环己酮 Cyclohexanone

编号系统

CAS号：108-94-1

MDL号：MFCD00001625

EINECS号：203-631-1

RTECS号：GW1050000

BRN号：385735

PubChem号：24857528

物性数据

1.性状：无色或浅黄色透明油状液体，有强烈的刺激性臭味。^[1]

2.熔点（℃）：-32.1^[2]

3.沸点（℃）：136.9~155.6^[3]

4.相对密度（水=1）：0.95^[4]

5.相对蒸气密度（空气=1）：3.4^[5]

6.饱和蒸气压（kPa）：0.5（20℃）^[6]

7.燃烧热（kJ/mol）：-3521.3^[7]

8.临界温度（℃）：356^[8]

9.临界压力（MPa）：3.8^[9]

10.辛醇/水分配系数：0.81^[10]

11.闪点（℃）：44（CC）^[11]

12.引燃温度（℃）：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、丙酮等多数有机溶剂。^[15]

16.蒸发热（KJ/mol,29.21ºC）：44.88

17.蒸发热（KJ/mol,b.p.）：40.28

18.生成热（KJ/mol,25ºC,液体）：-271.47

19.比热容（KJ/(kg·K),15~18ºC,定压）：1.81

20.电导率（S/m,35ºC）：5×10^-8

21.热导率（W/(m·K)）：0.1378

22.溶解度（%,20ºC,水）：2.3

23.体膨胀系数（K^-1）：0.00091

24.相对密度（25℃，4℃）：0.9411

25.常温折射率（n²⁵）：1.4485

26.偏心因子：0.450

27.溶度参数(J·cm^-3)^0.5：21.143

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

29.van der Waals体积（cm³·mol^-1）：62.850

30.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-3564.1

31.气相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1) ：-226.1

32.气相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：330.5

33.气相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：-89.2

34.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-3519.0

35.液相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1)：-271.2

36.液相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：176.6

毒理学数据

1、刺激性：人经眼：75ppm ，引起刺激。家兔经皮开放性刺激试验：500mg，轻度刺激。

2、急性毒性：大鼠经口LD50：1535mg/kg；大鼠吸入LD50：32080mg/m3/4H；兔径皮LD50：948mg/kg

3、高浓度的环己酮蒸气具有麻醉性，对皮肤和黏膜有刺激性。对中枢神经有抑制作用。属低毒类。毒性比甲基异丁烯酮、亚异丙基丙酮、环己醇低，但比环己烷和甲基环己醇高。高浓度蒸气有麻醉性，能引起呼吸衰竭，但不像苯那样能使血液中毒。由于沸点高，挥发性低，吸入蒸气引起中毒的情况较少。对人体，200.5mg/m3时刺激黏膜，280.7 mg/m3时对眼、鼻、舌有明显刺激作用。液体进入眼睛时有强烈的刺激感，能伤害角膜。大鼠在32080mg/m3时4小时死亡。能通过皮肤吸收而中毒，与皮肤接触时，应用水和肥皂洗净。嗅觉阈浓度0.24mg/m3。TJ 36-79规定车间空气中最高容许浓度为50mg/m3。大鼠经口LD50为3460mg/kg，小鼠腹腔注射LC50为1950mg/kg。

4.急性毒性^[16]

LD50：1620μl（1544mg）/kg（大鼠经口）；1ml（950mg）/kg（兔经皮）

LC50：8000ppm（大鼠吸入，4h）

5.刺激性^[17]

家兔经皮：500mg，轻度刺激（开放性刺激试验）。

人经眼：75ppm，引起刺激。

6.亚急性与慢性毒性^[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，轻微黏膜刺激。

7.致突变性^[19]  微生物致突变试验：鼠伤寒沙门菌20μl/L。细胞遗传学分析：人淋巴细胞5μg/L。

8.致畸性^[20]  小鼠孕后6~17d吸入最低中毒剂量（TCLo）1400ppm（6h），致肌肉骨骼系统发育畸形。

9.致癌性^[21]  IARC致癌性评论：G3，对人及动物致癌性证据不足。

10.其他^[22]  大鼠吸入最低中毒浓度（TCLo）：105mg/m³（4h）（孕1~20d用药），致植入前的死亡率升高。小鼠经口最低中毒剂量（TDLo）：11g/kg（孕8~12d用药），影响新生鼠的生长统计（如体重增长的减少）。

生态学数据

1.生态毒性^[23]

LC50：527mg/L（96h）（黑头呆鱼，动态）

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

18.7mg/L（5min）（发光菌，Microtox测试）

2.生物降解性^[24]  MITI-I测试，初始浓度100ppm，污泥浓度30ppm，2周后降解87.4%。

3.非生物降解性^[25]  空气中，当羟基自由基浓度为5.00×10⁵个/cm³时，降解半衰期为1.3d（理论）。

分子结构数据

1、摩尔折射率：27.80

2、摩尔体积（cm³/mol）：102.9

3、等张比容（90.2K）：245.8

4、表面张力（dyne/cm）：32.5

5、介电常数：无可用的

6、极化率：11.02

7、单一同位素质量：98.073165 Da

8、标称质量：98 Da

9、平均质量：98.143 Da

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:2

6.拓扑分子极性表面积17.1

7.重原子数量:7

8.表面电荷:0

9.复杂度:68.2

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.化学性质：与脂肪族酮相似，能与羟胺、苯肼、氨基脲、Grignard试剂、氢氰酸、亚硫酸氢钠等反应。在氧和水存在下，受日光照射时，环己酮开环生成己二酸、己酸、5-己烯醛等。在酸或碱存在下能自行缩合，条件不同，所得产物也不同。例如可以生成2-(1-羟基环己基）环己酮，2-亚环己基环己酮，2,6-二亚环己基环己酮，2,6-双(1-环己烯基)环己酮，十氢化三亚苯等。环己酮易还原成环己醇。用硝酸、高锰酸钾氧化生成己二酸，与二氧化硒作用生成1,2-环己二酮，同过钡酸作用生成1,4-环己二酮以及副产物己二酸、己二醛。在无机酸或有机过氧酸作用下生成ε-己内酯。在过氧化氢作用下得到复杂的过氧化物。易与氯、溴反应生成2-卤代环己酮。在酸催化下与乙二醇反应生成环状缩醛。

2.高浓度的环己酮蒸气有麻醉性，有毒！对中枢神经系统有抑制作用。对皮肤和黏膜有刺激作用。高浓度的环己酮发生中毒时会损害血管，引起心肌，肺，肝，脾，肾及脑病变，发生大块凝固性坏死。通过皮肤吸收引起震颤麻醉、降低体温、终至死亡。在25×10-6的气氛下刺激性小，但50×10-6以上时，就无法忍受。对小鼠的LC为8000×10-6。工作场所环己酮的最高容许浓度为200mg／m3。生产设备应密闭，应防止跑、冒、滴、漏。操作人员穿戴好防护用具。

3.稳定性^[26]  稳定

4.禁配物^[27]  强氧化剂、强还原剂、塑料

5.聚合危害^[28]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[29] 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

合成方法

40年代，环己酮的工业生产采用以苯酚为原料加氢生成环己醇，再脱氢得环己酮。60年代，随着石油化工的发展，环己烷氧化生产环己酮的方法在工业上逐步占主导地位。1967年，荷兰国家矿业公司（DSM）研究的苯酚加氢一步制取环己酮的方法实现了工业化。此法生产流程短、产品质量好、产率高，但原料苯酚和催化剂价格较高，因此工业上大多仍采用环己烷氧化法。

1.苯酚法：以镍作催化剂，由苯酚加氢得环己醇，然后以锌作催化剂，脱氢得环己酮。

2.环己烷氧化法：以环己烷为原料，无催化下，用富氧空气氧化为环己基过氧化氢，再在铬酸叔丁酯催化剂存在下分解为环己醇和环己酮、醇、酮混合物，经一系列蒸馏精制即得合格产品。原料消耗定额：环己烷（99.6%）1040kg/t。

3.苯加氢氧化法：苯与氢气在镍催化剂存在下，在120-180℃下进行加氢反应生成环己烷，环己烷与空气在150-160℃，0.908MPa下进行氧化反应生成环己醇和环己酮的混合物，经分离得环己酮产品。环己醇在350-400℃，有锌钙催化剂存在下进行脱氢反应生成环己酮。原料消耗定额：苯（99.5%）1144kg/t、氢气（97.0%）1108kg/t、液碱（42.0%）230kg/t。

精制方法：环己酮是环己烷直接用空气进行催化氧化或环己醇脱氢制得的，主要杂质是环己醇、水、己二酸等。精制时用重铬酸钾硫酸溶液(浓度约5%)处理，使环己醇氧化，再经水洗、无水硫酸钠干燥后分馏。高纯度的制品可用亚硫酸氢钠形成加成化合物，将等量的加成物与碳酸钠溶于热水后进行水蒸气蒸馏。馏出物用食盐饱和，苯萃取，干燥后蒸馏。

4.将工业环己酮用无水硫酸钠干燥，除去干燥剂。在减压下高效精馏即可。

5.以工业品环己酮为原料，加入无水硫酸钠干燥脱水，过滤后减压精馏，收集中间馏分即为成品。

6.制法：

于反应瓶中加入冰水120mL，慢慢加入浓硫酸20mL，搅拌下加入环己醇（2）20g（0.2mol），于25～30℃慢慢滴加重铬酸钠21g（Na2Cr2O7，2H2O，0.07mol）溶于12mL水的溶液，反应放热，重铬酸钠溶液由橙红色变为低价绿色铬盐。控制反应温度在55～60℃，加完后继续搅拌，直至温度有自动下降的趋势，加入少量草酸，使溶液完全变为墨绿色^①。将反应液进行水蒸汽蒸馏^②，直至馏出液澄清为止。馏出液加氯化钠使之饱和^③，静置后分出油层，无水碳酸钾干燥，常压蒸馏，收集150～156℃的馏分，得环己酮（1）13g，收率67%，nD²⁰1.4507。注：①过量的重铬酸钠若不除去，水蒸汽蒸馏时，环己酮将被进一步氧化成己二酸。②环己酮与水共沸点为95℃。③环己酮在水中溶解度31℃时为2.4g，若改用有机溶剂萃取，收率略有提高。^[31]

7.制法：

于装有磁力搅拌的反应瓶中，加入硝基环己烷（2）1mmol，6mL甲醇。搅拌下加入8mL（0.5mol/L）的Na2PO4溶于1mol/L的氢氧化钠溶液，1h后加入1mmol的过硫酸氢钾溶于3mL水的溶液。室温搅拌反应1h，以10%的盐酸酸化。二氯甲烷提取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩，得环己酮^①（1），收率81%。注：①采用类似的方法可以合成如下各种化合物（表I-7—10 308页）。^[32]

用途

1.本品是主要的工业溶剂。用于含有硝化纤维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。可作为聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物的溶剂。作为农药的优良溶剂，用于有机磷杀虫剂及许多类似物等。用作染料的溶剂及活塞型航空润滑油的黏滞溶剂以及酯、蜡和橡胶的溶剂。本品是制造己二酸、己内酰胺的主要中间体，是制造防老剂4010的主要原料。医药上用于制氢化可的松、醋酸泼尼松和黄体酮等。也用作染色和褪光丝的均化剂，擦亮金属的脱酯剂，木材涂漆的脱膜、脱污和脱斑剂。

2.主要利用作制造锦纶的原料ε-己内酰胺和己二酸，故在工业上占有重要的地位。对各种有机物有优良的溶解能力，特别用作硝基喷漆的溶剂，能提高涂料的防潮性、延展性和附着力，使涂膜平滑美观。环己酮的硝酸纤维素溶液黏度低，容易与树脂或油脂类混合。此外，尚可作聚氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等合成树脂的一般性溶剂及黏结剂。能溶解碱性染料，可用于木材染色。也可作DDT、有机磷杀虫剂等溶剂。其他还可用于脱漆剂，纺织品、皮革和金属的脱脂剂，丝绸的消光剂，印刷油墨等。

3.用作分析试剂，如气相色谱固定液，色谱分析标准物质、有机溶剂。还用于有机合成。

4.化妆品溶剂。主要用作指甲油等化妆品的高沸点溶剂。通常与低沸点溶剂和中沸点溶剂配制成混合溶剂,以获得适宜的挥发速度和黏度。

5.主要用于制造己内酰胺和己二酸，也是优良的溶剂。^[30]

安全信息

危险运输编码：UN 1915 3/PG 3

危险品标志：有害

安全标识：S25

危险标识：R10 R20

文献

[1~30]参考书：危险beplay体育首页 安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8 [31]参考文献：William S Emerson and George F Deebel.Org Synth,1963,Coll Vol 4:579. 参考书：有机化合物合成手册/孙昌俊，王秀菊，孙风云主编. 北京：化学工业出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5 [32]参考文献：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. 参考书：有机化合物合成手册/孙昌俊，王秀菊，孙风云主编. 北京：化学工业出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5

备注

暂无

表征图谱