シクロヘキサノンは、化学式(CH 2 ) 5 COで表される有機化合物です。この分子は、ケトン官能基を持つ6炭素環状分子から構成されています。この無色の油状液体[ 3 ]は、ベンズアルデヒドを思わせる甘い香りがします。時間の経過とともに、シクロヘキサノンのサンプルは淡黄色になります。[ 10 ]
シクロヘキサノンは水にわずかに溶け、一般的な有機溶媒と混和します。主にナイロンの前駆体として、毎年数百万トンが生産されています。[ 11 ]
この化合物は、 1888年にエドムント・ドレクセルによって、フェノールの弱酸性水溶液の交流電気分解生成物の中から発見された。彼はこれをヒドロフェノケトンと名付け、フェノールが最初に電解水素によってシクロヘキサノールに水素化され(彼はそれを単離できなかった)、次に電解酸素によって酸化されると正しく示唆した。[ 12 ] [ 13 ]
シクロヘキサノンは、シクロヘキサノールを三酸化クロムで酸化することによって合成できる(ジョーンズ酸化)。別の方法として、より安全で入手しやすい酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムを使用する方法もある。[ 14 ] [ 15 ]
シクロヘキサノンは、通常コバルト触媒を用いて空気中でシクロヘキサンを酸化することによって生成される。 [ 11 ]
このプロセスでは副産物としてシクロヘキサノールが生成され、この混合物はケトンアルコール油の略称である「KAオイル」と呼ばれ、アジピン酸製造の主要原料となる。酸化反応にはラジカルとヒドロペルオキシドC6H11O2Hが中間体として関与する。場合によっては、シクロヘキセンの水和によって得られる精製シクロヘキサノールが前駆体となる。あるいは、フェノールの部分水素化によってシクロヘキサノンを製造することもできる。
このプロセスは、シクロヘキサノールの生成を促進するように調整することもできます。[ 11 ]
エクソンモービルは、ベンゼンをヒドロアルキル化してシクロヘキシルベンゼンにするプロセスを開発した。この後者の生成物はヒドロペルオキシドに酸化され、その後フェノールとシクロヘキサノンに分解される。[ 16 ]したがって、アセトン副生成物を生成しないこの新しいプロセスは魅力的であり、ヒドロペルオキシドが生成され、その後分解されて2つの主要生成物が得られるという点でクメンプロセスに似ている。 [ 17 ]
シクロヘキサノンの大部分は、ナイロン 6,6およびナイロン 6の前駆体の製造に消費されます。世界の供給量の約半分は、ナイロン 6,6の 2 つの前駆体の 1 つであるアジピン酸に変換されます。この用途では、KA オイル (上記参照) は硝酸で酸化されます。シクロヘキサノンの供給量の残りの半分は、シクロヘキサノンオキシムに変換されます。硫酸触媒の存在下で、オキシムはナイロン 6の前駆体であるカプロラクタムに転位します。[ 11 ]
ポリマー産業向けに実施される大規模反応に加えて、シクロヘキサノンに関する多くの反応が開発されてきた。
光の存在下では、α-塩素化反応を起こして2-クロロシクロヘキサノンを生成する。[ 18 ]塩基の存在下でトリメチルシリルクロリド と反応させると、トリメチルシリルエノールエーテルを生成する。 [ 19 ]
シクロヘキサノンの自己縮合によりシクロヘキセニルシクロヘキサノンが生成する。後者は脱水素化により2-フェニルフェノールを生成する。[ 21 ]
二酸化硫黄中で塩化ニトロシルクロリドとエタノールで処理すると、オキシミンカルボン酸エステルが得られる。[ 22 ]
シクロヘキサノンはFEMA GRASであり、香料の原料として少量使用されます。ミントのような清涼感のある風味があると言われています。[ 23 ]
シクロヘキサノンはフェンシクリジンとその類似体の違法製造に使用されており[ 24 ] 、米国では特別監視リストに掲載されるなど、購入制限の対象となることが多い[ 25 ] 。
シクロヘキサノールと同様に、シクロヘキサノンは発がん性はなく、中程度の毒性があり、蒸気のTLVは25 ppmである。刺激性がある。 [ 11 ]