背景及概述
硝基環(huán)己烷(Nitrocyclohexane),CAS號1122-60-7,分子式C?H??NO?,分子量129.16,是一種重要的脂肪族硝基化合物,常作為有機合成中間體、溶劑及高能材料原料使用。
理化性質(zhì)
硝基環(huán)己烷常溫下為無色至淡黃色透明液體,具有輕微刺激性氣味。熔點約?34℃,沸點205~206℃,相對密度1.088g/cm3,折射率1.454。幾乎不溶于水,可與乙醇、乙醚、丙酮、苯等多種有機溶劑混溶,也能部分溶解油脂、樹脂等高分子物質(zhì)。
硝基環(huán)己烷化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定,但硝基具有較強吸電子效應(yīng),使其在堿性條件下可發(fā)生縮合、取代等反應(yīng);在高溫、撞擊、強還原劑或強酸作用下存在分解風(fēng)險,可能釋放氮氧化物等有毒氣體。整體屬于易燃液體,具有一定爆炸危險性,儲存與使用需嚴格控溫、避光、遠離火源。
制備方法
工業(yè)上主要采用環(huán)己烷硝化法制備硝基環(huán)己烷:以環(huán)己烷為原料,在溫和條件下與稀硝酸或氮氧化物進行液相硝化反應(yīng),控制溫度與壓力以減少多硝基副產(chǎn)物生成。實驗室也可通過環(huán)己醇/環(huán)己酮的間接硝化、鹵代環(huán)己烷與亞硝酸鹽取代等方法合成,但成本較高,多用于小試與分析。

圖1 硝基環(huán)己烷的合成反應(yīng)式
主要用途
硝基環(huán)己烷是制備環(huán)己胺、環(huán)己酮肟、己內(nèi)酰胺等精細化學(xué)品的重要前體,通過還原可轉(zhuǎn)化為環(huán)己胺,廣泛用于醫(yī)藥、橡膠助劑、染料等領(lǐng)域。因其良好的溶解能力與適中沸點,可用作油脂、蠟、樹脂及合成高分子的溶劑,也用于部分萃取分離工藝。作為硝基脂肪烴,具有一定能量密度,可作為推進劑、含能添加劑的研究對象,用于低感度高能材料的探索。
硝基環(huán)己烷憑借獨特的硝基與飽和環(huán)烷烴結(jié)構(gòu),在有機合成、溶劑工業(yè)及含能材料領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。其生產(chǎn)工藝成熟、用途廣泛,但因易燃易爆特性,在生產(chǎn)、運輸與使用環(huán)節(jié)必須嚴格遵守?;钒踩?guī)范,以保障生產(chǎn)安全與環(huán)境安全。
參考文獻
[1]羅晴.環(huán)己酮肟的液相貝克曼重排制備己內(nèi)酰胺及其中間體硝基環(huán)己烷制備.[J]湘潭大學(xué).2016-06-03.