180℃下進行加氫反應生成環己烷，環己烷與空氣在150-160℃，0.908MPa下進行氧化反應生成環己醇和環己酮的混合物，經分離得環己酮產品。環己醇在350-400℃，有鋅鈣催化劑存在下進行脫氫反應生成環己酮。原料消耗定額：苯（99.5%）1144kg/t、氫氣（97.0%）1108kg/t、液堿（42.0%）230kg/t。

精制方法：環己酮是環己烷直接用空氣進行催化氧化或環己醇脫氫制得的，主要雜質是環己醇、水、己二酸等。精制時用重鉻酸鉀硫酸溶液(濃度約5%)處理，使環己醇氧化，再經水洗、無水硫酸鈉干燥后分餾。高純度的制品可用亞硫酸氫鈉形成加成化合物，將等量的加成物與碳酸鈉溶于熱水后進行水蒸氣蒸餾。餾出物用食鹽飽和，苯萃取，干燥后蒸餾。

4.將工業環己酮用無水硫酸鈉干燥，除去干燥劑。在減壓下高效精餾即可。

5.以工業品環己酮為原料，加入無水硫酸鈉干燥脫水，過濾后減壓精餾，收集中間餾分即為成品。

6.制法：

于反應瓶中加入冰水120mL，慢慢加入濃硫酸20mL，攪拌下加入環己醇（2）20g（0.2mol），于25～30℃慢慢滴加重鉻酸鈉21g（Na2Cr2O7，2H2O，0.07mol）溶于12mL水的溶液，反應放熱，重鉻酸鈉溶液由橙紅色變為低價綠色鉻鹽。控制反應溫度在55～60℃，加完后繼續攪拌，直至溫度有自動下降的趨勢，加入少量草酸，使溶液完全變為墨綠色^①。將反應液進行水蒸汽蒸餾^②，直至餾出液澄清為止。餾出液加氯化鈉使之飽和^③，靜置后分出油層，無水碳酸鉀干燥，常壓蒸餾，收集150～156℃的餾分，得環己酮（1）13g，收率67%，nD²⁰1.4507。注：①過量的重鉻酸鈉若不除去，水蒸汽蒸餾時，環己酮將被進一步氧化成己二酸。②環己酮與水共沸點為95℃。③環己酮在水中溶解度31℃時為2.4g，若改用有機溶劑萃取，收率略有提高。^[31]

7.制法：

于裝有磁力攪拌的反應瓶中，加入硝基環己烷（2）1mmol，6mL甲醇。攪拌下加入8mL（0.5mol/L）的Na2PO4溶于1mol/L的氫氧化鈉溶液，1h后加入1mmol的過硫酸氫鉀溶于3mL水的溶液。室溫攪拌反應1h，以10%的鹽酸酸化。二氯甲烷提取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮，得環己酮^①（1），收率81%。注：①采用類似的方法可以合成如下各種化合物（表I-7—10 308頁）。^[32]

用途

1.本品是主要的工業溶劑。用于含有硝化纖維或者氯乙烯聚合物及其共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物的油漆等。可作為聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物的溶劑。作為農藥的優良溶劑，用于有機磷殺蟲劑及許多類似物等。用作染料的溶劑及活塞型航空潤滑油的黏滯溶劑以及酯、蠟和橡膠的溶劑。本品是制造己二酸、己內酰胺的主要中間體，是制造防老劑4010的主要原料。醫藥上用于制氫化可的松、醋酸潑尼松和黃體酮等。也用作染色和褪光絲的均化劑，擦亮金屬的脫酯劑，木材涂漆的脫膜、脫污和脫斑劑。

2.主要利用作制造錦綸的原料ε-己內酰胺和己二酸，故在工業上占有重要的地位。對各種有機物有優良的溶解能力，特別用作硝基噴漆的溶劑，能提高涂料的防潮性、延展性和附著力，使涂膜平滑美觀。環己酮的硝酸纖維素溶液黏度低，容易與樹脂或油脂類混合。此外，尚可作聚氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等合成樹脂的一般性溶劑及黏結劑。能溶解堿性染料，可用于木材染色。也可作DDT、有機磷殺蟲劑等溶劑。其他還可用于脫漆劑，紡織品、皮革和金屬的脫脂劑，絲綢的消光劑，印刷油墨等。

3.用作分析試劑，如氣相色譜固定液，色譜分析標準物質、有機溶劑。還用于有機合成。

4.化妝品溶劑。主要用作指甲油等化妝品的高沸點溶劑。通常與低沸點溶劑和中沸點溶劑配制成混合溶劑,以獲得適宜的揮發速度和黏度。

5.主要用于制造己內酰胺和己二酸，也是優良的溶劑。^[30]

安全信息

危險運輸編碼：UN 1915 3/PG 3

危險品標志：有害

安全標識：S25

危險標識：R10 R20

文獻

[1~30]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8 [31]參考文獻：William S Emerson and George F Deebel.Org Synth,1963,Coll Vol 4:579. 參考書：有機化合物合成手冊/孫昌俊，王秀菊，孫風云主編. 北京：化學工業出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5 [32]參考文獻：Furniss B S，Hannaford A J，Rogers V，et al. Vogel’s Texbook of Practical Chemistry. Longman London and New YorK. Fourth edition，1978：426. 參考書：有機化合物合成手冊/孫昌俊，王秀菊，孫風云主編. 北京：化學工業出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5

備注

暫無

表征圖譜