stringtranslate.com

Гексан

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

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.

Производство

Гексан в основном получают путем переработки сырой нефти . Точный состав фракции во многом зависит от источника нефти (сырая или реформированная) и ограничений переработки. [11] 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. [12] [13] 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. [14]

Гексан имеет значительное давление паров при комнатной температуре:

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. [15]

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 . [16] 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. [17]

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. [18] Однако для н -гексана текущий REL NIOSH составляет 50 ppm (180 мг/м3 ( 0,079 г/куб. фут)) в течение 8-часового рабочего дня. [19] 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. [20] Текущий PEL для н-гексана в США составляет 500 ppm (1800 мг/м3 ( 0,79 г/куб. фут)). [19]

Гексан и другие летучие углеводороды ( петролейный эфир ) представляют риск аспирации . [21] н -гексан иногда используется как денатурант для спирта и как чистящее средство в текстильной , мебельной и кожевенной промышленности. Его постепенно заменяют другими растворителями. [22]

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, [23] тайваньских рабочих, занимающихся проверкой оттисков, и других. [24] Анализ тайваньских рабочих показал профессиональное воздействие веществ, включая н -гексан. [25] В 2010–2011 годах сообщалось о случаях отравления гексаном у китайских рабочих, занимающихся производством iPhone. [26] [27]

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 . [22] В связи с этим поведением обсуждалась замена n -гексана в качестве растворителя. n -гептан является возможной альтернативой. [28]

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. ^ 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.
  12. ^ "Organic Chemistry-I" (PDF) . Nsdl.niscair.res.in. Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2013 г. Получено 17 февраля 2014 г.
  13. ^ "13. Углеводороды | Учебники". Textbook.s-anand.net. Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Получено 17 февраля 2014 года .
  14. ^ Уильям Д. Маккейн (1990). Свойства нефтяных жидкостей. PennWell. ISBN 978-0-87814-335-1.
  15. ^ Кох, Х.; Хааф, В. (1973). "1-Адамантанкарбоновая кислота". Органические синтезы; Собрание томов , т. 5, стр. 20.
  16. ^ "N-HEXANE". Сеть токсикологических данных Hazardous Substances Data Bank . Национальная медицинская библиотека . Архивировано из оригинала 4 сентября 2015 г.
  17. ^ 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.
  18. ^ "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.
  19. ^ ab CDC (28 марта 2018 г.). "n-Hexane". Центры по контролю и профилактике заболеваний . Получено 3 мая 2020 г.
  20. ^ "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. .
  21. ^ Gad, Shayne C (2005), «Нефтяные углеводороды», Энциклопедия токсикологии , т. 3 (2-е изд.), Elsevier, стр. 377–379
  22. ^ ab Clough, Stephen R; Mulholland, Leyna (2005). «Гексан». Энциклопедия токсикологии . Т. 2 (2-е изд.). Elsevier. С. 522–525.
  23. ^ 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.
  24. ^ n-Hexane, Environmental Health Criteria , Всемирная организация здравоохранения, 1991, архивировано из оригинала 19 марта 2014 г.
  25. ^ 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 . 
  26. ^ "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.
  27. ^ 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.
  28. ^ 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.

Внешние ссылки