Циклогексанон

ЦИКЛОГЕКСАНОН, мол.м. 98,14; маслянистая бесцв. жидкость с запахом ацетона и мяты; т. пл. -16,4 °С (в кристаллич. состоянии существует в двух модификациях: орторомбич.-а = 1,038 нм, b = 0,734 нм, с = 0,1509 нм, z = 8, пространств. группа Qh_l, к-рая переходит в кубическую -а = 0,863 нм, z = 4; т-ра фазового перехода -53,8 °С, перехода 8,66 кДж/моль); т. кип. 155,7 °С, 47°С/15 мм рт.ст.; 0,9478; 1,4510; t_крит 356 °С, р_крит 3,73 МПа; 2,36 мПа x с (20 °С); 34,5 мН/м (20 °С); 9,3397 x 10^-30 Кл x м; ур-ние температурной зависимости давления пара (мм рт. ст.) в интервале 1-156 °С: lgp = 6,33089 - 1670,0097(230,312 + t); давление пара 0,666 кПа (25 °С), 26,66 кПа (100 °С); 1,328 кДж/моль; 51,16 кДж/моль (50 °С), 48,40 кДж/моль (100 °С); -3344 кДж/моль; -227,6 кДж/моль; 330,5 Дж/моль x К; 18,2. Р-римость Ц. в воде 9,9% (по объему), р-римость воды в Ц. 5,8%. Ц. образует азеотропные смеси (т. кип. смеси в °С; содержание Ц. в % по массе): вода (96,3; 45), кумол (152; 65), циклогексанол (119,6; 88 при 300 мм рт. ст.).

Для молекулы Ц. наиб. предпочтительна конформация кресла, при комнатной т-ре в равновесной смеси присутствует 1- 12% Ц. в конформации ванны. Величина инверсионного барьера 16,7 кДж/моль.
По хим. св-вам Ц.- типичный представитель кетонов. Кислородом воздуха или HNO₃ окисляется до адипиновой к-ты и низших моно- и дикарбоновых к-т, при окислении надуксусной к-той образуется капролактон; при кипячении с (СН₃СО)₂О - циклогексенилацетат, при действии CH₂N₂ -циклогептанон, в присут. безводных минер. к-т на холоду или щелочей при 100-150 °С - 4-циклогексилиденциклогексанон.
В пром-сти Ц. получают окислением циклогексана О₂ воздуха при 140-165 °С и давлении 0,9-1,6 МПа в присут. нафтената или стеарата Со (0,25-2 г на 1 т циклогексана). Степень превращения циклогексана за один проход 4-5%.
Другой пром. способ получения Ц.- дегидрирование циклогексанола в паровой фазе при т-ре выше 220 °С и атм. давлении (в этих условиях равновесие р-ции сдвинуто в сторону Ц.) в присут. смешанных цинкхромовых (360-380 °С), медномагниевых (240-260 °С) или промотир. медноцинкхромалюминиевых (240 °С) катализаторов; степень превращения за один проход соотв. 60-65, 50 и 50%.
Ц. получают также совместно с циклогексанолом каталитич. гидрированием фенола:

2С₆Н₅ОН + 5Н₂ С₆Н₁₁ОН + С₆Н₁₀О + 147 кДж/моль

Процесс осуществляют в газовой фазе при 120-140 °С и 0,3 МПа в присут. Pd/Al₂O₃ при молярном соотношении водород: фенол [(5—10):1]. Образующуюся смесь Ц. (88-95%), циклогексанола (5-6%), непрореагировавшего фенола (1-2%) разделяют ректификацией.
Ц. применяют в произ-ве адипиновой к-ты, в качестве полупродукта в произ-ве e-капролактама, р-рителя нитратов и ацетатов целлюлозы, жиров, восков, прир. смол, поливинилхлорида, основных красителей; компонент средств для выведения пятен от краски.
Т. всп. 33,9 °С, т. самовоспл. 452 °С, КПВ 0,9-9,0% (по объему), ПДК в атм. воздухе 0,04 мг/м³, в воде водоемов 0,2 мг/л, ЛД₅₀ 2,78 г/кг (мыши, перорально).

Лит. см. при ст. Циклогексанол.

П. А. Лупанов.