1-9 A-D E-G H-M N-P Q-S T-Z

CYCLOHEXANE (SİKLOHEKZAN)

CYCLOHEXANE - SİKLOHEKZAN

synonyms:

Cyclohexane; CYCLOHEXANE; Hexamethylene; Hexanaphthene; Hexahydrobenzene; 110-82-7; Cyclohexan; Cykloheksan; Cicloesano; Cyclohexaan;Benzene, hexahydro-; Polycyclohexane; Benzenehexahydride; hexahydro-Benzene; Poly(cyclohexane); Cyclohexaan; Cyclohexan; Cicloesano; Cykloheksan; ; Cyclohexane, oxidized,non-volatile residue; Ciclohexano; Zyklohexan; cyclo-hexane; Cyclohexane,oxidized; Cyclohexane, homopolymer; siklohegzan; siklohekzan; siklohegsan; siklohekzan; siklo hegzan; siklo hekzan; siklo hegsan; siglo heksan;CYCLOHEXANE110-82-7; Hexamethylene; Hexanaphthene; Hexahydrobenzene; Cyclohexan; Cykloheksan; Cicloesano; Cyclohexaan;Benzene, hexahydro-; Benzenehexahydride; Polycyclohexane; hexahydro-Benzene; Poly(cyclohexane); SİKLOHEKZAN; SİKLOHEGZAN; siklohexan; SiklohegzanRCRA waste number U056; Cyclohexaan[Dutch]; Cyclohexan [German]; Cicloesano [Italian]; Cykloheksan [Polish]; Caswell No. 269; UNII-48K5MKG32S; HSDB 60; NSC 406835; CCRIS 3928; EINECS 203-806-2; UN1145; RCRA waste no. U056; EPA PesticideChemical Code 025901 ; AI3-08222; Cyclohexane, oxidized, non-volatile residue; 48K5MKG32S; CHEBI:29005; XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N; MFCD00003814; Cyclohexane, ACS reagent; Cyclohexane, 99+%, pure; Ciclohexano; Cyclohexane, 99.5%, extra pure; Cyclohexane, 99.8%, for HPLC; Cyclohexane, 99.5%, for analysis; Cyclohexane, ACS reagent, >=99%; Cyclohexane, 99+%, for spectroscopy; Cyclohexane, for HPLC, >=99.7%; Cyclohexane, 99+%, for spectroscopy ACS; Cyclohexane, for pesticide residue analysis; Cyclohexane, 99.5%, Extra Dry, AcroSeal(R); cylcohexane cylohexane; Cyclohexane, puriss. p.a., CYCLOHEXANE; CYCLOHEXANE; HEXAMETHYLENE; HEXANAPHTHENE; HEXAHYDROBENZENE; 110-82-7; CYCLOHEXAN;CYKLOHEKSAN; CİCLOESANO; CYCLOHEXAAN;BENZENE, HEXAHYDRO-;POLYCYCLOHEXANE; BENZENEHEXAHYDRİDE; HEXAHYDRO-BENZENE; POLY(CYCLOHEXANE); CYCLOHEXAAN; CYCLOHEXAN; CİCLOESANO; CYKLOHEKSAN; ; CYCLOHEXANE, OXİDİZED,NON-VOLATİLE RESİDUE; CİCLOHEXANO; ZYKLOHEXAN; CYCLO-HEXANE;CYCLOHEXANE,OXİDİZED; CYCLOHEXANE, HOMOPOLYMER; SİKLOHEGZAN; SİKLOHEKZAN; SİKLOHEGSAN; SİKLOHEKSAN;ACS reagent, >=99.5% (GC); Zyklohexan; cyclo-hexane; Cyclohexane, 99.5%, Extra Dry over Molecular Sieve, AcroSeal(R); EINECS 270-147-5Cyclohexane HPLC grade; Cyclohexane, for HPLC; Cyclohexane, homopolymer; Cyclohexane, ACS Grade; ACMC-1BUC3; CYCLOHEXANE- D12; DSSTox_CID_1923; bmse000545; Cyclohexane, 99% 1L; WLN: L6TJ; EC 203-806-2; EC 270-147-5; AC1L1Q7Q; DSSTox_RID_76404; DSSTox_GSID_21923; ghl.PD_Mitscher_leg0.242; Cyclohexane, LR, >=99%; KSC176E2J; CHEMBL15980; Cyclohexane, JIS special grade; Cyclohexane, analytical standard; Cyclohexane, p.a., 99.0%; DTXSID4021923; CTK0H6224; Cyclohexane, anhydrous, 99.5%; Cyclohexane, AR, >=99.5%; KS-00000WCC; MolPort-001-785-799; Cyclohexane, reaction product with oxygen, nonvolatile residue; BCP08072; ZINC1532203; Tox21_201087; ANW-56408; LS-516;NSC406835; STL283116; Cyclohexane, >=99.5%, PRA grade; Cyclohexane, for HPLC, >=99.9%; AKOS000119975; Cyclohexane, HPLC grade, >=99.9%; ZINC100503963; CYCLOHEXANE, HPLC/SPECTRO GRADE, MCULE3136361765, NSC-406835; UN 1145; Cyclohexane 2000 microg/mL in Methanol; NCGC00248918-01; NCGC00258639-01; 25012-93-5; 68411-76-7; AN-22625; CAS-110-82-7; CJ-24168; Cyclohexane, puriss., >=99.5% (GC)KB-76252; Cyclohexane [UN1145] [Flammable liquid]; Cyclohexane, SAJ first grade, >=99.0%; Cyclohexane, Laboratory Reagent, >=99.8%; Cyclohexane, p.a., ACS reagent, 99.0%, TR-002195; TX-017501;Cyclohexane [UN1145] [Flammable liquid];Cyclohexane, UV HPLC spectroscopic, 99.5%; Cyclohexane [ACD/Index Name] [ACD/IUPAC Name] [Wiki];110-82-7 [RN]; 1900225 [Beilstein]; 203-806-2 [EINECS]; Cicloesano [Italian]; cyclohexaan [Dutch]; Cyclohexan [German] [ACD/IUPAC Name]; Cyclohexane [French[ACD/Index Name] [ACD/IUPAC Name]; Cykloheksan [Polish]; MFCD00003814 [MDL number];CYCLO; HEXANE; HEXAN; HEKSAN; SİKLO; SİKLO HEGZAN; SİKLO HEKZAN; SİKLO HEGZAN ; SIKLO; SIKLO HEKZAN; SIKLO HEGZAN; SİKLOHEGZAN;SIKLOHEKZAN; SIKLOHEGZAN; SİKLOHEGZEN; SİKLO HEGZEN; SIKLO HEGZEN; SIKLOHEGZEN; CYCLOHEXAN; CYCLOHEKSAN; CLYCLO HEKSAN; CYCLOXANE; CYCLO HEKSAN; CYCLOHEKZEN; CYCLO; HEKSEN;HEKSİN ; HEGZİN; CİCYLO; SİKLO; SIKLOHEGZİN; SIKLOHEGİZİN; SİKLO HEGZİN;UN 1145; Benzene hexahydride; Benzene, hexahydro-; benzenehexahydride; hexahydrobenzene; L6TJ [WLN]; Zyklohexan; Hexahydrobenzen; Hexamethylene; Naphthene; cyclo; hexane; hexan; heksan; siklo; siklo hegzan; siklo hekzan; siklo hegzan ; sıklo; sıklo hekzan; sıklo hegzan; siklohegzan; sıklohekzan; sıklohegzan; siklohegzen; siklo hegzen; sıklo hegzen; sıklohegzen; cyclohexan;cycloheksan; clyclo heksan; cycloxane; cyclo heksan; cyclohekzen; cyclo; heksen; heksin ; hegzin; cicylo; siklo; sıklohegzin; sıklohegizin; siklo hegzin; sıklo ; hekzin;hegizin; cyclohexane; ; Cyclohexane, analytical standard; Cyclohexane, p.a., 99.0%; DTXSID4021923; CTK0H6224; Cyclohexane, anhydrous, 99.5%; Cyclohexane, AR,>=99.5%; KS-00000WCC; MolPort-001-785-799; Cyclohexane, reaction product with oxygen, nonvolatile residue; BCP08072; ZINC1532203; Tox21_201087; ANW-56408; LS-516;NSC406835; STL283116; Cyclohexane, >=99.5%, PRA grade; Cyclohexane, for HPLC, >=99.9%; AKOS000119975; Cyclohexane, HPLC grade, >=99.9%; ZINC100503963; CYCLOHEXANE, HPLC/SPECTRO GRADE, MCULE-3136361765, NSC-406835; UN 1145; Cyclohexane 2000 microg/mL in Methanol; NCGC00248918-01; NCGC00258639-01; 25012-93-5; 68411-76-7; AN-22625; CAS-110-82-7; CJ-24168; Cyclohexane, puriss., >=99.5% (GC)KB-76252; Cyclohexane [UN1145] [Flammable liquid]; Cyclohexane, SAJ first grade, >=99.0%; Cyclohexane, Laboratory Reagent, >=99.8%; Cyclohexane, p.a., ACS reagent, 99.0%, TR-002195; TX-017501;Cyclohexane [UN1145] [Flammable liquid];Cyclohexane, UV HPLC spectroscopic, 99.5%; Cyclohexane [ACD/Index Name] [ACD/IUPAC Name] [Wiki];110-82-7 [RN]; 1900225 [Beilstein]; 203-806-2 [EINECS]; Cicloesano [Italian]; cyclohexaan [Dutch]; Cyclohexan [German] [ACD/IUPAC Name]; Cyclohexane [French] [ACD/Index Name] [ACD/IUPAC Name]; Cykloheksan [Polish]; MFCD00003814 [MDL number];CYCLO; HEXANE; HEXAN; HEKSAN; SİKLO; SİKLO HEGZAN; SİKLO HEKZAN; SİKLO HEGZAN ; SIKLO; SIKLO HEKZAN; SIKLO HEGZAN; SİKLOHEGZAN;SIKLOHEKZAN; SIKLOHEGZAN; SİKLOHEGZEN; SİKLO HEGZEN; SIKLO HEGZEN; SIKLOHEGZEN; CYCLOHEXAN; CYCLOHEKSAN; CLYCLO HEKSAN; CYCLOXANE; CYCLO HEKSAN; CYCLOHEKZEN; CYCLO; HEKSEN; HEKSİN ; HEGZİN; CİCYLO; SİKLO; SIKLOHEGZİN; SIKLOHEGİZİN; SİKLO HEGZİN;UN 1145; Benzene hexahydride; Benzene, hexahydro-; benzenehexahydride; hexahydrobenzene; L6TJ [WLN]; Zyklohexan; Hexahydrobenzen; Hexamethylene; Naphthene; cyclo; hexane; hexan; heksan; siklo; siklo hegzan;siklo hekzan; siklo hegzan ; sıklo; sıklo hekzan; sıklo hegzan; siklohegzan; sıklohekzan; sıklohegzan; siklohegzen; siklo hegzen; sıklo hegzen; sıklohegzen; cyclohexan;cycloheksan; clyclo heksan; cycloxane; cyclo heksan; cyclohekzen; cyclo; heksen; heksin ; hegzin; cicylo; siklo; sıklohegzin; sıklohegizin; siklo hegzin; sıklo ; hekzin;hegizin; cyclohexane; siklohegzan; siklo hegzan; cyclo hexan; cyclo hexane;siklohekzan; siklohegzan; siklohekzane; siklohegzane; siklo hekzan; siklo hegzan; siklo hekzane; siklo hegzane; cyclohexane; cyclo hexane; cyclo heksane; cyclohexan; siklohegzan; siklohexan; siklohekzan

 

Cyclohexane

 

cyclohexane
Cyclohexane-2D-skeletal.svg Cyclohexane-3D-space-filling.png
Cyclohexane-chair-2D-stereo-skeletal.pngCyclohexane-chair-3D-balls.png
Différentes représentations
d'une molécule de cyclohexane.
Identification
Nom UICPA cyclohexane
No CAS 110-82-7
No ECHA 100.003.461
No CE 203-806-2
DrugBank DB03561
PubChem 8078
ChEBI 29005
SMILES 
[Afficher]
InChI 
[Afficher]
Apparence liquide incolore1
Propriétés chimiques
Formule brute C6H12 [Isomères]
Masse molaire3 84,1595 ± 0,0056 g/mol
C 85,63 %, H 14,37 %,
Susceptibilité magnétique {\displaystyle \chi _{M}}\chi _{M} 68,1×10-6 cm3·mol-12
Propriétés physiques
T° fusion 6,47 °C4
T° ébullition 80,75 °C5
Solubilité dans l'eau : nulle1 ;
sol. dans l'alcool, l'éther, l'acétone ;
miscible avec l'huile d'olive ;
100 ml de méthanol dissout 57 g à 20 °C4

 

 

Paramètre de solubilité δ 16,8 MPa1/2 (25 °C)6
Masse volumique 0,7786 g·cm-37
[+]
T° d'auto-inflammation 260 °C1
Point d'éclair -18 °C (coupelle fermée)1
Limites d'explosivité dans l'air 1,3-8,4 %vol1
Pression de vapeur saturante à 20 °C : 12,7 kPa1
[+]
Viscosité dynamique 0,98 mPa·s à 20 °C4
Point critique 280,3 °C5, 40,7 bar9
Vitesse du son 1 280 m·s-1 à 19 °C10
Thermochimie
ΔvapH° 3,6×105 J·kg-14
Cp 
[+]
PCS 3 919,6 kJ·mol-14
Propriétés optiques
Indice de réfraction {\displaystyle n_{D}^{20}}n^{ 20 }_{ D } 1,426624
Précautions
SGH12
SGH02 : InflammableSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H225, H304, H315, H336, H410,
[+]
SIMDUT13
B2 : Liquide inflammableD2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques
B2, D2B,
[+]
NFPA 704
Symbole NFPA 704

 

 

310
Transport
33
1145 
[+]
Écotoxicologie
DL50 930-1 360 mg·kg-1 (rats, oral)14
LogP 3,444
Seuil de l'odorat bas : 0,52 ppm
haut : 784 ppm15
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier Consultez la documentation du modèle
Le cyclohexane est un hydrocarbure alicyclique non éthylénique de la famille des (mono)cycloalcanes16 de formule brute C6H12. Le cyclohexane est utilisé comme solvant apolaire dans l'industrie chimique, mais aussi comme réactif pour la production industrielle de l'acide adipique et du caprolactame, intermédiaires utilisés dans la production du nylon. La formule topologique du cyclohexane est présentée ci-contre.

 

 


Production
Synthèses historiques
Contrairement à d'autres hydrocarbures, le cyclohexane n'est pas trouvable dans la nature. Plusieurs chimistes ont donc cherché à le synthétiser17:

 

 

En 1867, Marcelin Berthelot procède à la réduction du benzène par l'acide iodhydrique à température élevée. Il nomme son produit hexahydrobenzène, pensant en avoir synthétisé18,19. En 1870, Adolf von Baeyer réitère cette réaction20 et obtient le même produit.
En 1890, Vladimir Markovnikov pense pouvoir obtenir le même produit par distillation de pétrole du Caucase. Il nomme son produit final hexanaphtène.
Cependant, les deux produits ont une température d'ébullition supérieure d'environ 10 °C à celles de l'hexahydrobenzène et de l'hexanaphtène tabulées. L'incohérence est levée en 1895 par V. Markovnikov, N. Kischner (en) et N. Zelinsky qui montrent que les produits obtenus ont une structure de type méthylcyclopropane, obtenue par une réaction inattendue de réarrangement.

 

Il faut attendre 1894 pour que Baeyer synthétise pour la première fois du cyclohexane par condensation de Dieckmann de l'acide pimélique, suivi de multiples étapes de réduction.

 

Cyclohexane Synthesis.svg
La même année, E. Haworth et W. H. Perkin Jr. (en) synthétise du cyclohexane en réalisant une réaction de Wurtz avec le 1,6-dibromohexane.

 

 

Cyclohexane Synthesis Perkin.svg
Synthèse actuelle
De nos jours, le cyclohexane est produit à échelle industrielle par hydrogénation du benzène catalysée par le nickel de Raney21. La production de cyclohexane correspond à environ 10% des besoins mondiaux annuels en benzène22. La réaction réalisée à haute température, elle est alors hautement exothermique avec ΔH(500 K) = -216,37 kJ/mol. La réaction de déshydrogénation n'est significative qu'à partir de 300 °C, reflétant une entropie de réaction négative pour la réaction d'hydrogénation23.

 

 

Industrial synthesis of cyclohexane.svg
Utilisations
En tant qu'hydrocarbure, le cyclohexane est une molécule peu réactive. Cependant, la très grande majorité du cyclohexane est utilisée pour être catalytiquement oxydée en cyclohexanol et en cyclohexanone. Ces deux composés servent respectivement à la production d'acide adipique, utilisé comme matière première pour la fabrication nylon-6,6, et à la production de caprolactame, un précurseur du nylon-6. Plusieurs milliers de tonnes de cyclohexanol et de cyclohexanone sont produits chaque année23.

 

Le cyclohexane est également utilisé comme solvant organique apolaire, bien que le n-hexane tende aujourd'hui à lui être préféré. Il est souvent utilisé comme solvant de recristallisation car de nombreux composés organiques sont solubles à chaud dans le cyclohexane mais pas à froid.

Le cyclohexane est également utilisé pour calibrer les instruments de calorimétrie différentielle à balayage en raison de son changement de phase cristalline net à 186 K24. Les vapeurs de cyclohexane sont également utilisées dans les usines de traitement thermique des équipements.

 

Géométrie
Approche historique
En 1890, Hermann Sachse (de), un assistant berlinois de 28 ans, publie des instructions pour plier une feuille de papier pour représenter deux formes du cyclohexane, qu'il appelle "symétrique" et "antisymétrique" (aujourd'hui appelées chaise et bateau). Il comprend que pour chaque forme, il existe deux positions distinctes pour les atomes d'hydrogène (aujourd'hui appelées axial et équatorial), que deux formes "symétriques" peuvent s'interconvertir et même comment certains substituants peuvent favoriser une forme ou l'autre (théorie de Sachse-Mohr (de)). Malheureusement, il exprime toutes ses découvertes en langage mathématique et peu de chimistes le comprennent. Il mourra en 1893 sans que ses idées aient pu se développer.

 

En 1918, Ernst Mohr (de) reprend les travaux de Sachse. Il étudie tous les cycloalcanes pour élargir sa théorie. Il prédit notamment qu'il existe deux formes stables de même énergie pour la décaline, ce qui sera confirmé par Walter Hückel (de) en 1925. Mohr aura également l'idée que la diffraction des rayons X pourrait permettre de valider sa théorie, mais la technique est trop nouvelle pour qu'elle puisse être utilisée de manière fiable25.

Il faudra attendre 1943 pour que Odd Hassel puisse démontrer l'existence de ces deux conformations et des deux positions non équivalents pour les atomes d'hydrogène en étudiant les vapeurs de cyclohexane par diffraction des électrons26.

 

Principales conformations du cyclohexane
Comme beaucoup de composés possèdent une structure cyclique à 6 chaînons, la structure et la dynamique du cyclohexane sont des prototypes importants. Les angles d'un hexagone régulier plan mesurent 120°. Cependant, l'angle formé par deux liaisons successives dans une chaîne carbonée est d'environ 109° d'après la théorie VSEPR. Par conséquent, la molécule de cyclohexane n'est pas plane pour minimiser la tension du cycle.

 

La conformation majoritaire du cyclohexane à température ambiante est appelée la conformation chaise. Plus de 99% des molécules de cyclohexane en solution adoptent cette conformation à 25 °C. Tous les atomes de carbone y sont équivalents et il existe deux positions distinctes pour les atomes d'hydrogène: un atome d'hydrogène qui appartient au plan médian du cycle est dit en position équatoriale, tandis qu'un atome d'hydrogène n'appartenant pas à ce plan est dit en position axiale. Chaque atome de carbone est donc relié à un atome d'hydrogène en position axiale et à un autre en position équatoriale. Les liaisons carbone-hydrogène successives sont décalées, ce qui minimise la contrainte de torsion du cycle.

 


Molécule de cyclohexane en conformation chaise. Les atomes de carbone sont en noir. Les atomes d'hydrogène en position axiale sont en rouge, ceux en position équatoriale sont en bleu.
La seconde conformation stable de la molécule de cyclohexane est la conformation bateau tordu (twist-boat en anglais). Si la proportion de molécules de cyclohexane dans cette conformation n'est que d'environ 0,1% à 25 °C, elle atteint 30% à 800 °C. Un refroidissement brutal de l'échantillon permet alors de "geler" la conformation des différentes molécules. La conformation bateau tordu est moins stable que la conformation chaise et est de fait peu courante dans la nature. On peut noter le cas du twistane, un isomère synthétique de l'adamantane, dont tous les cyclohexanes sont en conformation bateau tordu.

 

 

Inversion de conformation chaise
Il existe en réalité deux conformations chaise différentes, et la molécule de cyclohexane peut changer sa conformation d'équilibre entre ces deux formes. Les atomes d'hydrogène en position axiale dans une conformation chaise se retrouvent en position équatoriale dans l'autre, et vice-versa. Ces deux conformations chaise sont en équilibre rapide à température ambiante et sont donc indiscernables par RMN du proton à 25 °C. Le mécanisme détaillé de l'inversion de conformation chaise a été sujet à beaucoup d'études et de débats, mais il est aujourd'hui connu.

 

 


Mécanisme de l'inversion de conformation chaise. Les conformations les plus importantes sont indiquées: chaise (1), demi-chaise (2), bateau tordu (3) et bateau (4). On remarque que les atomes d'hydrogène en position axiale (en bleu dans la structure en haut à gauche) se retrouvent en position équatoriale dans la seconde conformation chaise, et vice-versa.

 

Le profil énergétique de l'inversion de conformation chaise est également connu. La conformation demi-chaise est l'état de transition permettant d'atteindre la première conformation bateau tordu, et la conformation bateau est l'état de transition entre les deux conformations bateau tordu. L'énergie d'activation de l'inversion de conformation chaise est de 43 kJ/mol, ce qui est inférieur à l'énergie d'agitation thermique à 25 °C: c'est pourquoi les deux conformations chaise sont en équilibre à température ambiante.

 


Profil énergétique de l'inversion de conformation chaise. On retrouve les conformations chaise (A), bateau tordu (B), bateau (C) et demi-chaise (D). La conformation chaise est choisie comme référence d'énergie.
Conformation majoritaire des dérivés substitués du cyclohexane
Dérivés monosubstitués
Les deux conformations chaise du cyclohexane sont de même énergie. En revanche, si un atome d'hydrogène est remplacé par un substituant, ces deux conformations n'ont plus la même énergie. Dans une conformation chaise, le substituant se trouve en position axiale, tandis qu'il se trouve en position équatoriale dans l'autre. En position axiale, le substituant provoque une gêne stérique avec les deux autres atomes d'hydrogène en position axiale: ces interactions sont appelées interactions 1,3-diaxiales. En position équatoriale, ces interactions n'existent pas: c'est donc la conformation chaise pour laquelle le substituant est en position équatoriale qui est de plus basse énergie. La différence d'enthalpie libre entre ces deux conformations chaise est appelée facteur A, et dépend fortement du substituant. La valeur de A varie entre presque zéro pour de petits substituants comme le deutérium et environ 21 kJ/mol pour des substituants volumineux comme le groupement tert-butyle.

 

 


Dans le cas du méthylcyclohexane, la conformation chaise de gauche est favorisée de 7,3 kJ/mol.
Dérivés disubstitués
Considérons que les deux substituants sont en position relative 1,2 ou 1,4. S'ils sont en configuration cis, les deux conformations chaise possèdent toutes les deux un groupement en position axiale et un autre en position équatoriale: les deux conformations chaise sont alors de même énergie. En revanche, si les deux substituants sont en configuration trans, seule la conformation chaise possédant les deux groupements en position équatoriale peut exister significativement, car les interactions 1,3-diaxiales fortes empêchent les deux groupements d'être en position axiale simultanément.

 

Considérons que les deux substituants sont à présent en position relative 1,3. S'ils sont en configuration cis, le cas est semblable à la configuration trans pour des substituants en position relative 1,2 ou 1,4. A l'inverse, s'ils sont en configuration trans, le cas est semblable à la configuration cis pour des substituants en position relative 1,2 ou 1,4.

Si les substituants sont très encombrants, la conformation chaise peut ne pas être la plus stable: dans le cas du cis-1,4-di-tert-butylcyclohexane27, la conformation bateau tordu permet de placer les deux groupements en position plus favorable que pour la conformation chaise, pour laquelle une groupement tert-butyle se trouve en position axiale. Il a ainsi été mesuré par RMN que la conformation bateau tordu était plus stable de 0,47 kJ/mol à 125 K que la conformation chaise.

 

Analogues hétérocycliques
Les analogues hétérocycliques du cyclohexane sont omniprésents dans le domaine des sucres, des pipéridines ou des dioxanes entre autres. La conformation chaise est généralement la plus stable, mais les valeurs du facteur A varient fortement lorsque l'on remplace un groupement méthylène par un atome d'oxygène ou d'azote, comme en témoigne l'effet anomérique. On peut aussi noter certains analogues hétérocycliques comme le 1,2,4,5-tétrathiane (SCH2S)2 pour lesquels les interactions 1,3-diaxiales n'existent pas: beaucoup plus de molécules sont alors en conformation bateau tordu. Pour son analogue tétraméthylé, le le 3,3,6,6-tétraméthyl-1,2,4,5-tétrathiane, la conformation bateau tordu est la conformation majoritaire.

 

 

Toxicité et risques
Toxicité
Du fait de la toxicité du cyclohexane, il existe des valeurs limite d'exposition pour protéger les personnes qui travaillent avec ce composé :

 

 

entre 300 et 375 ppm en France, selon la durée de l'exposition,
200 ppm en Allemagne,
100 ppm aux États-Unis28.
Inflammabilité
Le cyclohexane est très inflammable. Une fuite de cyclohexane dans une usine britannique a provoqué une explosion en 1974, entraînant la mort de 28 personnes travaillant sur le site.

 

 


Siklohekzan

 

siklohekzan

 

Ürün Özellikleri: 
• Laboratuvar kimyasalıdır.
• Ambalaj miktarı: 150gr
• Çevre ve Sağlığa Etkisi: Çevreye zararlıdır çok yanıcı bir maddedir.
• Kimyasal Formülü: C6H12
• Yoğunluk: 0,78
• Saflık: % 99
• M.A (g/mol): 84,163
siklohekzanın top çubuk modeli
siklohekzan (İngilizce: cyclohexane); molekül formülü C6H12 olan, bir tane halka bulunduran sikloalkanlara dahil olan bir bileşiktir. siklohekzan renksiz, yanıcı bir sıvıdır. Çeşitli yollardan eldesi mümkündür. siklohekzanın erime sıcaklığı 6,47 °C, kaynama sıcaklığı ise 80,74 °C'dir.

 

Siklohekzan ve substitue siklohekzanlar

 

siklohekzan dimetanolHem su hem de UV direncinin yüksek olması gereken dış cephe sanayi boyası polyesterlerinde kullanılan poliol.
Kimyasal adı: 1,4_Siklohekzandimetanol; 1,4-dimetilolsiklohekzan
Kimyasal formülü:

 

Erime noktası: 35°C

 

TerimTanımCyclohexanedimethylol (CHDM)Polyol that is used in exterior-use industrial coating polyesters which require high water and UV resistance.
Chemical name: 1,4-cyclohexane dimethylol, 1,4-dimethylcyclohexane
Chemical formula:

 

Melting point: 35°C

 


Siklohekzan ve substitue (dallanmış) siklohekzanlar konformerleri ve izomerleri halkalı bileşikler içerisinde çok büyük önem arz etmesi genelde üzerinde en çok durulan halkalı yapı olma özelliği bağ gerilimi ve torsiyonal gerilim açısından enerjice oldukça düşük konumlara gelebilmesi ve çok kararlı yapılar oluşturmasındandır. Bu ve diğer benzeri özellikleri bizim de konumuz stereokimya'nın iyi anlaşılabilmesi için bu yapının dikkatlice inceleme ve irdeleme gereğini doğurmaktadır. Bu nedenle siklohekzan diğer halkalı yapılara göre daha detaylı incelenecektir.

 

Siklohekzan da eğer düzlemsel olsa idi bağ açısının 120° ve hidrojen atomlarının birbirine göre eclipsed (çakışık) konumda olması gerekliydi

Oysa siklohekzan'ın yaygınca bilinen kayık (Boat) (şekil.......) ve koltuk (Chair) (şekil......)olmak üzere iki tane konformasyonu vardır. Bunlardan koltuk konformasyonu en kararlı ve en düşük enerjili yapısıdır. Her bir karbon atomu hem tetrahedral yapıya eşit bağ açıları oluşturmuş (109.5°) hem de hidrojenleri çakışık (eclipsed) olmadığı gibi, tersine çapraz konumdadır ve oldukça düşük torsiyonal gerilime sahiptir.

 


Koltuk formunda karbon atomlarının ve hidrojen atomlarının uzaysal dizilişleri.

 

Siklohekzanın Top ve Çizgili (ball and stick) gösterimi yada gerçek uzaysal gösterimi (spacefilling) üç boyutlu halinin daha rahat anlaşılmasını sağlayabilir (şekil.....). MDL plugin şeklinde hem mavi hem de kırmızı renkli atomlar hidrojendir, mavi renkli atomlar Ha- yani aksiyal hidrojenleri, kırmızı renkli olanlar ise He- ekvatoriyal hidrojenleri göstermesi için ayrı renklerle verilmiştir (modelde ise H yerine D kullanılmıştır). Aksiyal aynı düzlemde bulunan dört karbon atomuna dik, ekvatoriyal ise aynı düzlemde bulunan dört hidrojen atomlarıyla benzer düzlemlerde olduğu anlamına gelir.

 

Tam Ekran Modu ile incele

Bu metinde anlatılan her bilginin JAVA içerisinde incelenmesi ve anlaşılması genel olarak tüm siklohekzan içeren organik moleküllerin davranışını anlamada kolaylık sağlar, dikkatlice inceleyiniz.

Siklohekzan'ın her hangi bir anda dört karbon atomu aynı düzlemdedir. Bunların hangi dördü olduğu, zamanla konformerlerin oldukça hızlı bir şekilde bir birlerine dönmelerinden dolayı tespit edilmemekle birlikte (Model üzerinde çalışınız ! ) kağıt düzlemi üzerinde anlaşılır olması açısından şekil...de, C1,C2,C4,C5 dir. C3 ve C6 karbonlarını ise bir önceki yapı olan siklopentanın açık zarf şeklinden biraz daha eğik ve açının 109.5° olana kadarki iki yönlü durumu diye düşüne biliriz. Burada zarfın bir ucu yukarı kalkarken bir diğeri aşağı eğilmiştir.

 

Aslında gerçek yapıda karşılıklı seçilen herhangi iki (1 ve 4 konumlu) karbon atomlarından biri düzlemi oluşturan dörtlüye göre aşağıda biri yukarıdadır. Yani aynı anda üç tane düzlemin varlığı model çalışması ile daha iyi anlaşılacaktır. (üç boyutlu halini incele)

Tam Ekran Modu ile incele

şekil .... siklohekzanın herhangi bir andaki düzlemleri.

Bu verilen bilgiler siklohekzan'da iki değişik hidrojen konumu Ha (aksiyal-dikey) ve He (ekvatoriyal-düzlemsel) olduğunu ve NMR'de ( Nükleer Magnetik Rezonans spektroskopisi) iki farklı hidrojen gözlenmesi gerektiği fikrini ortaya çıkarır. Fakat oda sıcaklığı için bu durum gözlenemez. Bunun sebebi her hangi bir koltuk konformeri çok hızlı bir şekilde başka bir koltuk konfermerine dönüşür ki bu anda Ha'lar He'ye dönüşürken, He'ler de Ha'lara dönüşür. (Model çalışması yapınız.)

şekil .siklo hekzanın iki koltuk konformasyonu dönüşümü esnasında ekvatoriyal hidrojenlerin aksiyal hidrojenlere dönüşümü.

şekil... kolay gözükmesi açısından birinci konumda aksiyal hidrojenleri gösterilmeden, ikinci konumda ise ekvatoriyal hidrojenleri ki daha önce iptal edilenlerdir olmadan çizilmiştir. Bu dönüşüm için gerekli aktivasyon enerjisi Ea- oda sıcaklığında yeterli olmakla birlikte -80 °C lerde yeterli değildir ve bu derece soğukta alınan NMR'ler için aksiyal ve ekvatoriyal hidrojenleri spektrumdan ayırmak mümkündür.

Çokça karşımıza çıkan siklohekzanın aksiyal ve ekvatoriyal bağlarının da anlaşılır bir şekilde çizilmesi önemlidir. Kolayca çizme yöntemi kişisel olarak geliştirilmekle birlikte genelde kullanılan kolay bir yöntemde burada kısaca anlatılacaktır.

a) Aynı düzleme gelen ve aynı uzunlukta iki doğruyu aşağıdaki şekilde (a) çiziniz.

b) Bunlara (b-) konumunda gösterildiği şekilde yine birbirine paralel ve aynı uzunlukta iki doğru ekleyiniz.

c) Yakın köşeleri birleştirmek (c) sizi aynı işlemi tekrar yapmaya zorlayacak ve siklohekzan yapısını verecektir.

 

Aksiyal ve ekvatoriyal hidrojenlerin çizilmesinde dikkat edilecek durum ise;

aşağıda gösterildiği gibi kendisine ikinci dereceden komşu olan bağa paralel olarak çizilmesidir.

 

a-b ekvatoriyal bağının a'-b' doğrusuna, c-d ekvatoriyal bağının da c'-d' doğrusuna ikinci dereceden komşu ve paralel olduğuna dikkat ediniz.

 

1-2 ekvatoriyal bağ 1-2 doğrusuna ve 3-4 ekvatoriyal bağı da 3-4 doğrusuna aynı şekilde paraleldir.

Aksiyal bağları ise bir yukarı bir aşağı olacak şekilde çiziniz.

 

 

Siklohekzan çizimi çokça karışık ve zor bulunur, bir çizim örneği için powerpoint animasyonuna bakabilirsiniz (pps)

Sonuçta siklohekzanın ve tüm bağlarının ve üç boyutlu yapılarının daha iyi anlaşılması için bir model çalışması gereklidir. Koltuk konformasyonu her ne kadar da çakışık değil çapraz konumda da olsa tamamen gerilimden ve etkileşmelerden uzak değildir. Yapıda bir birine en yakın hidrojenler 1,3- konumunda olan aksiyal hidrojenlerdir ve bu hidrojenlerin etkileşmesini 1,3-diaksiyal etkileşme denir.

 

Siklohekzanda 1,3-diaksiyal etkileşme. 1,3-diekvatoriyal etkileşmenin enerji bakımından ihmal edilecek kadar küçük olmasını açıklamaya çalışınız.

Eğer siklohekzan halkası monosubstitue ise o zaman her iki koltuk konformasyonunun enerjisi birbirine eşit olmaz. Eğer metilsiklohekzanı örnek olarak incelersek, metil grubunun bir aksiyal birde ekvatoriyal bağlandığı iki koltuk konformasyonu yazabiliriz.

 

Bu konformasyonlardan metil grubunun ekvatoriyal bağlı olanının, ekvatoriyaldeki 1,3-diaksiyal etkileşmesinden dolayı daha düşük enerjili olduğunu anlamakta zor değildir. Dengede bulunan iki koltuk konformasyonundan termodinamik açıdan düşük enerjili ekvatoriyal bağlı olanı dengenin kaydığı yön olacak ve ortamda daha fazla bulunacaktır.

Bu dengeyi enerji vererek ekvatoriyal lehine dönüştürmek de mümkündür. Bu dönüşümü NMR spektroskopisi ile izlemekte mümkün olmuştur. Aşağıda verilen örnekleri enerji arttıkça ekvatoriyal yapıyı tercihinde o kadar arttığını düşünerek yorumlamaya çalışınız.

İki substituentli siklohekzanda cis ve trans olmak üzere iki tane diastereomer vardır. Bu durum 1,2-, 1,3- veya 1,4 konumları da dikkate alınarak incelenmelidir.

Cis veya trans izomerlere karar vermenin en kolay yolu halkaya yatay bir düzlem düşünüp her iki substituent de düzleme göre aynı yöne bakıyor ise cis, zıt yöne bakıyor ise trans yapıda kabul etmektir. ( Her iki bağında ekvatoriyal yada aksiyal olmasının trans, bir ekvatoriyal bir de aksiyal konum da olmasınınsa cis olarak değerlendirilmesini kolay bulanlarda vardır). Bir birine trans konumda olan iki türlü yapı mümkün olmakla birlikte, dikkat edilmesi gereken bir nokta yine trans konumda yazılabilecek diaksiyal veya diekvatoriyal konumlar ve bunlardan da diekvatoriyallerin daha kararlı olmasıdır.

 

"Acemilerin her zaman unuttuğu, ustaların her zaman planladığı bir şey vardır".

 



 

 



İki substituentli durumda eğer bir ekvatoriyal birde aksiyal bağlanma varsa bunlarda da enerjice fark bulunan iki durum ortaya çıkar. Yani herhangi birinin ekvatoriyal veya aksiyal olma durumu aynı enerjiye sahip değildir. Hangisinin ekvatoriyal konumda olacağının tahmini tablo...da verilen Gibs serbest enerji farklarına bakılarak yapılabilir. örnek olarak cis-1-floro-4-metilsiklohekzanı inceleyelim.

 

 

Yapıyı yazarken dikkat edilmesi gereken durum,

a) cis-bağlanma ( bir ekvatoriyal bir aksiyal)

b) DG, F =1.1 kcal / mol ve DG,CH3 = 7.1 kcal / mol

c) Metil grubunun ekvatoriyal oldugu (cis-) yapı termodinamik kararlı durumudur.

Daha hacimli olan metil grubunun aksiyal oldugu durumda her iki hidrojenle 1,3-diaksiyal etkileşmede bulunduğu açıkça gözükmektedir.

S/ Trans-1-bromo-3-tersiyerbutilsiklohekzan yapısını da benzer şekilde siz irdeleyiniz.

A/ Aşağıda açık formülleri verilen mentol ve neomentolün koltuk konformasyonlarını yazınız.

 

 

Benzenin aromatik yapı anlatılırken çok sık kullanılması gibi stereokimya anlatılırken de, siklohekzan modeli çok kullanılır. Siklohekzanın iki boyutlu yazımında dikkat edilmesi gereken durum, 1,2-aksiyal konumdaki hidrojenlerden biri bizden tarafa bakarken diğeri molekülün diğer tarafına bakar.

 

Aslında, siklohekzan yapısında 1,2- ve 1,4- bağlanma açısından benzerdir ama 1,3- diğer ikisinden farklıdır. Ayı mantığı kullanarak her iki moleküle de isopropil grubunun bulunduğu yönden bakarsanız;

 

Koltuk formundan iki boyutlu formlarında nasıl kolayca yazılabileceğini de anlamış oluruz.

 

Hacimli substituentlerin ekvatoriyal konumu tercihleri, aksiyal ve ekvatoriyal konformerlerdeki gouche etkileşmelerinin karşılaştırılması ile de bulunabilir. Trans-1,2-dimetilsiklohekzan için bu etkileşmeyi konformerlerini çizerek anlamaya çalışalım.

 

Trans konumda yazılabilen her iki konformerden diekvatoriyal olanında iki gauch etkileşme olduğu için, daha düşük enerjilidir.

Siklohekzanın koltuk konformasyonu haricinde de konformerleri olduğunu biliyoruz. Bunlar kayık ve egri (bozuk) kayık olarak adlandırılırlar. Kayık konformasyonu, koltuk konformasyonuna göre 27 kJ/mol daha yüksek enerjilidir. Bu yapıda düzlemde bulunan C2,C3, C5, C6 hidrojenlerin çakışık duruma geldiği ve iki uç CH2'ler, C1 ve C4 deki hidrojenlerin ise sterik (hacimsel) olarak etkileştiğini görmek için de moleküler model kullanılabilir.

 

Kayık formundaki enerjiyi yükselten bu durumlar gereği kayık formu normal şartlar altında basit siklohekzan yapısının tercih ettiği bir yapı değildir. Bazen polisiklik (çok halkalı) yapılarda bulunabilir.

Eğik kayık yapısı, kayık yapısına göre daha kararlıcadır, yaklaşık 7 kJ / mol. Bu azalmanın sebebi iki karbon atomunun düzlemden eğilerek hidrojenlerinin çakışık konformasyondan biraz uzaklaşmasıdır.

 

şekil.....siklohekzanın eğri kayık konformeri.

Bu konformasyonda biraz önemlidir, tersiyerbutil gurubu gibi koltuk konformasyonunda ekvatoriyal konumda güçlü etkileşmelere sebep olan yapılar genelde eğikkayık konformasyonunu tercih ederler.

Örnek olarak, cis-1,4-di-t-butilsiklohekzanda t-butil guruplarının birisi aksiyal konuma gelmek zorundadır ki buda güçlü 1,3-diaksiyal etkileşmelere sebep olacaktır. molekül boat konformerini tercih edecek buda hidrojenler için çakışık hidrojenleri ortaya çıkaracağından, her iki hacimli gurubu da pseudo-ekvatoriyal konuma getirecek eğik kayık formunda daha düşük hacimsel etkileşmelere ve çapraza yakın konuma sahip olacaktır.

 

şelik.......cis-1,4-di-t-butilsiklohekzanın eğik kayık formunu tercihi.

Dekalin, iki siklohekzan yapısının birbirine bağlandığı durum da stereo kimyasal açıdan ilginç durumlar ortaya çıkarır. Dekalinik yapılar genelde doğal maddelerde sıkça karşımıza çıkar. Genelde trans-bağlanmış konumları halinde karşılalılır. Dekalinde cis-ve trans- kelimeleri halkalardan biri baz alındığında, ikinci bağlanacak siklohekzan bağlarının cis- yada trans- durumda olmalarını kast eder.

A/ 2-metil-trans-dakalinin, 1-kloro-cis-dekalin ve cis-2,3-dibromo-trans-dekalinin en kararlı yapılarını yazınız.

 

Doğal maddelerde, trans- halka bağlanmasının uzayarak devam ettiği organik polisiklik moleküllerle de karşılaşmak mümkündür. Örnek olarak stereoitler bu tür tetrasiklik sistemler de üç tane siklohekzan yapısı birde beşli halka bulunan yapılardır. Bunların bir çoğu doymuş hidrokarbonları şeklinde bulunurlar.
siklohekzan, altı karbon atomlu bir halka içeren bir alisiklik hidrokarbondur; naylon üretiminde bir hammadde olarak kullanılan, hekzan siklik formu. Polar olmayan bir çözücü olarak bir rolü vardır. Bir sikloalkan ve uçucu bir organik bileşiktir. siklohekzan, petrol benzeri bir kokusu olan berrak, renksiz bir sıvı halinde görünür. Naylon, çözücü olarak, boya sökücü ve diğer kimyasalları yapmak için kullanılır. Parlama noktası -4 ° F. Yoğunluk 6,5 lb / gal (sudan az) ve suda çözünmez. Havadan ağır buharlar. siklohekzan renksiz bir sıvıdır. Keskin, petrol benzeri bir kokuya sahiptir. Suda az çözünür. KULLANIM: Üretilen siklohekzanın% 98'inden fazlası naylon ara ürünler yapmak için kullanılır. Lak, reçineler ve sentetik kauçuk için çözücü olarak kullanılır. Boya ve vernik sökücü olarak da kullanılabilir. Tüm ham yağlarda bulunur. Volkanik emisyonlarda, tütün dumanında ve bitki uçucu maddelerinde serbest bırakılabilir. MARUZ KALMA: siklohekzan içeren ürünlerin kullanıldığı endüstrilerde çalışan insanlar en yüksek düzeyde maruz kalacaklardır. Naylon endüstrisi çalışanlarının maruz kalması en muhtemel olanıdır. Diğer endüstriler arasında ayakkabı ve deri fabrikaları, matbaa tesisleri ve mobilya ve mekanik endüstrileri yer alabilir. Genel popülasyon siklohekzana tütün dumanı, benzin dumanı veya smogdan maruz kalabilir. siklohekzan, yüzey, yer altı ve içme sularında düşük seviyelerde bulunabilir. Havada da bulunabilir. Diğer kimyasallarla reaksiyona girerek havayı bozar. Toprak ve su yüzeylerinden hızla buharlaşması beklenir. Toprakta veya suda kalan siklohekzan, mikroorganizmalar tarafından yavaşça bozulabilir. Su organizmalarında birikmesi bekleniyor. RİSK: siklohekzan insanlarda merkezi sinir sistemini durdurabilir. Bu, yüksek maruziyet seviyelerinde baş ağrısı, baş dönmesi, narkoz ve ölüme neden olabilir. Kuru boğaz ve göz tahrişi, 4 saat boyunca 250 ppm'lik hava konsantrasyonlarını solan insanlar tarafından bildirilmiştir. Laboratuar hayvanlarında, farelerde ve yüksek hava konsantrasyonları soluyan farelerde merkezi sinir sistemi çökmesi gözlenmiştir. Çok yüksek hava konsantrasyonları soluyan gebe sıçanlarda doğum kusurları veya düşükler bulunmadı. Çok yüksek hava konsantrasyonları soluyan iki kuşak sıçanda yavru üretme kabiliyeti üzerinde bir etki bulunmadı. siklohekzanın insanlarda kansere neden olma potansiyeli, Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı veya ABD Ulusal Toksikoloji Programı Onikinci Raporunda Kanserojenler Raporu'nda değerlendirilmemiştir. ABD EPA IRIS Programı, siklohekzanın insan kanserojen potansiyelinin değerlendirilmesi için verilerin yetersiz olduğunu belirledi. IRIS belgesinde, hiçbir insan verisinin olmadığı ve laboratuar hayvanlarında yeterli kanser çalışmasının bulunmadığı belirtildi. Benzen, hidrojenin varlığında sıvı veya buhar fazındaki siklohekzana katalitik olarak hidrojenlenebilir. Katalizör olarak nikel, platin veya paladyum kullanan birkaç siklohekzan işlemi geliştirilmiştir. Genellikle, katalizör, örneğin alümina üzerinde desteklenir, ancak en az bir ticari işlem Raney nikel kullanır. siklohekzan. Ullmann Endüstri Kimyası Ansiklopedisi 7. basım. (1999-2014). NY, NY: John Wiley ve Oğulları. Online Gönderme Tarihi: 15 Ekim 2011, HSDB'den. Petrol petrol fiyatları (% 0,5-1,0). Petrolün damıtılmasında elde edilir ... Petrolün damıtılmasında c4-400 ° F kaynama aralığı naftaları fraksiyonlanır,% 10-14 siklohekzan içeren C5-200 ° F nafta elde edilir ve süperfraksiyon işleminde% 85 konsantre olur (satılır) gibi); daha fazla saflaştırma /% 85 konsantre siklohekzan / pentanların siklohekzana izomerleştirilmesini, açık zincirli hidrokarbonların çıkarılması için ısı kırılmasının ve aromatik bileşiklerin çıkarılması için sülfürik asit muamelesinin yapılmasını gerektirir. Cikloheksan, C6H12 moleküler formülüne sahip bir sikloalkandır. siklohekzan, temizlik ürünlerini hatırlatan (bazen içinde kullanıldığı), belirgin bir deterjan benzeri kokusu olan renksiz, yanıcı bir sıvıdır. siklohekzan esas olarak adipik asit ve kaprolaktamın endüstriyel üretimi için kullanılır, ancak tepkisiz olmasına rağmen, siklohekzan siklohekzanon ve siklohekzanol üretmek için katalitik oksidasyona uğrar. "KA yağı" adı verilen siklohekzanon-siklohekzanol karışımı, naylonun öncüsü olan adipik asit ve kaprolaktam için bir hammaddedir. Yılda birkaç milyon kilogram siklohekzanon ve siklohekzanol üretilmektedir. [9]

 

 

 

Laboratuar çözücüsü ve diğer niş kullanım alanları. Bazı düzeltme sıvısı markalarında çözücü olarak kullanılır. siklohekzan bazen polar olmayan bir organik çözücü olarak kullanılır, bununla birlikte n-heksan bu amaç için daha yaygın olarak kullanılır. Pek çok organik bileşik, sıcak siklohekzan içinde iyi çözünürlük ve düşük sıcaklıklarda zayıf çözünürlük sergilediğinden, sıklıkla yeniden kristalleştirme çözücüsü olarak kullanılır.
siklohekzan ayrıca, -87.1 ° C'de uygun bir kristal-kristal geçişi nedeniyle, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) cihazlarının kalibrasyonu için kullanılır. [14]
siklohekzan buharı, vakumla karbürleştirme fırınlarında, ısıl işlem ekipmanı imalatında kullanılır. naylonun öncüleridir. Endüstriyel bir ölçekte, bir Raney nikel katalizörü varlığında benzenin hidrojenlenmesi ile siklohekzan üretilir. [7] siklohekzan üreticileri, benzen için küresel talebin yaklaşık% 11,4'ünü oluşturmaktadır. [8] Tepkime (H (500 K) = -216,37 kJ / mol) ile oldukça ekzotermiktir. Dehidrojenasyon, hidrojen giderme için elverişli entropiyi yansıtan 300 ° C'nin üzerinde gözle görülür bir şekilde başlamıştır [9] Benzen-nikel katalizörü ile benzenin siklohekzana katalitik olarak hidrojenlenmesi. 6-köşe kenar halkası mükemmel bir altıgen şekline uymamaktadır. Düz bir 2D düzlem altıgenin şekillenmesinde önemli açı gerginliği vardır, çünkü bağları 109.5 derece değildir; burulma gerinimi de kayda değer olacaktır, çünkü bütün bağlar kapatılmış bağlar olacaktı. Bu nedenle, burulma gerilimini azaltmak için, siklohekzan, bir sandalye örtüsü olarak bilinen bir işlem vasıtasıyla oda sıcaklığında hızlı bir şekilde birbiriyle iç içe geçen, sandalye konformasyonu olarak bilinen üç boyutlu bir yapıyı benimser. Sandalye çevirme sırasında, karşılaşılan diğer üç ara konformasyon vardır: en dengesiz konformasyon olan yarım sandalye, daha stabil bot konformasyonu ve tekneyle daha stabil fakat yine de daha az sabit olan döner bot sandalyeden daha kararlı. Sandalye ve büküm botu enerji minimumdur ve bu nedenle uyumludur, yarım sandalye ve tekne geçiş durumudur ve enerji maksima'sını temsil eder. Sandalye konformasyonunun, siklohekzan için en stabil yapı olduğu fikri ilk önce Hermann Sachse tarafından 1890 gibi önerildi, ancak daha sonra yaygın bir şekilde kabul gördü. Yeni konformasyon karbonları 109,5 ° 'lik bir açıyla yerleştirir. Hidrojenlerin yarısı halkanın düzleminde (ekvator), diğer yarısı da düzleme dik (eksenel). Bu konformasyon, en stabil siklohekzan yapısına izin verir. Bir başka siklohekzan konformasyonu, bot konformasyonu olarak da bilinir, ancak biraz daha kararlı sandalye oluşumuna dönüşüm sağlar. Eğer siklohekzan büyük bir sübstitüent ile mono sübstitüe edilmişse, sübstitüent ekvator pozisyonunda eklenmiş olarak bulunur, çünkü bu biraz daha kararlı bir konformasyondur.

 

 

 

siklohekzan, tüm sikloalkanların en düşük açısına ve burulma suşuna sahiptir; sonuç olarak, siklohekzanın toplam halka geriliminde 0 olduğu kabul edildi. Katı fazlar
siklohekzanın iki kristal fazı vardır. 186 K ve erime noktası 280 K arasında sabit olan yüksek sıcaklık fazı I, plastik bir kristaldir, bu da moleküllerin dönme serbestlik derecelerini koruduğu anlamına gelir. Düşük sıcaklık (186 K altı) faz II sipariş edilir. Diğer iki düşük sıcaklık (kararlılıkta olabilir) faz III ve IV, 30 MPa'nın üzerindeki orta basınçların uygulanmasıyla elde edilmiştir, burada faz IV sadece deuterated siklohekzanda ortaya çıkar (basınç uygulaması tüm geçiş sıcaklıklarının değerlerini arttırır. siklohekzan oksidasyon tesisi, gösterilen Şekil 2.55, bir katalizör mevcudiyetinde hava enjeksiyonu ile siklohekzanın siklohekzanona ve siklohekzanole oksitlendiği seri halinde altı reaktörden oluşan bir trenden oluşmuştur, tepkimeler ekzotermiktir, reaktörlere besleme taze bir siklohekzan ve geri dönüştürülmüş malzeme karışımıdır. Reaktörlerden gelen ürün hala yaklaşık% 94 oranında siklohekzan içermekte olup, sıvı reaktantlar bir reaktörden diğerine yerçekimi ile akmaktadır, sonraki aşamalarda, reaksiyon ürünü reaktörlere geri dönüştürülmüş olan reaksiyona girmemiş siklohekzanı ayırmak için damıtılmıştır ve Kaprolaktata dönüştürülen siklohekzanon ve siklohekzanol, reaktördeki çalışma koşulları tasarım, 8.8 bar (g) ve 155 ° C idi. Şekil 2-55'te gösterilen siklo-heksan oksidasyon tesisi, siklo-heksanın siklo-heksanona ve siklo-heksanole oksitlendiği seri halinde altı reaktörden oluşan bir trenden oluşuyordu. bir katalizör varlığında hava enjeksiyonu ile. Tepkimeler ekzotermiktir. Reaktörlere besleme, taze bir siklo-heksan ve geri dönüştürülmüş malzeme karışımıydı. Reaktörlerden gelen ürün hala yaklaşık yüzde 94 oranında siklo-heksan içermektedir. Sıvı reaktifler bir reaktörden diğerine yerçekimi ile akmıştır. Takip eden aşamalarda, reaksiyon ürünü reaktörlere geri dönüştürülen reaksiyona girmemiş siklo-heksanı ve kaprolaktam'a dönüştürülen siklo-heksanon ve siklo-heksanolü ayırmak için damıtıldı. Tasarıma göre reaktörlerde çalışma koşulları 8,8 bar (g) ve 155 ° C idi. siklohekzan / benzen / hidrojen sistemi, atmosferik basınçta 478-589K sıcaklık aralığında geri dönüşümlü reaksiyonu içerir. Hem endotermik dehidrojenasyon hem de ekzotermik hidrojenasyon reaksiyonları katalitik reaksiyonlardır. Reaksiyonun entalpisi çok büyük. Ayrıca, benzenin hidrojenasyonu için teknoloji, kimyasal reaksiyon ısı depolaması için siklohekzan / benzen / hidrojen sisteminin potansiyel olarak uygulanmasını teşvik edecek endüstriyel ölçekte [47] oluşturulmuştur. Bu nedenle, bu geri dönüşümlü reaksiyon, kimyasal reaksiyon ısı depolaması için umut verici bir aday olarak kabul edilir. Reaktiflerdeki safsızlıkların varlığı, bir yan reaksiyona neden olabilir. Safsızlıkları gidermek için reaktifleri ön işlemden geçirmek önemlidir. Cacciola ve diğ. [48], COP ve siklohekzan / benzen / hidrojen sistemi için çeşitli etkili faktörler arasındaki ilişkiyi araştırdılar. 473K'lık bir hidrojen giderme sıcaklığı ve 573K'lık hidrojenasyon sıcaklığı için, hem termal enerji depolama yoğunluğu hem de COP, hidrojen giderme ve hidrojenasyon reaksiyonlarının reaksiyon dönüşümleri sırasıyla% 30 ve% 70 olduğunda en yüksek değere ulaşmıştır. Besleme, siklohekzan, benzen, toluen içerir. ve o-ksilen. Ekstraksiyon çözücüleri olarak su ve aseton eklenir. Birinci ve ikinci sütunda (C1 ve C2), yüksek kaynama noktalı bileşenler (o-ksilen (3) ve toluen (6)), alt ürünler olarak çıkarılır. Daha sonra, benzen (9) ve siklohekzan (12) distilat fraksiyonu olarak yakalanır. Benzen ve siklohekzan azeotrop oluşturuyor ve yakın kaynama noktalarına sahip. Benzen, siklohekzan ile ağırlıkça yaklaşık% 70 asetonda bir azeotrop oluşturan aseton (7) eklenerek siklohekzandan ayrılır. Son olarak, bir çözücü olarak su (14) ilave edilerek siklohekzan bir ekstraksiyon aşamasında (El) asetondan uzaklaştırılır. Akış 11 su, aseton ve siklohekzan izlerini içerir ve C5 sütununda ayrılır. Solventler aseton (13) ve su (14) geri dönüştürülür.

 

 

 

Üretim
Modern üretim
Endüstriyel ölçekte, siklohekzan, benzenin hidrojenlenmesi ile üretilir. siklohekzan üreticileri küresel benzen talebinin yaklaşık% 11,4'ünü oluşturmaktadır. Reaksiyon, ΔH (500 K) = -216,37 kJ / mol) ile yüksek oranda ekzotermiktir. Dehidrojenasyon, dehidrojenasyon için elverişli entropiyi yansıtan 300 ° C'nin üzerinde belirgin bir şekilde başladı.

 

 

 

Tarihsel yöntemler
Benzenin aksine, siklohekzan kömür gibi doğal kaynaklarda bulunmaz. Bu nedenle, erken araştırmacılar siklohekzan örneklerini sentezledi.

 

 

 

Erken başarısızlıklar
1867'de Marcellin Berthelot yüksek sıcaklıklarda hidrojeni asit ile benzen azaltmıştır.
1870 yılında, Adolf von Baeyer, reaksiyonu tekrarladı ve aynı reaksiyon ürünü "heksahidrobenzen" i ilan etti.
1890'da Vladimir Markovnikov, aynı bileşiği Kafkasya petrolünden damıtıp, onun karışımını "hekzanaften" olarak adlandırdığını düşünüyordu.
Şaşırtıcı bir şekilde siklohekzanları, heksahidrobenzen veya heksanaftene göre 10 ° C daha yüksek kaynamaya başladı, ancak bu bilmece 1895 yılında Markovnikov, NM Kishner ve Nikolay Zelinsky tarafından çözüldü, metilcyclopen "un" rejenere edilmesinin yeniden reaksiyona girmesiyle "heksahidrobenzen" ve "heksanaften" yeniden birleştirildiğinde, çözüldü. .

 

 

 

Tepkiler ve kullanımlar
Reaktif olmamakla birlikte, siklohekzan, siklohekzanon ve siklohekzanol üretmek için katalitik oksidasyona uğrar. "KA yağı" adı verilen siklohekzanon-siklohekzanol karışımı, naylonun öncüsü olan adipik asit ve kaprolaktam için bir hammaddedir. Yılda birkaç milyon kilogram siklohekzanon ve siklohekzanol üretilir.

 

 

 

Laboratuar çözücüsü ve diğer niş kullanımları
Bazı düzeltme sıvısı markalarında çözücü olarak kullanılır. siklohekzan bazen polar olmayan bir organik çözücü olarak kullanılır, bununla birlikte n-heksan bu amaç için daha yaygın olarak kullanılır. Pek çok organik bileşik, sıcak siklohekzan içinde iyi çözünürlük ve düşük sıcaklıklarda zayıf çözünürlük sergilediğinden, sıklıkla yeniden kristalleştirme çözücüsü olarak kullanılır.

 

 

 

siklohekzan ayrıca, -87.1 ° C'de uygun bir kristal-kristal geçişi nedeniyle diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) cihazlarının kalibrasyonu için kullanılır.
Ana madde: siklohekzan konformasyonu
6 köşeli kenar halkası, mükemmel bir altıgen şekline uymuyor. Düz bir 2D düzlem altıgenin yapısı, bağları 109.5 derece olmadığı için önemli bir açı gerginliğine sahiptir; burulma gerilimi de kayda değer olurdu, çünkü bütün bağlar kapatılmış bağlar olacaktı. Bu nedenle, burulma gerilimini azaltmak için, siklohekzan, bir sandalye örtüsü olarak bilinen bir işlem vasıtasıyla oda sıcaklığında hızlı bir şekilde iç içe geçen, sandalye konformasyonu olarak bilinen üç boyutlu bir yapıyı benimser. Sandalye çevirme sırasında, karşılaşılan diğer üç ara konformasyon vardır: en dengesiz konformasyon olan yarım sandalye, daha stabil bot konformasyonu ve tekneyle daha stabil fakat yine de daha az sabit olan döner bot sandalyeden daha kararlı. Sandalye ve büküm botu enerji minimatıdır ve bu nedenle uyumludur, yarım sandalye ve bot geçiş durumlarıdır ve enerji maksimasını temsil eder. Sandalye konformasyonunun, siklohekzan için en sağlam yapı olduğu fikri ilk önce Hermann Sachse tarafından 1890 gibi önerildi, ancak daha sonra çok yaygın bir şekilde kabul gördü. Yeni konformasyon karbonları 109.5 ° 'lik bir açıyla koyar. Hidrojenlerin yarısı halkanın düzleminde (ekvator), diğer yarısı da düzleme dik (eksenel). Bu konformasyon, en stabil siklohekzan yapısına izin verir. Bir tekne konformasyonu olarak bilinen bir başka siklohekzan yapısı vardır, ancak biraz daha stabil sandalye oluşumuna dönüşüm sağlar. Eğer siklohekzan büyük bir sübstitüent ile mono sübstitüe edilmişse, sübstitüent ekvatorel bir konumda eklenmiş olarak bulunacaktır, çünkü bu biraz daha kararlı bir konformasyondur.
siklohekzan tüm sikloalkanların en düşük açısına ve burulma suşuna sahiptir, sonuç olarak siklohekzan toplam halka suşunda 0 olarak kabul edilmiştir.
Katı fazlar
siklohekzanın iki kristal fazı vardır. 186 K ve erime noktası 280 K arasında sabit olan yüksek sıcaklık fazı I, plastik bir kristaldir; bu, moleküllerin dönme serbestlik derecesini koruduğu anlamına gelir. Düşük sıcaklık (186 K altı) faz II sipariş edilir. Diğer iki düşük sıcaklık (kararlılıkta) faz III ve IV, 30 MPa'nın üzerindeki orta basınçların uygulanmasıyla elde edilmiştir; burada faz IV, sadece deuterated siklohekzan içinde ortaya çıkar (basınç uygulamasının tüm geçiş sıcaklıklarının değerlerini arttırdığına dikkat edin).
Sanayi Kullanım Alanları
Tarımsal kimyasallar (böcek ilacı olmayan)
Korozyon inhibitörleri ve kireç önleyici maddeler
Yakıtlar ve yakıt katkı maddeleri
Fonksiyonel sıvılar (kapalı sistemler)
Ara ürünler
Laboratuar kimyasalları
Yağlayıcılar ve yağlayıcı katkı maddeleri
Bilinmiyor veya makul şekilde tespit edilebilir
Diğer kategorilerde tanımlanmayan boya katkıları ve kaplama katkıları
Solventler (ürün formülasyonunun veya karışımının bir parçası haline gelir)

 

 

 

Tüketici Kullanımları
Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri
Tarım ürünleri (haşere ilacı olmayan)
Başka hiçbir yerde kapsanmayan yapı / inşaat malzemeleri
Yakıtlar ve ilgili ürünler
Mürekkep, toner ve renklendirici ürünler
Yağlar ve gresler
Bilinmiyor veya makul şekilde tespit edilebilir
Boya ve kaplama
Petrokimya
kolej ve üniversite laboratuvar araştırmaları, diğer kimyasal preparatlar, laboratuvar kullanımı, Farmasötik preparat ve laboratuvar kullanımı.

 

 

 

Güvenlik ve Tehlikeler
Tehlike TANITIMI
GHS Sınıflandırması
GHS02: AlevlenirlerGHS07: Tahriş ediciGHS08: Sağlık Tehlikesi, kanserojen, mutajenite, üreme toksisitesi, hedef organ toksisitesi, aspirasyon tehlikesiGHS09: Çevre, sucul toksisite
Sinyal: Tehlike
GHS Tehlike Beyanları
Tehlike beyannamesi kodu olan 3406 şirketin 3405'i tarafından sağlanan 42 bildirimin:

 

 

 

H225 (% 100): Yüksek Alevlenir sıvı ve buhar [Tehlike Alevlenir sıvılar]
H304 (% 100): Yutulduğunda ve hava yollarına girerse ölümcül olabilir [Tehlike Aspirasyon tehlikesi]
H315 (% 100): Cilt tahrişine neden olur [Uyarı Cilt aşınması / tahrişi]
H336 (% 99,32): Uyuşukluğa veya baş dönmesine neden olabilir [Uyarı Belirli hedef organ toksisitesi, tek maruz kalma; Narkotik etkiler]
H400 (% 99.94): Sudaki yaşam için çok toksik [Uyarı Sudaki çevre için tehlikeli, akut tehlike]
H410 (98.68%): Uzun süreli etkilerle sudaki yaşam için çok toksik [Uyarı Sudaki çevre için tehlikeli, uzun süreli tehlike]
Bilgi kirliliklere, katkı maddelerine ve diğer faktörlere bağlı olarak bildirimler arasında değişebilir. Parantez içindeki yüzde değeri, tehlike kodları sağlayan şirketlerden bildirilmiş sınıflandırma oranını gösterir. Sadece% 10'un üzerinde yüzde değerine sahip tehlike kodları gösterilmektedir.
Konformasyon yapısı
Hermann Sachse basit bir asistandı. Çok iyi bir kimyacı değildi ve iyi tanınmıyordu. Ancak, siklohekzanın yapısını belirlemek için bir formül geliştirdi. Ancak zamanının kimyagerleri, şimdi sandalye konformasyonu olarak bilinen bu yapıyı anlayamadılar. 31 yaşın altında, fikirleri gülünç olduğu için öldü. 25 yıl boyunca bilim adamları fikirlerinin meşru olduğunu keşfettiler. Günümüzde sandalye düzenlemeleri, 6 üyeli halkaların konformasyonunu göstermenin en kesin yoludur.

 

 

 

siklohekzan Yapısı ve Formülü
siklohekzan, C6H12 kimyasal formülüne sahiptir. Bir halka oluşturur, bu yüzden hiçbir CH3 ucu yoktur, bunun yerine her karbon bir CH2'ye bağlanır. siklohekzan çekmenin en basit yolu basitçe altıgen çizmektir. Bu formata göre, her nokta tamamen doymuş (hidrojen atomlu) bir karbonu gösterir. siklohekzan bu şekilde gösterildiğinde, her bir karbon atomu ve her bir hidrojen atomu tamamen aynı görünür.

 

 

 

Siklohekseksan genellikle düz altıgen şeklinde çizilir.
Düz siklohekzan
siklohekzan Konformasyonu
Hermann Sachse'nin geliştirdiği konformasyona bugün sandalye konformasyonu denir. Sık sık düz bir altıgen olarak siklohekzan çizmemize rağmen, bu teknik olarak doğru bir konformasyon değildir. Karbon atomları 109.5 derecelik bağ açıları oluşturmayı sever. Bu bağ açısı karbon atomlarını birbirine karışmadan mümkün olduğunca yakın tutar. Fakat eğer siklohekzan düz altıgen olsaydı, bağ açısı 120 derece olurdu. Çarpık bir altıgen oluşturarak, bağ açıları ideal 109.5 derece olur.
Hidrojen Atomları
Tipik olarak altıgen veya herhangi bir düz moleküle ikame maddeleri çizdiğimizde, ikame edicinin aşağıya işaret ettiğini belirtmek için noktalı çizgiler kullanırız ve yukarı dönük olduğunu göstermek için kamalar kullanırız. Bu sandalye konformasyonunda noktalı çizgiler ve kamalar kullanılmaz. Bunun yerine bir çizgiyi yukarı bakacak şekilde, ikame edicinin yukarıyı gösterdiğini gösterirken aşağıya doğru işaret eden bir satır aşağıya dönük olduğunu gösterir. Oldukça yalındır. Ancak, her bir yer sadece yukarı veya aşağı konuma sahip değildir, aynı zamanda ekvatoral veya ekseneldir. Ekvator, çizdiğimiz orijinal çizgilere diktir ve eksenel açılıdır. Hem ekvator hem de eksenel ya yukarı ya da aşağı olabilir, aslında sandalyenin etrafında ileri geri geçiş yaparlar.
Açıklama
Bu bileşik, selüloz eterleri, cilaları, reçineleri, yağları, vaksları, yağları, bitümleri ve ham kauçuğu çözmek için bir çözücü olarak kullanılır. Parfüm imalatında, yüzey kaplama işlemleri sırasında (vernik), naylon 66 ve mühendislik plastikleri üretimi için adipik asit sentezinde, naylon 6'da kaprolaktam sentezi sırasında, boya ve vernik sökücüsünde, uçucu yağların çıkarılmasında, moleküler ağırlık tayinleri için analitik kimyada, adipik asit, benzen, sikloheksil klorür, nitrosiklohekzan, siklohekzanol ve siklohekzanon imalatında, kamp sobaları için katı yakıt üretiminde, fungisidal formülasyonlarda (hafif mantar öldürücü etkiye sahiptir) Steroidler, organik sentez, yeniden kristalize orta cam ikameleri, katı yakıtlar, analitik kimyada ve yapıştırıcıların imalatında.

 

 

 

siklohekzanın Yapıları
siklohekzan için düzlemsel bir yapı açıkça imkansızdır. Bağ açıları mutlaka ideal tetrahedral açısından 120º, 10.5º daha büyük olacaktır. Ayrıca, böyle bir yapıdaki her karbon-karbon bağı tutulur. Elde edilen açı ve tutulma suşları bu yapıyı ciddi şekilde dengesizleştirir. Altı üyeli halkanın karşı taraflarındaki iki karbon atomu halka düzleminden kaldırılırsa, açı gerginliğinin büyük kısmı elimine edilebilir.
Bu tekne yapısının hala iki kapalı bağı ve teknenin "yay" ve "kıç" ında iki hidrojen atomunun ağır sterik kalabalığı vardır. Bu sterik kalabalığa genellikle sterik engel denir. Tekne konforunu bükerek, sterik engel kısmen giderilebilir, ancak döner bot conformer hala tekne conformer'ı karakterize eden bazı suşları tutar. Son olarak, bir karbonu halka düzleminin üstüne ve diğer düzlemin altına kaldırarak nispeten gergin bir 'sandalye' konformeri oluşur. Bu, siklohekzan molekülleri tarafından benimsenen baskın yapıdır.

 

siklohekzanın konformasyonu ile ilgili araştırmalar, H. Sachse (1890) ve E. Mohr (1918) tarafından başlatılmıştır, ancak 1950 yılına kadar, dönüşümlü sandalye uyumlaştırıcılarının manifold sonuçlarının tam bir muamelesinin ve askıda kalan tahvillerin farklı yönelimlerinin açıklandığı görülmemiştir DHR Barton (Nobel Ödülü 1969, O. Hassel ile birlikte). Aşağıdaki tartışma bu konformasyonel analizin bazı temel özelliklerini sunmaktadır.

Bir sandalyenin siklohekzan konformasyonunun dikkatlice incelenmesi üzerine, on iki hidrojenin yapısal olarak eşdeğer olmadığını tespit ettik. Bunlardan altı tanesi karbon halkanın çevresine yerleştirilmiş ve ekvator olarak adlandırılmıştır. Diğer altı halka yüzüğün yaklaşık düzleminin yukarısına ve altına (her bir konumdaki üç) yönlendirilir ve yüzüğün simetri eksenine paralel olarak hizalandığından eksenel olarak adlandırılır.

 

 


C6H12
Parlama Noktası: -4 ° F (NTP, 1992)
Alt Patlama Sınırı (LEL):% 1.3 (NTP, 1992)
Üst Patlayıcı Sınırı (UEL):% 8,4 (NTP, 1992)
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı: 518 ° F (USCG, 1999)
Erime Noktası: 43.7 ° F (NTP, 1992)
Buhar Basıncı: 68 ° F'de 95 mm Hg; 77.9 ° F'de 100 mm Hg (NTP, 1992)
Buhar Yoğunluğu (Havaya Göre): 2.9 (NTP, 1992)
Özgül Ağırlık: 68 ° F'da 0,779 (USCG, 1999)
Kaynama Noktası: 760 mm Hg'de 177.3 ° F (NTP, 1992)
Moleküler ağırlık: 84.16 (NTP, 1992)
Suda Çözünürlük: 63 ° F'da 1 mg / mL'den az (NTP, 1992)
İyonlaşma Potansiyeli: 9.88 eV (NIOSH, 2016)
IDLH: 1300 ppm Düşük patlayıcı limitinin% 10'una dayanarak

 

 

CYCLOHEXANE

Cyclohexane

 

Not to be confused with Benzene.
Cyclohexane
Cyclohexane
3D structure of a cyclohexane molecule
Skeletal formula of cyclohexane in its chair conformation
Ball-and-stick model of cyclohexane in its chair conformation
Names
Preferred IUPAC name
Cyclohexane[2]
Other names
Hexanaphthene (archaic)[1]
Identifiers
CAS Number
110-82-7 ☑
3D model (JSmol)
Interactive image
3DMet 
B04304
Beilstein Reference
1900225
ChEBI 
CHEBI:29005 ☑
ChEMBL 
ChEMBL15980 ☑
ChemSpider 
7787 ☑
DrugBank 
DB03561 ☑
ECHA InfoCard 100.003.461
Gmelin Reference
1662
KEGG 
C11249 ☑
PubChem CID
8078
RTECS number 
GU6300000
UNII 
48K5MKG32S ☑
UN number 1145
CompTox Dashboard (EPA)
DTXSID4021923 Edit this at Wikidata
InChI[show]
SMILES[show]
Properties
Chemical formula
C6H12
Molar mass 84.162 g·mol-1
Appearance Colorless liquid
Odor Sweet, gasoline-like
Density 0.7739 g/mL, liquid; Density = 0.996 g/mL, solid
Melting point 6.47 °C (43.65 °F; 279.62 K)
Boiling point 80.74 °C (177.33 °F; 353.89 K)
Solubility in water
Immiscible
Solubility Soluble in ether, alcohol, acetone
Vapor pressure 78 mmHg (20 °C)[3]
Magnetic susceptibility (χ)
-68.13·10-6 cm3/mol
Refractive index (nD)
1.42662
Viscosity 1.02 cP at 17 °C
Thermochemistry
Std enthalpy of
formation (ΔfH⦵298)
-156 kJ/mol
Std enthalpy of
combustion (ΔcH⦵298)
-3920 kJ/mol
Hazards
Safety data sheet See: data page
GHS pictograms GHS02: Flammable GHS08: Health hazard GHS07: Harmful GHS09: Environmental hazard
GHS Signal word Danger
GHS hazard statements
H225, H304, H315, H336
GHS precautionary statements
P210, P233, P240, P241, P242, P243, P261, P264, P271, P273, P280, P301+310, P302+352, P303+361+353, P304+340, P312, P321, P331, P332+313, P362, P370+378, P391, P403+233, P403+235, P405
NFPA 704 (fire diamond) 
NFPA 704 four-colored diamond
310
Flash point -20 °C (-4 °F; 253 K)
Autoignition
temperature
245 °C (473 °F; 518 K)
Explosive limits 1.3-8%[3]
Lethal dose or concentration (LD, LC):
LD50 (median dose)
12705 mg/kg (rat, oral)
813 mg/kg (mouse, oral)[4]
LCLo (lowest published)
17,142 ppm (mouse, 2 h)
26,600 ppm (rabbit, 1 h)[4]
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☑ verify (what is ☑☒ ?)
Infobox references
Cyclohexane is a cycloalkane with the molecular formula C6H12. Cyclohexane is a colourless, flammable liquid with a distinctive detergent-like odor, reminiscent of cleaning products (in which it is sometimes used). Cyclohexane is mainly used for the industrial production of adipic acid and caprolactam, which are precursors to nylon.[5]

 

Cyclohexyl is the alkyl substituent of cyclohexane and is abbreviated Cy.[6]

 


Production
Modern production
On an industrial scale, cyclohexane is produced by hydrogenation of benzene in the presence of a Raney nickel catalyst.[7] Producers of cyclohexane account for approximately 11.4% of global demand for benzene.[8] The reaction is highly exothermic, with ΔH(500 K) = -216.37 kJ/mol). Dehydrogenation commenced noticeably above 300 °C, reflecting the favorable entropy for dehydrogenation.[9]

 

 

Catalytic hydrogenation of benzene to cyclohexane with a raney-nickel catalyst
Historical methods
Unlike benzene, cyclohexane is not found in natural resources such as coal. For this reason, early investigators synthesized their cyclohexane samples.[10]

 

 

Early failures
In 1867 Marcellin Berthelot reduced benzene with hydroiodic acid at elevated temperatures.[11][12]
In 1870, Adolf von Baeyer repeated the reaction[13] and pronounced the same reaction product "hexahydrobenzene"
in 1890 Vladimir Markovnikov believed he was able to distill the same compound from Caucasus petroleum, calling his concoction "hexanaphtene".
Surprisingly, their cyclohexanes boiled higher by 10 °C than either hexahydrobenzene or hexanaphtene, but this riddle was solved in 1895 by Markovnikov, N.M. Kishner, and Nikolay Zelinsky when they reassigned "hexahydrobenzene" and "hexanaphtene" as methylcyclopentane, the result of an unexpected rearrangement reaction.

 

 


Cyclohexane has the lowest angle and torsional strain of all the cycloalkanes; as a result cyclohexane has been deemed a 0 in total ring strain.

 

 

Solid phases
Cyclohexane has two crystalline phases. The high-temperature phase I, stable between 186 K and the melting point 280 K, is a plastic crystal, which means the molecules retain some rotational degree of freedom. The low-temperature (below 186 K) phase II is ordered. Two other low-temperature (metastable) phases III and IV have been obtained by application of moderate pressures above 30 MPa, where phase IV appears exclusively in deuterated cyclohexane (application of pressure increases the values of all transition temperatures).[15]

 

 


Cyclohexane is an alicyclic hydrocarbon comprising a ring of six carbon atoms; the cyclic form of hexane, used as a raw material in the manufacture of nylon. It has a role as a non-polar solvent. It is a cycloalkane and a volatile organic compound.Cyclohexane appears as a clear colorless liquid with a petroleum-like odor. Used to make nylon, as a solvent, paint remover, and to make other chemicals. Flash point -4°F. Density 6.5 lb / gal (less than water) and insoluble in water. Vapors heavier than air.Cyclohexane is a colorless liquid. It has a pungent, petroleum-like odor. It is slightly soluble in water. USE: Over 98% of the cyclohexane produced is used to make nylon intermediates. It is used as a solvent for lacquers, resins and synthetic rubber. It can also be used as paint and varnish remover. It is present in all crude oils. It can be released in volcanic emissions, tobacco smoke and plant volatiles. EXPOSURE: People that work in industries where products containing cyclohexane are used will have the highest exposure. Nylon industry workers are the most likely to be exposed. Other industries could include shoe and leather factories, printing plants, and furniture and mechanical industries. The general population may be exposed to cyclohexane from tobacco smoke, gasoline fumes or smog. Cyclohexane can be found at low levels in surface, ground and drinking waters. It can also be found in air. It breaks down in air by reaction with other chemicals. It is expected to rapidly evaporate from soil and water surfaces. Cyclohexane that remains in soil or water may be slowly broken down by microorganisms. It is expected to build up in aquatic organisms. RISK: Cyclohexane can depress the central nervous system in humans. This can cause headache, dizziness, narcosis, and death at high levels of exposure. Dry throat and eye irritation have been reported by people breathing air concentrations of 250 ppm for 4 hours. In laboratory animals, central nervous system depression has been observed in rats and mice breathing high air concentrations. No birth defects or abortions were found in pregnant rats breathing very high air concentrations. No effects on the ability to produce offspring were found in two generations of rats breathing very high air concentrations. The potential for cyclohexane to cause cancer in humans has not been assessed by the International Agency for Research on Cancer or in the U.S. National Toxicology Program Twelfth Report on Carcinogens. The U.S. EPA IRIS Program determined that data are inadequate for an assessment of human carcinogenic potential of cyclohexane. The IRIS document noted that no human data and no adequate studies of cancer in laboratory animals were located. Benzene can be hydrogenated catalytically to cyclohexane in either the liquid or the vapor phase in the presence of hydrogen. Several cyclohexane processes, which use nickel, platinum, or palladium as the catalyst, have been developed. Usually, the catalyst is supported, e.g., on alumina, but at least one commercial process utilizes Raney nickel.Campbell ML; Cyclohexane. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 7th ed. (1999-2014). NY, NY: John Wiley & Sons. Online Posting Date: October 15, 2011.from HSDB.Occurs in petroleum (0.5-1.0%). Obtained in the distillation of petroleum ... In distillation of petroleum the C4-400 °F boiling range naphthas are fractionated to obtain C5-200 °F naphtha containing 10-14% cyclohexane which on superfractionation yields an 85% concentrate (which is sold as such); further purification /of 85% concentrate cyclohexane/ necessitates isomerization of pentanes to cyclohexane, heat cracking for removing open chain hydrocarbons and sulfuric acid treatment to remove aromatic compounds.Cyclohexane is a cycloalkane with the molecular formula C6H12. Cyclohexane is a colourless, flammable liquid with a distinctive detergent-like odor, reminiscent of cleaning products (in which it is sometimes used). Cyclohexane is mainly used for the industrial production of adipic acid and caprolactam,Although rather unreactive, cyclohexane undergoes catalytic oxidation to produce cyclohexanone and cyclohexanol. The cyclohexanone-cyclohexanol mixture, called "KA oil", is a raw material for adipic acid and caprolactam, precursors to nylon. Several million kilograms of cyclohexanone and cyclohexanol are produced annually.[9]

 

 

Laboratory solvent and other niche uses.It is used as a solvent in some brands of correction fluid. Cyclohexane is sometimes used as a non-polar organic solvent, although n-hexane is more widely used for this purpose. It is frequently used as a recrystallization solvent, as many organic compounds exhibit good solubility in hot cyclohexane and poor solubility at low temperatures.
Cyclohexane is also used for calibration of differential scanning calorimetry (DSC) instruments, because of a convenient crystal-crystal transition at -87.1 °C.[14]
Cyclohexane vapour is used in vacuum carburizing furnaces, in heat treating equipment manufacture. which are precursors to nylon.On an industrial scale, cyclohexane is produced by hydrogenation of benzene in the presence of a Raney nickel catalyst.[7] Producers of cyclohexane account for approximately 11.4% of global demand for benzene.[8] The reaction is highly exothermic, with ΔH(500 K) = -216.37 kJ/mol). Dehydrogenation commenced noticeably above 300 °C, reflecting the favorable entropy for dehydrogenation.[9]Catalytic hydrogenation of benzene to cyclohexane with a raney-nickel catalyst.The 6-vertex edge ring does not conform to the shape of a perfect hexagon. The conformation of a flat 2D planar hexagon has considerable angle strain because its bonds are not 109.5 degrees; the torsional strain would also be considerable because all of the bonds would be eclipsed bonds. Therefore, to reduce torsional strain, cyclohexane adopts a three-dimensional structure known as the chair conformation, which rapidly interconvert at room temperature via a process known as a chair flip. During the chair flip, there are three other intermediate conformations that are encountered: the half-chair, which is the most unstable conformation, the more stable boat conformation, and the twist-boat, which is more stable than the boat but still much less stable than the chair. The chair and twist-boat are energy minima and are therefore conformers, while the half-chair and the boat are transition states and represent energy maxima. The idea that the chair conformation is the most stable structure for cyclohexane was first proposed as early as 1890 by Hermann Sachse, but only gained widespread acceptance much later. The new conformation puts the carbons at an angle of 109.5°. Half of the hydrogens are in the plane of the ring (equatorial) while the other half are perpendicular to the plane (axial). This conformation allows for the most stable structure of cyclohexane. Another conformation of cyclohexane exists, known as boat conformation, but it interconverts to the slightly more stable chair formation. If cyclohexane is mono-substituted with a large substituent, then the substituent will most likely be found attached in an equatorial position, as this is the slightly more stable conformation.

Cyclohexane has the lowest angle and torsional strain of all the cycloalkanes; as a result cyclohexane has been deemed a 0 in total ring strain.. Solid phases
Cyclohexane has two crystalline phases. The high-temperature phase I, stable between 186 K and the melting point 280 K, is a plastic crystal, which means the molecules retain some rotational degree of freedom. The low-temperature (below 186 K) phase II is ordered. Two other low-temperature (metastable) phases III and IV have been obtained by application of moderate pressures above 30 MPa, where phase IV appears exclusively in deuterated cyclohexane (application of pressure increases the values of all transition temperatures.The cyclohexane oxidation plant shown in Fig. 2.55 consisted of a train of six reactors in series in which cyclohexane was oxidized to cyclohexanone and cyclohexanol by air injection in the presence of a catalyst. The reactions are exothermic. The feed to the reactors was a mixture of fresh cyclohexane and recycled material. The product from the reactors still contained approximately 94% of cyclohexane. The liquid reactants flowed from one reactor to the next by gravity. In subsequent stages, the reaction product was distilled to separate the unreacted cyclohexane, which was recycled to the reactors, and the cyclohexanone and cyclohexanol, which were converted to caprolactam. The operating conditions in the reactor according to the design were 8.8 bar (g) and 155°C.The cyclo-hexane oxidation plant shown in Figure 2-55 consisted of a train of six reactors in series in which cyclo-hexane was oxidized to cyclo-hexanone and cyclo-hexanol by air injection in the presence of a catalyst. The reactions are exothermic. The feed to the reactors was a mixture of fresh cyclo-hexane and recycled material. The product from the reactors still contained approximately 94 percent of cyclo-hexane. The liquid reactants flowed from one reactor to the next by gravity. In subsequent stages, the reaction product was distilled to separate the unreacted cyclo-hexane, which was recycled to the reactors, and the cyclo-hexanone and cyclo-hexanol, which were converted to caprolactam. The operating conditions in the reactors according to the design were 8.8 bar(g) and 155°C.The cyclohexane/benzene/hydrogen system involves the reversible reaction at atmospheric pressure in the temperature range of 478-589K. Both endothermic dehydrogenation and exothermic hydrogenation reactions are catalytic reactions. The enthalpy of the reaction is very large. Moreover, the technology for the hydrogenation of benzene has already been formed on the industrial scale [47], which will promote the potential application of the cyclohexane/benzene/hydrogen system for chemical reaction heat storage. Therefore, this reversible reaction is considered as a promising candidate for chemical reaction heat storage. The existence of impurities in reagents may incur a side reaction. It is important to pretreat the reagents to eliminate impurities. Cacciola et al. [48] investigated the interrelationship between the COP and various influential factors for the cyclohexane/benzene/hydrogen system. For a dehydrogenation temperature of 473K and hydrogenation temperature of 573K, both thermal energy storage density and the COP reached the highest value when reaction conversions of the dehydrogenation and hydrogenation reactions were 30% and 70%, respectively.The feed contains cyclohexane, benzene, toluene and o-xylene. Water and acetone are added as extraction solvents. In the first and second column (C1 and C2) the high boiling components (o-xylene (3) and toluene (6)) are removed as bottom products. Subsequently, benzene (9) and cyclohexane (12) are captured as distillate fraction. Benzene and cyclohexane are forming an azeotrope and have close boiling points. Benzene is separated from cyclohexane in C3 by adding acetone (7) which forms an azeotrope with cyclohexane at around 70 wt.-% acetone. Finally, cyclohexane is removed from acetone in an extraction stage (E1) by adding water (14) as a solvent. Stream 11 contains water, acetone and traces of cyclohexane and is separated at column C5. The solvents acetone (13) and water (14) are recycled.

Cyclohexane is a cycloalkane with the molecular formula C6H12. Cyclohexane is mainly used for the industrial production of adipic acid and caprolactam, which are precursors to nylon. Cyclohexane is a colourless, flammable liquid with a distinctive detergent-like odor, reminiscent of cleaning products (in which it is sometimes used).
Cyclohexane is a cycloalkane with the molecular formula C6H12. Cyclohexane is a colourless, flammable liquid with a distinctive detergent-like odor, reminiscent of cleaning products (in which it is sometimes used). Cyclohexane is mainly used for the industrial production of adipic acid and caprolactam, which are precursors to nylon.

 

 

 

Production
Modern production
On an industrial scale, cyclohexane is produced by hydrogenation of benzene. Producers of cyclohexane accounts for approximately 11.4% of global demand for benzene. The reaction is highly exothermic, with ΔH(500 K) = -216.37 kJ/mol). Dehydrogenation commenced noticeably above 300 °C, reflecting the favorable entropy for dehydrogenation.

 

 

 

Historical methods
Unlike benzene, cyclohexane is not found in natural resources such as coal. For this reason, early investigators synthesized their cyclohexane samples.

 

 

 

Early failures
In 1867 Marcellin Berthelot reduced benzene with hydroiodic acid at elevated temperatures.
In 1870, Adolf von Baeyer repeated the reaction and pronounced the same reaction product "hexahydrobenzene"
in 1890 Vladimir Markovnikov believed he was able to distill the same compound from Caucasus petroleum, calling his concoction "hexanaphtene".
Surprisingly their cyclohexanes boiled higher by 10 °C than either hexahydrobenzene or hexanaphtene but this riddle was solved in 1895 by Markovnikov, N.M. Kishner, and Nikolay Zelinsky when they reassigned "hexahydrobenzene" and "hexanaphtene" as methylcyclopentane, the result of an unexpected rearrangement reaction.

 

 

 


Reactions and uses
Although rather unreactive, cyclohexane undergoes catalytic oxidation to produce cyclohexanone and cyclohexanol. The cyclohexanone-cyclohexanol mixture, called "KA oil", is a raw material for adipic acid and caprolactam, precursors to nylon. Several million kilograms of cyclohexanone and cyclohexanol are produced annually.

 

 

 

Laboratory solvent and other niche uses
It is used as a solvent in some brands of correction fluid. Cyclohexane is sometimes used as a non-polar organic solvent, although n-hexane is more widely used for this purpose. It's frequently used as a recrystallization solvent, as many organic compounds exhibit good solubility in hot cyclohexane and poor solubility at low temperatures.

 

Cyclohexane is also used for calibration of differential scanning calorimetry (DSC) instruments, because of a convenient crystal-crystal transition at -87.1 °C.

 

 

Conformation
Main article: Cyclohexane conformation
The 6-vertex edge ring does not conform to the shape of a perfect hexagon. The conformation of a flat 2D planar hexagon has considerable angle strain because its bonds are not 109.5 degrees; the torsional strain would also be considerable because all of the bonds would be eclipsed bonds. Therefore, to reduce torsional strain, cyclohexane adopts a three-dimensional structure known as the chair conformation, which rapidly interconvert at room temperature via a process known as a chair flip. During the chair flip, there are three other intermediate conformations that are encountered: the half-chair, which is the most unstable conformation, the more stable boat conformation, and the twist-boat, which is more stable than the boat but still much less stable than the chair. The chair and twist-boat are energy minima and are therefore conformers, while the half-chair and the boat are transition states and represent energy maxima. The idea that the chair conformation is the most stable structure for cyclohexane was first proposed as early as 1890 by Hermann Sachse, but only gained widespread acceptance much later. The new conformation puts the carbons at an angle of 109.5°. Half of the hydrogens are in the plane of the ring (equatorial) while the other half are perpendicular to the plane (axial). This conformation allows for the most stable structure of cyclohexane. Another conformation of cyclohexane exists, known as boat conformation, but it interconverts to the slightly more stable chair formation. If cyclohexane is mono-substituted with a large substituent, then the substituent will most likely be found attached in an equatorial position, as this is the slightly more stable conformation.

 

Cyclohexane has the lowest angle and torsional strain of all the cycloalkanes, as a result cyclohexane has been deemed a 0 in total ring strain.

 

 

Solid phases
Cyclohexane has two crystalline phases. The high-temperature phase I, stable between 186 K and the melting point 280 K, is a plastic crystal, which means the molecules retain some rotational degree of freedom. The low-temperature (below 186 K) phase II is ordered. Two other low-temperature (metastable) phases III and IV have been obtained by application of moderate pressures above 30 MPa, where phase IV appears exclusively in deuterated cyclohexane (note that application of pressure increases the values of all transition temperatures).

 

 

 

Conformation Structure
Hermann Sachse was a simple assistant. He wasn't a great chemist and he wasn't well known. But he developed a formula to determine the structure of cyclohexane. But chemists of his time just couldn't understand this structure, which is now known as the chair conformation. He died at the young age of 31, with his ideas being ridiculed. It wasn't for another 25 years that scientists discovered that his ideas were legitimate. Today chair conformations are the most precise way for depicting the conformation of 6-membered rings.

 

 

 

Cyclohexane Structure and Formula
Cyclohexane has the chemical formula of C6H12. It forms a ring, so there are no CH3 ends, instead each carbon is attached to a CH2. The simplest way to draw cyclohexane is simply draw a hexagon. According to this format, each point depicts a fully saturated (with hydrogen atoms) carbon. When cyclohexane is depicted this way, each carbon atom and each hydrogen atom appears exactly the same.
Cyclohyexane is often drawn as a flat hexagon
Flat cyclohexane
Cyclohexane Conformation
The conformation that Hermann Sachse developed is today called the chair conformation. Although we often draw cyclohexane as a flat hexagon, this isn't the technically correct conformation. Carbon atoms like to form bond angles of 109.5 degrees. This bond angle keeps the carbon atoms as close as possible without them interfering with each other. But if cyclohexane were in a flat hexagon the bond angle would be 120 degrees. By forming a warped hexagon, the bond angles become the ideal 109.5 degrees.

 

 

 

 

Hydrogen Atoms
Typically when we draw substituents on the hexagon, or any flat molecule, we use dotted lines to indicate the substituent is pointing down, and we use wedges to indicate it is pointing up. On this chair conformation, the dotted lines and wedges aren't used. Instead a line pointing up indicates the substituent is pointing up, while a line pointing down indicates it is pointing down. Pretty straight forward. But each location doesn't only have an up or down position, it is also either equatorial or axial. Equatorial is perpendicular to the original lines we drew while axial comes at an angle. Both equatorial and axial can be either up or down, in fact they alternate back and forth around the chair.
Description
This compound is used as a solvent to dissolve cellulose ethers, lacquers, resins, fats, waxes, oils, bitumen and crude rubber. It is also used in perfume manufacturing, during surface coating operations (lacquers), in synthesis of adipic acid for production of nylon 66 and engineering plastics, during synthesis of caprolactam in nylon 6, paint and varnish remover, in the extraction of essential oils, in analytical chemistry for molecular weight determinations, in the manufacturing of adipic acid, benzene, cyclohexyl chloride, nitrocyclohexane, cyclohexanol and cyclohexanone, in the manufacturing of solid fuel for camp stoves, in fungicidal formulations (possesses slight fungicidal action) in the industrial recrystallising of steroids, organic synthesis, recrystallising medium glass substitutes, solid fuels, in analytical chemistry and in manufacturing of adhesives.

 

 

 

Substance details
Substance name: Cyclohexane

 

CASR number: 110-82-7

Molecular formula: C6H12

Synonyms: hexamethylene; hexanaphthene; hexahydrobenzene, benzenehexahydride

 


Physical properties
Cyclohexane is a colourless, mobile liquid with a mild, sweet odour. It is slightly soluble in water and soluble in alcohol, acetone, benzene, ethanol, ethyl ether, olive oil, and carbon tetrachloride.

Chemical properties
Cyclohexane is a flammable, non-corrosive liquid.

 

 

 

Further information
The National Pollutant Inventory (NPI) holds data for all sources of cyclohexane emissions in Australia.

 

 

 

Cyclohexane
Cyclohexane (also known as CYX, hexamethylene, hexahydrobenzene, hexanaphthene, and benzenehexahydride) is a colourless, volatile, and flammable liquid with the formula C6H12. It has a mild odour and is insoluble in water but soluble in alcohol, ether, acetone, benzene, and ligroin. Cyclohexane occurs naturally in petroleum crude oil, volcanic gases and cigarette smoke.

 

 

 

Cyclohexane
Production
Industrial cyclohexane can be produced by two methods. The first is the catalytic hydrogenation of benzene using rhodium on carbon, and the second method is via fractional distillation of petroleum.

 

 

 

Storage and Distribution
Cyclohexane has a specific gravity of 0.78 and a flashpoint of -20° C and is highly flammable. It should be stored in a cool, dry, and well-ventilated area which is free from the risk of ignition. For transportation purposes, it is classified as hazard class 3 and packing group II and is should be labelled as an irritant, and harmful if swallowed or inhaled.

 

 

 

Uses
Cyclohexane is used predominately in the nylon industry where approximately 90% of it is consumed in the industrial production of adipic acid and caprolactam, which are themselves used to generate nylon6 and nylon6.6. The remaining 10% is used both as a solvent for paints, resins, varnish and oil, and as a plasticiser. Cyclohexane can also be used as an intermediate in the manufacture of other industrial chemicals such as cyclohexanone and nitrocyclohexanone.

 

 

Formula: C6H12
Molecular mass: 84.2 
Boiling point: 81°C 
Melting point: 7°C 
Relative density (water = 1): 0.8 
Solubility in water, g/100ml at 25°C: 0.0058 (very poor)
Vapour pressure, kPa at 20°C: 10.3 
Relative vapour density (air = 1): 2.9 
Relative density of the vapour/air-mixture at 20°C (air = 1): 1.2
Flash point: -18°C c.c.
Auto-ignition temperature: 260°C 
Explosive limits, vol% in air: 1.3-8.4
Octanol/water partition coefficient as log Pow: 3.4 
Viscosity: 1.26x10-6 mm²/s at 26°C

 

 

Ataman Chemicals © 2015 All Rights Reserved.