Metilciclohexan

Metilciclohexan
Identificare
Numele IUPAC	metilciclohexan
N o CAS	108-87-2
N o ECHA	100.003.296
N o EC	203-624-3
PubChem	7962
ZÂMBETE	CC1CCCCC1 Extract , vizualizare 3D
InChI	InChI: vizualizare 3D InChI = 1S / C7H14 / c1-7-5-3-2-4-6-7 / h7H, 2-6H2,1H3
Proprietăți chimice
Formula brută	C 7 H 14   [Izomeri]
Masă molară	98,1861 ± 0,0066  g / mol C 85,63%, H 14,37%,
Proprietăți fizice
T ° fuziune	−126,55  ° C
T ° fierbere	100,85  ° C
Parametrul de solubilitate δ	7,8  cal 1/2 · cm -3/2 ( 25  ° C )
Punct critic	299,85  ° C , 34,8  bari , 0,369  l · mol -1
Termochimie
S 0 lichid, 1 bar	247,9  J · K -1 · mol -1
Δ f H 0 lichid	-190,2  kJ · mol -1
Δ fus H °	6,7505  kJ · mol -1 până la -126,57  ° C
Δ vap H °	35  kJ · mol -1
C p	184,38  J · K -1 · mol -1 până la 25  ° C ecuaţie: VSP=(4.296)+(4.2716E-1)×T+(2.1058E-4)×T2+(-3,9987E-7)×T3+(1.3121E-10)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (4.296) + (4.2716E-1) \ times T + (2.1058E-4) \ times T ^ {2} + (- 3.9987E-7) \ times T ^ {3} + (1.3121E-10) \ ori T ^ {4}} Capacitatea termică a gazului în J · mol -1 · K -1 și temperatura în Kelvin, de la 200 la 1.500 K. Valori calculate: 140.812 J · mol -1 · K -1 la 25 ° C. T (K) T (° C) C p (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 200 −73,15 95 162 969 286 12,85 135.212 1.377 330 56,85 155.377 1.582 373 99,85 174,713 1.779 416 142,85 193.579 1 972 460 186,85 212.301 2.162 503 229,85 229.946 2 342 546 272,85 246.876 2.514 590 316,85 263.398 2.683 633 359,85 278,710 2.839 676 402,85 293.160 2 986 720 446,85 307,026 3 127 763 489,85 319.662 3 256 806 532,85 331 387 3 375 850 576,85 342,448 3 488 T (K) T (° C) C p (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 893 619,85 352 360 3.589 936 662,85 361 412 3.681 980 706,85 369.823 3 767 1.023 749,85 377.262 3.842 1.066 792,85 383 990 3 911 1 110 836,85 390 211 3 974 1.153 879,85 395.725 4.030 1.196 922,85 400 775 4.082 1.240 966,85 405.569 4.131 1.283 1.009,85 410.005 4.176 1.326 1.052,85 414 322 4.220 1370 1096,85 418.756 4 265 1.413 1.139,85 423.257 4 311 1.456 1.182,85 428 082 4 360 1.500 1 226,85 433.530 4.415
PCI	-4 565,29  kJ · mol -1
Precauții
WHMIS
B2,
NFPA 704
3 1 0
Directiva 67/548 / CEE
Xn F NU Număr index  : 601-018-00-7 Clasificare  : F; R11 - Xn; R65 - Xi; R38 - R67 - N; R51-53 Simboluri  : Xn  : Nociv F  : Foarte inflamabil N  : Periculos pentru mediu Fraze R  : R11  : Foarte inflamabil. R38  : Iritant pentru piele. R65  : Nociv: poate provoca leziuni pulmonare în caz de înghițire. R67  : vaporii pot provoca somnolență și amețeli. R51 / 53  : Toxic pentru organismele acvatice, poate provoca efecte adverse pe termen lung asupra mediului acvatic. Fraze S  : S2  : A nu se lăsa la îndemâna copiilor. S9  : Păstrați recipientul într-un loc bine ventilat. S16  : A se păstra departe de toate sursele de aprindere - Fumatul interzis. S33  : Evitați acumularea de sarcini electrostatice. S61  : Evitați eliberarea în mediu. Consultați instrucțiunile speciale / fișa cu date de siguranță. S62  : În caz de înghițire, nu provocați vărsături. Solicitați imediat sfatul medicului și arătați recipientul sau eticheta. Expresii R  :  11, 38, 51/53, 65, 67, Fraze S  :  2, 9, 16, 33, 61, 62,
Transport
33    2296    Cod Kemler: 33  : material lichid foarte inflamabil (punct de aprindere sub 21  ° C ) Număr ONU  : 2296  : METILCICLOHEXAN Clasa: 3 Etichetă: 3  : Lichide inflamabile Ambalare: Grupa de ambalare II  : substanțe moderat periculoase;
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Metilciclohexanul este o hidrocarbură inel , un cicloalcan cu formula empirică C 7 H 14. Este prezentat ca un lichid incolor care degajă un miros slab de benzen .

Este un produs ecotoxic atunci când este răspândit în mediu

de fabricație

Acesta poate fi obținut , în special , prin hidrogenarea de toluen .

Utilizări

Metilciclohexanul este

• o bază pentru sinteza organică
• un solvent pentru eteri de celuloză.
• o componentă a combustibilului pentru aviație
• o componentă fluidă de corecție.

Structura

Metilciclohexanul monosubstituit are un substituent metilic pe un atom de carbon al ciclului ciclohexan.

La fel ca toți ciclohexanii substituiți, forma sa poate comuta rapid între două conformații. Cu toate acestea, un metilciclohexan monosubstituit cu o grupare metil în poziția ecuatorială (mai stabilă) este forma aproape exclusiv prezentă, mai degrabă decât axială (instabilă).

Componentă alternativă a kerosenului

Această moleculă (metilciclohexan) face parte dintr-un grup de combustibili care au fost folosiți recent ca componente ale amestecurilor care pot fi substituite kerosenului convențional. Analiza chimică a Jet A (combustibil pentru jet ) arată un conținut ridicat de cicloparafinic; metilciclohexanul este unul dintre hidrocarburile utilizate ca înlocuitor al jetului A pentru a imita această prezență puternică a cicloparafinelor și comportamentul chimic al combustibilului.

Toxicologie

Gradul său de toxicitate este încă imperfect cunoscut (provoacă somnolență și amețeli și poate fi fatal dacă este înghițit (atacă plămânii) sau intră în căile respiratorii, dar diverse studii s-au concentrat și asupra:

• Natura sa potențial reprotoxică pentru lucrătorii expuși la aceasta a fost evaluată printr-un studiu la șobolani.
• efectele subcronice ale expunerii (la șobolanii Sprague-Dawley ) prin inhalare și expunerea întregului corp la vapori de metilciclohexan 6 ore pe zi, 5 zile / săptămână timp de 13 săptămâni. Efectele clinice au fost un comportament anormal de salivare și frecare (prurit?) Observat la ambele sexe expuse la 5870 ppm, cu greutate crescută a ficatului (la ambele sexe) și a rinichilor (numai la femei), de exemplu comparativ cu un grup de control. Concentrația fără efecte adverse observate în acest caz a fost de 1300 ppm / 6 ore / zi (la șobolani).
• Metabolizarea acestuia de către rinichi după absorbția prin alimente a fost studiată la șobolani de laborator  ; conform examenului histopatologic , acesta degradează țesuturile renale relativ puțin (cu testele experimentului). Metaboliții săi au fost investigați și în urina umană a lucrătorilor fabricii de pantofi expuși acestui produs și altor solvenți.

Ecotoxicologie

Este clasificat ca periculos pentru mediul acvatic; foarte toxic pentru pești și toxic pentru alte organisme acvatice.

Accident

La începutul anului 2014, o scurgere de aproximativ 19.000  L de metilciclohexan care a avut loc în fabricile „Industriilor libertății” a poluat râul Elk , în amonte (mai mult de 1,5  km ) de la locul de pompare al companiei de apă care deservește mai multe județe private de aproximativ 300.000 de locuitori din Charleston (Virginia de Vest, Statele Unite) de apă timp de mai mult de 5 zile (li s-a cerut să nu bea apă de la robinet, să gătească sau chiar să se spele pe dinți. Dinți cu). În acest caz, acest produs a fost utilizat pentru tratarea cărbunelui și „apa contaminată miroase a lemn dulce sau anason” .

Note și referințe

1. calculate în masă moleculară de „  masele atomice ale elementelor 2007  “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
2. (ro) „Ciclohexan, metil-” , pe NIST / WebBook , accesat la 1 martie 2010
3. (în) Nicholas P. Chopey, Manual de calcule de inginerie chimică , McGraw-Hill,2004, 3 e  ed. , 800  p. ( ISBN  978-0-07-136262-7 ) , p.  1,43
4. (în) Carl L. Yaws, Manual de diagrame termodinamice: compuși organici de la C8 la C28 , vol.  2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-858-6 )
5. „Metilciclohexan” în baza de date cu produse chimice Reptox a CSST (organizația din Quebec responsabilă de securitatea și sănătatea în muncă), accesată la 1 martie 2010
6. Universitatea UCB din Colorado
7. „metilciclohexan” , pe ESIS , accesat la 26 februarie 2010
8. Intrarea „Metilciclohexan” în baza de date chimice GESTIS a IFA (organism german responsabil cu securitatea și sănătatea în muncă) ( germană , engleză ), accesat la 26 februarie 2010 (JavaScript este necesar)
9. Anderson, JW, Neff, JM, Cox, BA, Tatem, HE și Hightower, GM (1974). Caracteristicile dispersiilor și extractelor solubile în apă ale uleiurilor brute și rafinate și toxicitatea acestora pentru crustacee și pești de estuar . Marine Biology, 27 (1), 75-88.
10. Ji, C.; Egolfopoulos, FN (2011). " Propagarea cu flacără de hidrogen a amestecurilor de aer cu amestecuri binare de combustibil lichid ". Proc. Pieptene. Inst. 33: 955–961. doi: 10.1016 / j.proci.2010.06.085
11. Metilciclohexan D14 , fișă cu date de securitate
12. Hyeon-Yeong Kim, Min-Gu Kang, Tae-Gyun Kim, Chung-Won Kang (2011), Toxicitatea metilciclohexanului și efectul său asupra sistemului reproductiv la șobolani SD  ; Siguranța și sănătatea la locul de muncă, volumul 2, numărul 3, septembrie 2011, paginile 290-300
13. Young-Su Yang, Sung-Bae Lee, Seong-Jin Choi, Byoung-Seok Lee, Jeong-Doo Heo, Chang-Woo Song, Hyeon-Yeong Kim, Jong-Choon Kim, Kyuhong Lee (2014), Evaluarea subcronice toxicitatea prin inhalare a metilciclopentanului la șobolani Articolul original de cercetare Toxicologia alimentară și chimică, volumul 63, ianuarie 2014, paginile 186-194 ( rezumat )
14. MJ Parnell, GM Henningsen, CJ Hixson, KO Yu, GA McDonald, MP Serve (1988), Metabolizarea metilciclohexanului la șobolani Fischer 344; Chemosphere, volumul 17, nr. 7, paginile 1321-1327 ( rezumat )
15. Perbellini, F. Brugnone, I. Pavan (1980), Identificarea metaboliților n-hexanului, ciclohexanului și a izomerilor acestora în urina bărbaților  ; Toxicologie și farmacologie aplicată, volumul 53, numărul 2, aprilie 1980, paginile 220-229 L ( rezumat )
16. Articolul 300.000 de americani încă fără apă după scurgeri chimice  ; Jurnal Le Monde.fr din 13.01.2014 (actualizat la 13.01.2014, consultat 13.01.2014)

Bibliografie

• (ro) Beckett, CW, Pitzer, KS și Spitzer, R. (1947). Proprietățile termodinamice și structura moleculară a ciclohexanului, metilciclohexanului, etilciclohexanului și celor șapte dimetilciclohexani1. Journal of the American Chemical Society, 69 (10), 2488-2495 ( rezumat ).
• (ro) Dobashi, T., Nakata, M. și Kaneko, M. (1980). Curba de coexistență a polistirenului în metilciclohexan. I. Gama de scalare simplă și exponenți critici. Jurnalul de fizică chimică, 72, 6685 ( rezumat ).
• (ro) Rao, MVP și Naidu, PR (1974). Volumele în exces de amestecuri binare de alcooli în metilciclohexan. Jurnalul canadian de chimie, 52 (5), 788-790 ( rezumat )
• (ro) Ribeiro, FH, Dalla Betta, RA, Boudart, M., Baumgartner, J. și Iglesia, E. (1991). Reacțiile neopentanului, metilciclohexanului și 3, 3-dimetilpentanului asupra carburilor de tungsten: Efectul oxigenului de suprafață asupra căilor de reacție. Journal of Catalysis, 130 (1), 86-105 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002195179190094K abstract]).
• (ro) Anet, FA, Bradley, CH și Buchanan, GW (1971). Detectarea directă a conformității axiale a metilciclohexanului prin rezonanță magnetică nucleară carbon-13 de 63,1 MHz la temperaturi scăzute. Jurnalul American Chemical Society, 93 (1), 258-259 ( rezumat )
• (ro) Jonas, JDSG, Hasha, D. și Huang, SG (1979). Autodifuzie și vâscozitate a metilciclohexanului în regiunea densă a lichidului. Jurnalul de fizică chimică, 71, 3996 ( rezumat )
• (ro) Pitz, WJ, Naik, CV, Mhaoldúin, TN, Westbrook, CK, Curran, HJ, Orme, JP și Simmie, JM (2007). Modelarea și investigația experimentală a aprinderii metilciclohexanului într-o mașină cu compresie rapidă. Proceedings of the Combustion Institute, 31 (1), 267-275 ([Pitz, WJ, Naik, CV, Mhaoldúin, TN, Westbrook, CK, Curran, HJ, Orme, JP și Simmie, JM (2007). Modelare și investigație experimentală a aprinderii metilciclohexanului într-o mașină de compresie rapidă . Proceedings of the Combustion Institute, 31 (1), 267-275. ( rezumat )
• (ro) Orme, JP, Curran, HJ și Simmie, JM (2006). Studiu experimental și de modelare a pirolizei și oxidării metilciclohexanului. Jurnalul de chimie fizică A, 110 (1), 114-131. (| http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp0543678 rezumat])
• (ro) Nakamura, T., Makino, T., Sugahara, T. și Ohgaki, K. (2003). Limitele de stabilitate ale hidraților de gaz ajutați de metan - structura-H hidrații metilciclohexanului și cis -1, 2-dimetilciclohexanului. Știința ingineriei chimice, 58 (2), 269-273 ( rezumat )
• (ro) Wang, Y., Shah, N. și Huffman, GP (2004). Producerea de hidrogen pur prin dehidrogenarea parțială a ciclohexanului și metilciclohexanului pe catalizatori Pt și Pd susținute cu nanotuburi. Energie și combustibili, 18 (5), 1429-1433 ( rezumat ).
• (ro) I. Graça, J.-D. Comparot, S. Laforge, P. Magnoux, JM Lopes, MF Ribeiro, F. Ramôa Ribeiro (2009), Efectul adăugării fenolului asupra performanțelor zeolitului H-Y în timpul transformării metilciclohexanului; Cataliză aplicată A: Generalități, volumul 353, numărul 1, 31 ianuarie 2009, paginile 123-129 ( rezumat )
• (ro) Amel Djeddi, Ioana Fechete, Ovidiu Ersen, François Garin (2013), Sit de aductie deficitară de electroni în deschiderea inelului metilciclopentanului (MCP) pe catalizatori Pt, Ir și Pt - Ir suportați de oxidul de tungsten Articolul original de cercetare

Chemical Reports, volumul 16, numărul 5, mai 2013, paginile 433-441 ( rezumat )

• (ro) Yi Yang, André L. Boehman (2010), Chimia oxidării hidrocarburilor ciclice într-un motor motorizat: metilciclopentan, tetralină și decalină  ; Combustion and Flame, volumul 157, numărul 3, martie 2010, paginile 495-505;
• (ro) Wei-guo LIN, Zhi-xian GAO (2008) Hidroconversia metilciclopentanului pe catalizator Pt / HZSM-5: I. Efectele parametrilor reacției asupra reacției de mărire a inelului; Jurnalul chimiei și tehnologiei combustibililor, volumul 36, numărul 4, august 2008, paginile 449-454
• (ro) B. González, A. Domínguez, J. Tojo (2006), Proprietățile fizice ale sistemelor binare metilciclopentan cu cetone (acetonă, butanonă și 2-pentanonă) la T = (293,15, 298,15 și 303,15) K. Nou Parametrii de interacțiune UNIFAC-VISCO; Jurnalul de termodinamică chimică, volumul 38, numărul 6, iunie 2006, paginile 707-716
• (ro) T. Zaharescu, E. Feraru, C. Podină, S. Jipa (2005), Prelucrarea cu radiații de înaltă energie a EPDM într-un mediu cu hidrocarburi. Partea 1. Metilciclopentan ; Degradarea și stabilitatea polimerilor, volumul 89, numărul 2, august 2005, paginile 373-381 ( rezumat )
• Y. Zhuang, A. Frennet (1996), hidrogenoliză metilciclopentană pe catalizatori EuroPt-1 (Pt / SiO2), EuroPt-3 (Pt / Al2O3) și EuroPt-4 (PtRe / Al2O3); Cataliza aplicată A: Generalități, volumul 134, numărul 1, 4 ianuarie 1996, paginile 37-52