Гексан
Химическое соединение

Гексан
Скелетная формула гексана
Скелетная формула гексана
Скелетная формула гексана со всеми показанными неявными атомами углерода и всеми добавленными явными атомами водорода
Скелетная формула гексана со всеми показанными неявными атомами углерода и всеми добавленными явными атомами водорода
Шаростержневая модель гексана
Шаростержневая модель гексана
Модель заполнения пространства гексаном
Модель заполнения пространства гексаном
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
Гексан [2]
Другие имена
Секстан, [1] гексакарбан
Идентификаторы
  • 110-54-3 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
1730733
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:29021 проверятьИ
ChEMBL
  • ChEMBL15939 проверятьИ
ChemSpider
  • 7767 проверятьИ
DrugBank
  • DB02764 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.003.435
Номер ЕС
  • 203-777-6
1985
КЕГГ
  • С11271 проверятьИ
МеШн-гексан
CID PubChem
  • 8058
Номер RTECS
  • MN9275000
УНИИ
  • 2DDG612ED8 проверятьИ
Номер ООН1208
  • DTXSID0021917
  • ИнЧИ=1S/C6H14/c1-3-5-6-4-2/h3-6H2,1-2H3 проверятьИ
    Ключ: ВЛКЗОЕОЙАХРЕП-УХФФФАОЙСА-Н проверятьИ
  • СССР
Характеристики
С 6 Н 14
Молярная масса86,178  г·моль −1
ПоявлениеБесцветная жидкость.
ЗапахПетролический
Плотность0,6606 г мл −1 [3]
Температура плавленияот −96 до −94 °C; от −141 до −137 °F; от 177 до 179 K
Точка кипения68,5–69,1 °C; 155,2–156,3 °F; 341,6–342,2 K
9,5 мг л −1
лог P3.764
Давление пара17,60 кПа (при 20,0 °C)
7,6 нмоль Па −1 кг −1
УФ-видимый (λ макс )200 нм
−74,6·10 −6 см 3 /моль
Показатель преломления ( nD )
1.375
Вязкость0,3 мПа·с
0,08 Д
Термохимия
265,2 ДжК −1 моль −1
296,06 ДжК −1 моль −1
−199,4–−198,0 кДж моль −1
−4180–−4140 кДж моль −1
Опасности
Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH):
Основные опасности
Репродуктивная токсичность – После аспирации , отек легких , пневмонит [4]
Маркировка СГС :
GHS02: Легковоспламеняющийся GHS07: Восклицательный знак GHS08: Опасность для здоровья GHS09: Опасность для окружающей среды
Опасность
H225 , H302 , H305 , H315 , H336 , H361fd , H373 , H411
Р201 , Р202 , Р210 , Р233 , Р235 , Р240 , Р241 , Р242 , Р243 , Р260 , Р264 , Р271 , Р273 , Р280 , Р281 , Р301+Р330+Р331 , Р302+Р352 , Р303+Р361+Р353 , Р304+Р340 , Р308+Р313 , Р310 , Р312 , Р314 , Р332+Р313 , Р363 , Р370+Р378 , Р391 , Р403+Р233 , Р405 , Р501
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Health 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 3: Liquids and solids that can be ignited under almost all ambient temperature conditions. Flash point between 23 and 38 °C (73 and 100 °F). E.g. gasolineInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
3
0
точка возгорания−26,0 °C (−14,8 °F; 247,2 К)
234,0 °C (453,2 °F; 507,1 К)
Пределы взрывоопасности1,2–7,7%
Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК):
25 г кг −1 (перорально, крыса)
28710 мг/кг (крыса, перорально) [6]
56137 мг/кг (крыса, перорально) [6]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (допустимый)
TWA 500 частей на миллион (1800 мг/м 3 ) [5]
ОТВ (рекомендуется)
TWA 50 частей на миллион (180 мг/м 3 ) [5]
IDLH (Непосредственная опасность)
1100 частей на миллион [5]
Родственные соединения
Родственные алканы
Страница дополнительных данных
Гексан (страница данных)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Гексан ( / ˈhɛkseɪn / ) или н - гексан — органическое соединение , линейный алкан с шестью атомами углерода и молекулярной формулой C6H14 . [ 7 ]

Гексан — бесцветная жидкость, не имеющая запаха в чистом виде, с температурой кипения около 69 °C (156 °F). Он широко используется как дешевый, относительно безопасный, в значительной степени нереакционноспособный и легко испаряющийся неполярный растворитель , а современные бензиновые смеси содержат около 3% гексана. [8]

Термин гексаны относится к смеси , состоящей в основном (>60%) из н -гексана с различными количествами изомерных соединений 2-метилпентана и 3-метилпентана , и, возможно, меньшими количествами неизомерных C 5 , C 6 и C 7 (цикло)алканов. Эти смеси «гексанов» дешевле чистого гексана и часто используются в крупномасштабных операциях, не требующих одного изомера (например, в качестве очищающего растворителя или для хроматографии ).

Изомеры

Общее названиеНазвание ИЮПАКТекстовая формулаСкелетная формула
Нормальный гексан ,
н -гексан		ГексанСН 3 (СН 2 ) 4 СН 3
Изогексан2-Метилпентан(СН 3 ) 2 СН(СН 2 ) 2 СН 3
3-МетилпентанСН 3 СН 2 СН(СН 3 )СН 2 СН 3
2,3-Диметилбутан(СН 3 ) 2 СНСН(СН 3 ) 2
Неогексан2,2-Диметилбутан(СН 3 ) 3 ССН 2 СН 3

Использует

В промышленности гексаны используются в рецептуре клеев для обуви, изделий из кожи и кровли. Они также используются для извлечения кулинарных масел (таких как рапсовое или соевое масло ) из семян, для очистки и обезжиривания различных предметов и в текстильном производстве.

Типичное лабораторное применение гексанов — извлечение масляных и жировых загрязнений из воды и почвы для анализа. [9] Поскольку гексан не может быть легко депротонирован , он используется в лаборатории для реакций, в которых участвуют очень сильные основания, такие как получение литийорганических соединений . Например, бутиллитий обычно поставляется в виде раствора гексана. [10]

Гексаны обычно используются в хроматографии в качестве неполярного растворителя. Высшие алканы, присутствующие в качестве примесей в гексанах, имеют схожее время удерживания с растворителем, что означает, что фракции, содержащие гексан, также будут содержать эти примеси. В препаративной хроматографии концентрация большого объема гексанов может привести к образцу, который будет заметно загрязнен алканами. Это может привести к получению твердого соединения в виде масла , и алканы могут помешать анализу.

В качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания н-гексан имеет низкие исследовательские и моторные октановые числа 25 и 26 соответственно. [11] В 1983 году его доля в японском бензине колебалась около 6%, [12] в 1992 году он присутствовал в американском бензине от 1 до 3%, [13] а в шведском автомобильном топливе в том же году доля была постоянно ниже 2%, часто ниже 1%. [14] К 2011 году его доля в американском бензине составляла от 1 до 7%. [15]

Производство

Гексан в основном получают путем переработки сырой нефти . Точный состав фракции во многом зависит от источника нефти (сырая или реформированная) и ограничений переработки. [16] Промышленный продукт (обычно около 50% по весу изомера с прямой цепью) представляет собой фракцию, кипящую при 65–70 °C (149–158 °F).

Физические свойства

Все алканы бесцветны. [17] [18] Температуры кипения различных гексанов несколько схожи и, как и для других алканов, обычно ниже для более разветвленных форм. Температуры плавления совершенно разные, и тенденция неочевидна. [19]

ИзомерМП (°С)МП (°F)БП (°С)АД (°F)
н -гексан−95,3−139,568.7155,7
3-метилпентан−118.0−180,463.3145,9
2-метилпентан (изогексан)−153,7−244,760.3140,5
2,3-диметилбутан−128,6−199,558.0136.4
2,2-диметилбутан (неогексан)−99,8−147,649.7121,5

Гексан имеет значительное давление паров при комнатной температуре:

Температура (°С)Температура (°F)Давление пара ( мм рт.ст. )Давление пара ( кПа )
−40−403.360,448
−30−227.120,949
−20−414.011.868
−101425.913.454
03245.376.049
105075.7410.098
2068121.2616.167
2577151.2820.169
3086187.1124.946
40104279,4237.253
50122405.3154.037
60140572.7676.362

Реактивность

Как и большинство алканов, гексаны характеризуются низкой реакционной способностью и являются подходящими растворителями для реакционноспособных соединений. Однако коммерческие образцы н -гексана часто содержат метилциклопентан , который имеет третичные связи CH, несовместимые с некоторыми радикальными реакциями. [20]

Безопасность

Вдыхание н -гексана в концентрации 5000 ppm в течение 10 минут вызывает выраженное головокружение; 2500–1000 ppm в течение 12 часов вызывает сонливость , усталость , потерю аппетита и парестезию в дистальных отделах конечностей; 2500–5000 ppm вызывает мышечную слабость, холодную пульсацию в конечностях, нечеткость зрения, головную боль и анорексию . [21] Было показано, что хроническое профессиональное воздействие повышенных уровней н -гексана связано с периферической невропатией у автомехаников в США и нейротоксичностью у рабочих типографий, а также обувных и мебельных фабрик в Азии, Европе и Северной Америке. [22]

Национальный институт охраны труда США (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) для изомеров гексана (не н -гексана) в размере 100 ppm (350 мг/м3 ( 0,15 г/куб. фут)) в течение 8-часового рабочего дня. [23] Однако для н -гексана текущий REL NIOSH составляет 50 ppm (180 мг/м3 ( 0,079 г/куб. фут)) в течение 8-часового рабочего дня. [24] Этот предел был предложен в качестве допустимого предела воздействия (PEL) Управлением охраны труда и техники безопасности в 1989 году; однако этот PEL был отменен в судах США в 1992 году. [25] Текущий PEL для н-гексана в США составляет 500 ppm (1800 мг/м3 ( 0,79 г/куб. фут)). [24]

Гексан и другие летучие углеводороды ( петролейный эфир ) представляют риск аспирации . [26] н -гексан иногда используется как денатурант для спирта и как чистящее средство в текстильной , мебельной и кожевенной промышленности. Его постепенно заменяют другими растворителями. [27]

Как и бензин, гексан очень летуч и взрывоопасен. Взрывы канализации в Луисвилле в 1981 году , которые уничтожили более 13 миль (21 км) канализационных линий и улиц в Кентукки, были вызваны возгоранием паров гексана, которые были незаконно сброшены с завода по переработке сои , принадлежащего Ralston-Purina . Гексан был назван причиной взрыва, который произошел в Национальном университете Рио-Куарто , Аргентина, 5 декабря 2007 года из-за утечки гексана вблизи отопительной машины, которая взорвалась, вызвав пожар, в результате которого погиб один студент и 24 получили ранения.

Инциденты

Профессиональное отравление гексаном произошло у японских рабочих, занимающихся изготовлением сандалий, итальянских рабочих, занимающихся обувной промышленностью, [28] тайваньских рабочих, занимающихся проверкой оттисков, и других. [29] Анализ тайваньских рабочих показал профессиональное воздействие веществ, включая н -гексан. [30] В 2010–2011 годах сообщалось о случаях отравления гексаном у китайских рабочих, занимающихся производством iPhone. [31] [32]

Биотрансформация

n- гексан биотрансформируется в 2-гексанол и далее в 2,5-гександиол в организме. Превращение катализируется ферментом цитохромом P450, использующим кислород из воздуха. 2,5-гександиол может далее окисляться до 2,5-гександиона , который является нейротоксичным и вызывает полинейропатию . [27] В связи с этим поведением обсуждалась замена n -гексана в качестве растворителя. n -гептан является возможной альтернативой. [33]

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Хофманн, Август Вильгельм фон (1 января 1867 г.). «I. О действии трихлорида фосфора на соли ароматических моноаминов». Труды Лондонского королевского общества . 15 : 54–62 . doi :10.1098/rspl.1866.0018. S2CID  98496840.
  2. ^ "n-гексан – Сводка по соединению". PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификация и связанные с ней записи. Архивировано из оригинала 8 марта 2012 г. Получено 31 декабря 2011 г.
  3. ^ Уильям М. Хейнс (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97-е изд.). Boca Raton: CRC Press. стр.  3–298 . ISBN 978-1-4987-5429-3.
  4. ^ Классификация GHS на [PubChem]
  5. ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0322". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  6. ^ ab "n-Hexane". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  7. ^ PubChem. "n-HEXANE". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 3 ноября 2023 г. .
  8. ^ "n-Hexane - Hazardous Agents". Haz-Map . Получено 7 июля 2022 г.
  9. ^ Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. Kbh: Нордиск Министеррод. 2003. ISBN 92-893-0884-2. OCLC  474188215. Архивировано из оригинала 16 июля 2012 года.
  10. ^ Швиндеман, Джеймс А.; Вольтерманн, Крис Дж.; Летчфорд, Роберт Дж. (1 мая 2002 г.). «Безопасное обращение с литийорганическими соединениями в лаборатории». Chemical Health & Safety . 9 (3): 6– 11. doi :10.1016/s1074-9098(02)00295-2. ISSN  1074-9098.
  11. ^ Аль Ибрагим, Эмад; Фарук, Аамир (16 января 2020 г.). «Прогнозирование октана по данным инфракрасной спектроскопии». Энергия и топливо . 34 (1): 817– 826. doi :10.1021/acs.energyfuels.9b02816. ISSN  0887-0624.
  12. ^ Икеда, Масаюки; Кумай, Михо; Ватанабэ, Такао; Фудзита, Хироёси (1984). «Ароматические и другие компоненты автомобильного бензина в Японии». Industrial health . 22 (4): 235– 241. doi :10.2486/indhealth.22.235.
  13. ^ Доски, Пол В.; Портер, Джозеф А.; Шефф, Питер А. (ноябрь 1992 г.). «Отпечатки источников летучих неметановых углеводородов». Журнал Ассоциации управления воздухом и отходами . 42 (11): 1437–1445 . doi : 10.1080/10473289.1992.10467090. ISSN  1047-3289.
  14. ^ Östermark, Ulf; Petersson, Göran (1 сентября 1992 г.). «Оценка углеводородов в парах обычного и алкилатного бензина» (PDF) . Chemosphere . 25 (6): 763– 768. doi :10.1016/0045-6535(92)90066-Z. ISSN  0045-6535.
  15. ^ «Углеводородный состав паров бензина в выбросах из закрытых топливных баков». nepis.epa.gov . Агентство по охране окружающей среды США. 2011.
  16. ^ Le Van Mao, R.; Melancon, S.; Gauthier-Campbell, C.; Kletnieks, P. (1 мая 2001 г.). «Селективный глубокий каталитический крекинг-процесс (SDCC) нефтяного сырья для производства легких олефинов. I. Эффект Катлевера, полученный с помощью системы с двумя реакционными зонами при конверсии н-гексана». Catalysis Letters . 73 (2): 181– 186. doi :10.1023/A:1016685523095. ISSN  1572-879X. S2CID  98167823.
  17. ^ "Органическая химия-I" (PDF) . Nsdl.niscair.res.in. Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2013 г. Получено 17 февраля 2014 г.
  18. ^ "13. Углеводороды | Учебники". Textbook.s-anand.net. Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Получено 17 февраля 2014 года .
  19. ^ Уильям Д. Маккейн (1990). Свойства нефтяных жидкостей. PennWell. ISBN 978-0-87814-335-1.
  20. ^ Кох, Х.; Хааф, В. (1973). "1-Адамантанкарбоновая кислота". Органические синтезы; Собрание томов , т. 5, стр. 20.
  21. ^ "N-HEXANE". Сеть токсикологических данных Hazardous Substances Data Bank . Национальная медицинская библиотека . Архивировано из оригинала 4 сентября 2015 г.
  22. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (16 ноября 2001 г.). "периферическая невропатия, связанная с н-гексаном, среди автомехаников — Калифорния, 1999–2000 гг.". MMWR. Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности . 50 (45): 1011– 1013. ISSN  0149-2195. PMID  11724159.
  23. ^ "CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Hexane isomers (exclusion n-Hexane)". cdc.gov . Архивировано из оригинала 31 октября 2015 г. Получено 3 ноября 2015 г.
  24. ^ ab CDC (28 марта 2018 г.). "n-Hexane". Центры по контролю и профилактике заболеваний . Получено 3 мая 2020 г.
  25. ^ "Приложение G: Проект обновления данных о загрязнителях воздуха 1989 года — пределы воздействия НЕ действуют". www.cdc.gov . 20 февраля 2020 г. . Получено 3 мая 2020 г. .
  26. ^ Gad, Shayne C (2005), «Нефтяные углеводороды», Энциклопедия токсикологии , т. 3 (2-е изд.), Elsevier , стр.  377–379
  27. ^ ab Clough, Stephen R; Mulholland, Leyna (2005). «Гексан». Энциклопедия токсикологии . Т. 2 (2-е изд.). Elsevier. С.  522–525 .
  28. ^ Риццуто, Н.; Де Грандис, Д.; Ди Трапани, Г.; Пасинато, Э. (1980). «N-гексановая полинейропатия. Профессиональное заболевание сапожников». Европейская неврология . 19 (5): 308–15 . doi :10.1159/000115166. PMID  6249607.
  29. ^ n-Hexane, Environmental Health Criteria , Всемирная организация здравоохранения, 1991, архивировано из оригинала 19 марта 2014 г.
  30. ^ Лю, CH; Хуан, CY; Хуан, CC (2012). «Профессиональные нейротоксические заболевания на Тайване». Безопасность и гигиена труда . 3 (4): 257– 67. doi :10.5491/SHAW.2012.3.4.257. PMC 3521924. PMID  23251841 . 
  31. ^ "Рабочие отравлены во время производства iPhone – ABC News (Австралийская вещательная корпорация)". Австралийская вещательная корпорация. 26 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 8 апреля 2011 г. Получено 17 марта 2015 г.
  32. ^ Дэвид Барбоза (22 февраля 2011 г.). «Работники заболели у поставщика Apple в Китае». The New York Times . Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 г. Получено 17 марта 2015 г.
  33. ^ Filser JG, Csanády GA, Dietz W, Kessler W, Kreuzer PE, Richter M, Störmer A (1996). "Сравнительная оценка нейротоксических рисков N-гексана и N-гептана у крыс и людей на основе образования метаболитов 2,5-гександиона и 2,5-гептандиона". Биологические реактивные промежуточные вещества V. Достижения экспериментальной медицины и биологии. Т. 387. С.  411– 427. doi :10.1007/978-1-4757-9480-9_50. ISBN 978-1-4757-9482-3. PMID  8794236.
  • Международная карта химической безопасности 1262 (2-метилпентан)
  • Паспорт безопасности материала для гексана
  • Национальный реестр загрязняющих веществ – информационный бюллетень по н-гексану
  • Фитохимическая запись в базе данных
  • Центр по контролю и профилактике заболеваний
  • Предупреждение от Национального совета по безопасности «РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АВТОМЕХАНИКУ»
  • Страница Австралийского национального реестра загрязняющих веществ (NPI)
  • «EPA не считает н-гексан классифицируемым как канцероген для человека». Федеральный регистр / Том 66, № 71 / Четверг, 12 апреля 2001 г. / Правила и положения
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Гексан&oldid=1263967881"