sykloheksaani | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eri esitykset sykloheksaanimolekyylistä. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Henkilöllisyystodistus | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
IUPAC-nimi | sykloheksaani | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,003,461 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O EY | 203-806-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Huumeiden pankki | DB03561 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 8078 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ChEBI | 29005 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hymyilee |
C1CCCCC1 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1 / C6H12 / c1-2-4-6-5-3-1 / h1-6H2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ulkomuoto | väritön neste | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kemialliset ominaisuudet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raaka kaava |
C 6 H 12 [Isomeerit] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moolimassa | 84,1595 ± 0,0056 g / mol C 85,63%, H 14,37%, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magneettinen herkkyys | 68,1 x 10 -6 cm 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyysiset ominaisuudet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fuusio | 6,47 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° kiehuu | 80,75 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liukoisuus | vedessä: ei mitään; maahan. on alkoholi , eetteri , asetoni ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liukoisuusparametri δ | 16,8 MPa 1/2 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tilavuusmassa |
0,7786 g · cm -3 ( 25 ° C )
yhtälö:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Itsesyttymislämpötila lämpötilan | 260 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Leimahduspiste | −18 ° C (suljettu kuppi) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Räjähdysrajat ilmassa | 1,3 - 8,4 tilavuusprosenttia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kyllästävä höyrynpaine | ajan 20 ° C : 12,7 kPa
yhtälö:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dynaaminen viskositeetti | 0,98 mPa · s ajan 20 ° C: ssa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kriittinen piste | 280,3 ° C , 40,7 bar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Äänen nopeus | 1280 m · s -1 - 19 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lämpökemia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vap H ° | 3,6 x 10 5 J · kg-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C s |
yhtälö:
yhtälö:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PCS | 3 919,6 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Optiset ominaisuudet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Taitekerroin | 1,42662 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varotoimenpiteet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vaara H225, H304, H315, H336, H410, H225 : Helposti syttyvä neste ja höyry H304 : Voi olla tappavaa nieltynä ja joutuessaan hengitysteihin H315 : Ärsyttää ihoa H336 : Voi aiheuttaa uneliaisuutta tai huimausta H410 : Erittäin myrkyllistä vesieliöille ja vesiympäristölle pitkäaikainen |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
B2, D2B, B2 : Syttyvä nestemäinen leimahduspiste = −18 ° C suljettu kuppi Setaflash-menetelmä D2B : Myrkyllinen aine, joka aiheuttaa muita myrkyllisiä vaikutuksia eläinten ihoärsytyksessä Ilmoitus 1,0%: n ainesosaluettelon mukaan |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NFPA 704 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 1 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kuljetus | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33 : helposti syttyvä neste aine (leimahduspiste on alle 21 ° C: ssa ) YK-numero : 1145 : SYKLOHEKSAANI Luokka: 3 Levy: 3 : Palavat nesteet Pakkaus: Pakkaus ryhmä II : kohtalaisen vaarallisia aineita; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ekotoksikologia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DL 50 | 930 - 1360 mg · kg -1 (rotilla, suun kautta) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LogP | 3.44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hajukynnys | matala: 0,52 ppm korkea: 784 ppm |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sykloheksaani on hiilivety alisyklinen ei-eteeni perheen (mono) sykloalkaanien kaavan raakaa C 6 H 12 . Sykloheksaania käytetään apolaarisena liuottimena kemianteollisuudessa, mutta myös reagenssina adipiinihapon ja kaprolaktaamin , nailonin valmistuksessa käytettävien välituotteiden, teollisessa tuotannossa . Luuston kaava sykloheksaania on esitetty vastapäätä.
Toisin kuin muut hiilivedyt, sykloheksaania ei löydy luonnosta. Siksi useat kemistit ovat pyrkineet syntetisoimaan sitä:
Molemmilla tuotteilla on kuitenkin noin 10 ° C korkeampi kiehumispiste kuin taulukoissa esitetyllä heksahydrobentseenillä ja heksaanafteenilla. Epäjohdonmukaisuuden ratkaisivat vuonna 1895 V. Markovnikov , N. Kischner (en) ja N. Zelinsky, jotka osoittavat, että saaduilla tuotteilla on metyylisyklopropaanityyppinen rakenne, joka on saatu odottamattomalla uudelleenjärjestelyreaktiolla .
Vasta 1894, että Baeyer syntetisoitiin ensimmäistä kertaa sykloheksaanilla Dieckmann-kondensaatio on pimeliinihappoa , jonka jälkeen useita vaiheita vähentäminen .
Samana vuonna E. Haworth ja WH Perkin Jr. ( sis . ) Syntetisoivat sykloheksaania suorittamalla Wurtz-reaktion 1,6-dibromiheksaanin kanssa .
Tänään, sykloheksaani tuotetaan teollisessa mittakaavassa hydrauksella on bentseenin katalysoi Raney-nikkeliä . Sykloheksaanin tuotanto vastaa noin 10% vuotuisesta maailman bentseenitarpeesta . Korkeassa lämpötilassa suoritettu reaktio on silloin erittäin eksoterminen, kun AH (500 K) = -216,37 kJ / mol. Dehydrausreaktio on merkitsevä vain 300 ° C: n lämpötilasta , mikä heijastaa hydrausreaktion negatiivisen reaktion entropiaa.
Hiilivedynä sykloheksaani on huonosti reaktiivinen molekyyli. Suurinta osaa sykloheksaanista käytetään kuitenkin katalyyttisesti hapettamiseen sykloheksanoliksi ja sykloheksanoniksi . Näitä kahta yhdistettä käytetään vastaavasti adipiinihapon tuotantoon , jota käytetään raaka-aineena nylon-6,6 : n valmistuksessa, ja kaprolaktaamin , nylon-6: n esiaste, tuotantoon . Vuosittain tuotetaan useita tuhansia tonneja sykloheksanolia ja sykloheksanonia .
Sykloheksaania käytetään myös apolaarisena orgaanisena liuottimena, vaikka nykyään n-heksaani onkin edullinen. Sitä käytetään usein uudelleenkiteytysliuottimena, koska monet orgaaniset yhdisteet ovat kuumaliukoisia sykloheksaaniin, mutta eivät kylmiä.
Sykloheksaania käytetään myös differentiaalisen pyyhkäisykalorimetrian instrumenttien kalibrointiin sen kiteisen nettomuutoksen vuoksi 186 K: ssa. Sykloheksaanihöyryjä käytetään myös laitteiden lämpökäsittelylaitoksissa.
Vuonna 1890 Hermann Sachse (de) , 28-vuotias Berliinin avustaja, julkaisi ohjeet paperiarkin taittamiseksi edustamaan kahta sykloheksaanimuotoa, joita hän kutsui "symmetriseksi" ja "antisymmetriseksi" (nykyään kutsutaan tuoliksi ja veneeksi). . Hän ymmärtää, että kullekin muodolle vetyatomille (nyt kutsutaan aksiaaliseksi ja ekvatoriaaliseksi) on kaksi erillistä asemaa, että kaksi "symmetristä" muotoa voivat muuntaa toisiaan ja jopa kuinka tietyt substituentit voivat suosia yhtä tai toista muotoa ( Sachse-Mohr teoria (de) ). Valitettavasti hän ilmaisee kaikki havainnot matemaattisella kielellä, ja harvat kemistit ymmärtävät häntä. Hän kuoli vuonna 1893 ilman, että hänen ideansa voisivat kehittyä.
Vuonna 1918 Ernst Mohr (de) otti Sachsen työn. Hän tutkii kaikkia sykloalkaaneja laajentaakseen teoriaansa. Hän ennustaa erityisesti, että dekaliinille on olemassa kaksi saman energian stabiilia muotoa , jonka Walter Hückel (de) vahvistaa vuonna 1925. Mohrilla on myös ajatus, että röntgendiffraktio voisi mahdollistaa hänen teoriansa vahvistamisen, mutta tekniikka on liian uusi käytettäväksi luotettavasti.
Vasta vuonna 1943 Odd Hassel pystyi osoittamaan näiden kahden konformaation ja vetyatomien kahden ei-ekvivalentin aseman olemassaolon tutkimalla sykloheksaanin höyryjä elektronidiffraktiolla .
Koska monilla yhdisteillä on 6-jäseninen rengasrakenne, sykloheksaanin rakenne ja dynamiikka ovat tärkeitä prototyyppejä. Säännöllisen kuusikulmion kulmat ovat 120 °. Kahden peräkkäisen sidoksen muodostama kulma hiiliketjussa on kuitenkin VSEPR-teorian mukaan noin 109 ° . Siksi sykloheksaanimolekyyli ei ole tasainen syklistressin minimoimiseksi.
Sykloheksaanin hallitsevaa konformaatiota huoneenlämpötilassa kutsutaan tuolin konformaatioksi. Yli 99% liuoksessa olevista sykloheksaanimolekyyleistä omaksuu tämän konformaation 25 ° C: ssa. Kaikki hiiliatomit ovat ekvivalentteja siellä ja vetyatomilla on kaksi erillistä asemaa: vetyatomin, joka kuuluu syklin keskitasoon, sanotaan olevan päiväntasaajan asennossa, kun taas vetyatomin, joka ei kuulu tähän tasoon, on sanotaan olevan aksiaaliasennossa. Jokainen hiiliatomi on siten kytketty vetyatomiin aksiaalisessa asennossa ja toiseen ekvatoriaalisessa asennossa. Peräkkäiset hiili-vety-sidokset siirtyvät, mikä minimoi renkaan vääntöjännityksen.
Sykloheksaanimolekyylin toinen vakaa konformaatio on kiertovene- konformaatio . Jos sykloheksaanimolekyylien osuus tässä konformaatiossa on vain noin 0,1% lämpötilassa 25 ° C, se saavuttaa 30% lämpötilassa 800 ° C. Näytteen äkillinen jäähdytys mahdollistaa sitten eri molekyylien konformaation "jäädyttämisen". Kierretty veneen rakenne on vähemmän vakaa kuin tuolin muoto, ja siksi se on luonteeltaan harvinaista. Voidaan todeta twistaanin , adamantaanin synteettisen isomeerin , tapaus , jonka kaikki sykloheksaanit ovat vääntyneessä veneen konformaatiossa.
Tuolin konformaatioita on itse asiassa kaksi, ja sykloheksaanimolekyyli voi muuttaa tasapainokonformaatiotaan näiden kahden muodon välillä. Yhden tuolin konformaation aksiaalisessa asennossa olevat vetyatomit löytyvät toisen päiväntasaajan asennosta ja päinvastoin. Nämä kaksi tuolin konformaatiota ovat nopeassa tasapainossa huoneenlämpötilassa, joten niitä ei voida erottaa protoni-NMR : llä 25 ° C: ssa. Tuolin konformaation kääntämisen yksityiskohtaista mekanismia on tutkittu ja keskusteltu paljon, mutta se tunnetaan tänään.
Tuolin konformaation kääntämisen energiaprofiili tunnetaan myös. Puolen tuolin konformaatio on siirtymätila, joka mahdollistaa ensimmäisen kierretyn veneen konformaation saavuttamisen, ja veneen konformaatio on kahden kierretyn veneen konformaation välinen siirtymätila. Tuolin konformaation inversioin aktivointienergia on 43 kJ / mol, mikä on pienempi kuin terminen sekoitusenergia 25 ° C: ssa: siksi kaksi tuolin konformaatiota ovat tasapainossa lämpötilassa.
Sykloheksaanin kaksi tuolikonformaatiota ovat samaa energiaa. Toisaalta, jos vetyatomi korvataan substituentilla, näillä kahdella konformaatiolla ei ole enää samaa energiaa. Tuolin konformaatiossa substituentti on aksiaalisessa asennossa, kun taas toinen on ekvatoriaalisessa asennossa. Aksiaalisessa asennossa substituentti aiheuttaa steeristä epämukavuutta kahden muun vetyatomin kanssa aksiaalisessa asennossa: näitä vuorovaikutuksia kutsutaan 1,3-diaksiaalisiksi vuorovaikutuksiksi. Päiväntasaajan asennossa näitä vuorovaikutuksia ei ole: sen vuoksi tuolin konformaatiossa, jolla substituentti on päiväntasaajan asennossa, on pienempi energia. Näiden kahden tuolin konformaation välistä eroa vapaassa entalpiassa kutsutaan tekijäksi A, ja se riippuu voimakkaasti substituentista. A-arvo vaihtelee melkein nollasta pienille substituenteille, kuten deuterium, noin 21 kJ / mol suurille substituenteille, kuten tert-butyyliryhmälle.
Disubstituoidut johdannaisetKatsotaan, että nämä kaksi substituenttia ovat suhteellisessa asemassa 1,2 tai 1,4. Jos ne ovat cis- kokoonpanossa , molemmilla tuolikonformaatioilla on molemmilla yksi ryhmä aksiaalisessa asennossa ja toinen ekvatoriaalisessa asennossa: tuolin molemmilla konformaatioilla on tällöin sama energia. Toisaalta, jos nämä kaksi substituenttia ovat trans- konfiguraatiossa , vain tuolin konformaatio, jossa molemmat ryhmät ovat päiväntasaajan asennossa, voi esiintyä merkittävästi, koska voimakkaat 1,3-diaksiaaliset vuorovaikutukset estävät kahta ryhmää olemasta aksiaalisessa asennossa samanaikaisesti.
Katsotaan, että nämä kaksi substituenttia ovat nyt suhteellisessa asemassa 1,3. Jos ne ovat cis- konfiguraatiossa , tapaus on samanlainen kuin trans- konfiguraatio substituenteille suhteellisessa asemassa 1,2 tai 1,4. Vastaavasti, jos ne ovat trans- konfiguraatiossa , tapaus on samanlainen kuin cis- konfiguraatio substituenteille suhteellisessa asemassa 1,2 tai 1,4.
Jos substituentit ovat erittäin tilaa vieviä, tuolin konformaatio ei välttämättä ole vakain: cis -1,4-di-tert-butyylisykloheksaanin tapauksessa kierretty veneen konformaatio mahdollistaa näiden kahden ryhmän sijoittamisen edullisempaan asemaan kuin tuolin konformaatiosta, jolle tert-butyyliryhmä on aksiaalisessa asennossa. Täten mitattiin NMR: llä , että kierretty veneen konformaatio oli vakaampaa 0,47 kJ / mol 125 K: n lämpötilassa kuin tuolin konformaatio.
Sykloheksaanin heterosykliset analogit ovat läsnä kaikkialla sokerien , piperidiinien tai dioksaanien alalla . Tuolin konformaatio on yleensä vakain, mutta tekijän A arvot vaihtelevat suuresti, kun metyleeniryhmä korvataan happi- tai typpiatomilla, kuten anomeerinen vaikutus osoittaa . Voimme myös huomata tietyt heterosykliset analogit, kuten 1,2,4,5-tetrathiane (SCH 2 S) 2 , jonka 1,3-diaxial vuorovaikutuksia ei ole olemassa: monet molekyylit ovat sitten kierretty vene konformaatiossa. Sen tetrametyylianalogilla, 3,3,6,6-tetrametyyli-1,2,4,5-tetratianilla, kierretty veneen konformaatio on hallitseva konformaatio.
Sykloheksaanin myrkyllisyyden vuoksi on olemassa altistumisen raja-arvoja tämän yhdisteen kanssa työskentelevien ihmisten suojelemiseksi:
Sykloheksaani on erittäin helposti syttyvää. Sykloheksaanivuoto Ison-Britannian tehtaalla Flixborough'ssa aiheutti räjähdyksen vuonna 1974, ja siellä kuoli 28 ihmistä.