adiponitryl
|
|
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
heksanonitryl |
|
Inne nazwy
|
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| 1740005 | |
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.003.543 |
| Numer WE |
|
| Siatka | adyponitryl |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| Numer RTECS |
|
| UNII | |
| Numer ONZ | 2205 |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C 6 H 8 N 2 | |
| Masa cząsteczkowa | 108,144 g·mol -1 |
| Wygląd | Bezbarwna ciecz |
| Gęstość | 951 mg ml -1 |
| Temperatura topnienia | 1 do 3°C; 34 do 37 ° F; 274 do 276 K |
| Temperatura wrzenia | 295,1°C; 563,1 °F; 568,2 tys |
| 50 g/l (20 °C) | |
| Ciśnienie pary | 300 MPa (przy 20°C) |
|
Współczynnik załamania światła ( n D )
|
1.438 |
| Termochemia | |
|
Standardowa entalpia formowania (Δ f H ⦵ 298 ) |
84,5–85,3 kJ mol -1 |
| Zagrożenia | |
| Oznakowanie GHS : | |
|
|
| Niebezpieczeństwo | |
| H301 , H315 , H319 , H330 , H335 | |
| P260 , P284 , P301+P310 , P305+P351+P338 , P310 | |
| NFPA 704 (ognisty diament) | |
| Punkt zapłonu | 93°C; 199 ° F; 366 K (otwarty kubek) |
| 550 ° C (1022 ° F; 823 K) | |
| Wybuchowe granice | 1,7–4,99% |
| Śmiertelna dawka lub stężenie (LD, LC): | |
|
LD 50 ( mediana dawki )
|
155 mg kg -1 (doustnie, szczur) |
| NIOSH (limity narażenia na zdrowie w USA): | |
|
PEL (dopuszczalny)
|
nic |
|
REL (zalecane)
|
TWA 4 ppm (18 mg/m 3 ) |
|
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
|
ND |
|
Powiązane alkanonitryle
|
glutaronitryl |
|
Związki pokrewne
|
kwas heksanodiowy heksanodihydrazyd dichlorek heksanodioilu heksanodiamid 1,4-diizocyjanobutan |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Adyponitryl jest związkiem organicznym o wzorze chemicznym (CH 2 ) 4 (CN) 2 . Ten lepki , bezbarwny dinitryl jest ważnym prekursorem polimerowego nylonu 66 . W 2005 roku wyprodukowano około miliona ton adyponitrylu.
Produkcja
Wczesne metody
Ze względu na przemysłową wartość adiponitrylu opracowano wiele metod jego syntezy. Wczesne metody przemysłowe rozpoczęto od furfuralu , a później od chlorowania butadienu w celu uzyskania 1,4-dichloro-2-butenu, który z cyjankiem sodu przekształca się w 3-heksenonitryl, który z kolei można uwodornić do adyponitrylu :
- ClCH 2 CH=CHCH 2 Cl + 2 NaCN → NCCH 2 CH=CHCH 2 CN + 2 NaCl
- NCCH 2 CH=CHCH 2 CN + H 2 → NC(CH 2 ) 4 CN
Adiponitryl był również wytwarzany z kwasu adypinowego przez odwodnienie diamidu, ale jest to rzadko stosowane.
Nowoczesne metody
Po złożeniu wniosku patentowego w 2004 r. większość adiponitrylu jest wytwarzana przez katalizowaną niklem hydrocyjanację butadienu , odkrytą w firmie DuPont , zapoczątkowaną przez Williama C. Drinkarda . Reakcja netto to:
- CH 2 =CHCH=CH 2 + 2 HCN → NC(CH 2 ) 4 CN
Proces ten składa się z kilku etapów, z których pierwszym jest monohydrocyjanowanie (dodanie jednej cząsteczki HCN), dające izomery pentenonitryli oraz 2- i 3-metylobutanonitryli. Te nienasycone nitryle są następnie izomeryzowane do 3- i 4-pentenonitryli. W końcowym etapie te pentenonitryle poddawane są drugiemu hydrocyjanowaniu, w antymarkownikowskim , w celu wytworzenia adyponitrylu.
3-pentenonitryl, utworzony podczas pierwszego hydrocyjanowania, może ulec metatezie alkenów , dając dicyjanobuteny, które łatwo ulegają uwodornieniu, jak opisano powyżej. Użytecznym produktem ubocznym wytwarzania adyponitrylu jest 2-metyloglutaronitryl .
Inna główna metoda przemysłowa obejmuje hydrodimeryzację , zaczynając od akrylonitrylu :
- 2 CH 2 = CHCN + 2 e − + 2 H + → NCCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CN
Elektrolityczne sprzęganie akrylonitrylu zostało odkryte w firmie Monsanto .
Aplikacje
Prawie cały adiponitryl jest uwodorniany do heksano-1,6-diaminy do produkcji nylonu:
- NC(CH 2 ) 4 CN + 4 H 2 → H 2 N (CH 2 ) 6 NH 2
Podobnie jak inne nitryle, adiponitryl jest podatny na hydrolizę; jednakże powstały kwas adypinowy jest tańszy w przygotowaniu innymi drogami.
Produkcja
W 2018 roku istniało około 1,5 miliona ton metrycznych pojemności. [ potrzebne źródło ] Głównymi producentami adiponitrylu byli:
- Ascend Performance Materials: Decatur, Alabama (USA); 400 kiloton metrycznych rocznie (kt/r), zwiększone do 580 kt/r do 2022 r.
- Invista : Victoria, Teksas i Orange, Teksas, (USA)
- Invista i BASF „Zakład Butachimie ADN”: Chalampé (Francja); zwiększenie produkcji ze 100 kt/r w 2020 do 600 kt/r
- Asahi Kasei (Japonia)
BASF zamknął fabrykę ADN 128 kt/y w Seal Sands w 2009 roku.
W 2015 roku fabryka Shandong Runxing New Material 100 kt/y doznała eksplozji i nie została ponownie otwarta. W 2022 roku Invista planuje otworzyć w Szanghaju fabrykę o wydajności 300–400 kt/r.
Bezpieczeństwo
LD50 (średnia dawka śmiertelna) adyponitrylu wynosi 300 mg/kg po spożyciu doustnym przez szczury .
W 1990 roku ACGIH przyjęła ważoną w czasie średnią wartość progową 2 ppm dla narażenia skóry związanego z pracą.
przez NIOSH limit narażenia skóry dla średniego ważonego stężenia w czasie pracy wynosi 4 ppm (18 mg/m 3 ).
Adiponitryl jest sklasyfikowany jako wyjątkowo niebezpieczna substancja w Stanach Zjednoczonych zgodnie z definicją zawartą w sekcji 302 amerykańskiej ustawy o planowaniu kryzysowym i wspólnotowym prawie do wiedzy (42 USC 11002) i podlega ścisłym wymogom sprawozdawczym ze strony zakładów produkujących, przechowujących, lub używać go w znacznych ilościach.
Linki zewnętrzne
- Międzynarodowa Karta Bezpieczeństwa Chemicznego 0211
- Kieszonkowy przewodnik NIOSH dotyczący zagrożeń chemicznych. "#0015" . Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH).
- www.chemicalland.com
- www.nist.gov