アジピン酸は、ナイロンやその他のポリマーの製造に使用される化合物です。食品添加物としても使用されており、酸味があります。
| IUPAC名 | ヘキサン二酸 |
| 分子式 | C6H10O4 |
| CAS番号 | 124-04-9 |
| 同義語 | アジピン酸、ヘキサン-1,6-二酸、1,4-ブタンジカルボン酸 |
| インチチ | InChI=1S/C6H10O4/c7-5(8)3-1-2-4-6(9)10/h1-4H2 |
アジピン酸の性質
アジピン酸の式
アジピン酸の式はC6H10O4です。 6 個の炭素原子、10 個の水素原子、4 個の酸素原子で構成されています。この化学式は、アジピン酸分子内の原子の配置と組成を表します。
アジピン酸モル質量
アジピン酸のモル質量は、1 モルあたり約 146.14 グラムです。モル質量とは物質1モルの質量であり、アジピン酸の場合は構成元素の原子量を加算して求められます。
アジピン酸の沸点
アジピン酸の沸点は約 337 ℃です。沸点とは、物質が液体から気相に変化する温度です。十分なエネルギーが供給されると、アジピン酸はこの温度に達します。
アジピン酸の融点
アジピン酸の融点は約 152 ℃です。これは、固体のアジピン酸が液体の状態に変化する温度です。熱が加えられると、固体を保持する分子間力が打ち破られ、その結果、融合が起こります。
アジピン酸密度 g/mL
アジピン酸の密度は 1 ミリリットルあたり約 1.36 グラムです。密度は、物質内の分子の密度の尺度です。アジピン酸の場合は、単位体積あたりの酸の質量を示します。
アジピン酸の分子量
アジピン酸の分子量は 1 モルあたり 146.14 グラムです。アジピン酸の分子式に存在するすべての原子の原子量を加算することによって計算されます。分子量は、分子の質量に関する情報を提供します。
アジピン酸の構造
アジピン酸の構造は、末端に 2 つのカルボキシル官能基 (-COOH) が結合した 6 個の炭素原子の鎖で構成されています。直線状に配置されており、カルボキシル基が 2 つ存在するため、ジカルボン酸として知られています。
アジピン酸の溶解度
アジピン酸は水に中程度に溶けます。水の分子と水素結合を形成し、ある程度の溶解を可能にします。アジピン酸の溶解度は、温度、pH、溶液中の他の物質の存在などの要因によって影響されます。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 1.36g/ml |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 146.14 g/モル |
| 密度 | 1.36g/ml |
| 融合点 | 152℃ |
| 沸点 | 337℃ |
| フラッシュドット | 196℃ |
| 水への溶解度 | 1.95 g/100 mL（25℃） |
| 溶解性 | アルコール、エーテルなどの溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 0.002 mmHg（25℃） |
| 蒸気密度 | 5.1 (空気 = 1) |
| pKa | pKa1: 4.41、pKa2: 5.41 |
| pH | 2.5 – 3.5 |
アジピン酸の安全性と危険性
アジピン酸は、正しく取り扱われ、使用された場合、人の健康と環境に対するリスクを最小限に抑えます。ただし、他の化学物質と同様に、安全上の注意事項に従うことが重要です。アジピン酸に直接接触すると、皮膚や目にわずかな刺激を引き起こす可能性があります。大量に摂取または吸入すると、胃腸障害や呼吸器への炎症を引き起こす可能性があります。アジピン酸を扱う場合は、手袋やゴーグルなどの保護具を使用することをお勧めします。誤って暴露した場合は、直ちに患部を水で洗い、必要に応じて医師の診察を受けてください。環境汚染を避けるために、適切な保管および廃棄方法に従う必要があります。
| ハザードシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | – 皮膚や目に直接触れないようにしてください。 – 取り扱うときは保護具（手袋、メガネ）を使用してください。 – 涼しく乾燥した場所に、不適合物質から離れた場所に保管してください。 – 適切な取り扱いおよび廃棄手順に従ってください。 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 291712 |
| 危険等級 | 未分類 |
| 梱包グループ | 適用できない |
| 毒性 | 正しく使用され、取り扱われた場合、毒性は低い。 |
アジピン酸の合成法
アジピン酸はさまざまな方法で合成できます。アジピン酸を合成する一般的な方法には、五酸化バナジウムなどの触媒の存在下でシクロヘキサノンと硝酸を反応させることが含まれます。この反応によりシクロヘキサノンが酸化され、アジピン酸に変換されます。
工業規模で使用される別の方法は、空気または酸素を使用したシクロヘキサノールの酸化です。まず、シクロヘキサノールが脱水素化されてシクロヘキサノンが形成されます。次に、シクロヘキサノンがさらに酸化されてアジピン酸が生成されます。
別のアプローチは、 1,3-ブタジエンのカルボニル化です。このプロセスでは、 1,3-ブタジエンは、パラジウム錯体などの触媒の存在下で一酸化炭素と水を使用してカルボニル化反応を受けます。この反応によりアジピン酸が生成されます。
さらに、アジピン酸の合成のための生物学的経路も研究されています。これには、糖をアジピン酸に変換する微生物によるグルコースまたは他の糖の発酵が含まれます。これらのバイオベースの方法は、より持続可能で環境に優しい生産プロセスの可能性をもたらします。
合成方法の選択は、コスト、効率、環境への配慮などの要因によって決まります。
アジピン酸の用途
アジピン酸は、その多用途な特性により、さまざまな産業でさまざまな用途に使用されています。一般的な用途は次のとおりです。
- アジピン酸は、ヘキサメチレンジアミンと反応してナイロンポリマーを形成することにより、広く使用されている合成繊維であるナイロン 6,6 の製造において重要な役割を果たします。これらのポリマーは、織物、カーペット、エンジニアリング プラスチックに応用されています。
- ポリマーおよび樹脂業界では、コーティング、接着剤、自動車部品などのさまざまな用途に使用されるポリウレタン、ポリエステル、およびポリアミドを合成するための構成要素としてアジピン酸が使用されています。
- アジピン酸は、酸味を与えるために一部の飲料や食品に食品添加物として使用されています。ゼラチンデザート、フルーツ風味の飲み物、ソフトドリンクの酸味料および風味増強剤として機能します。
- 製薬業界では、さまざまな医薬品の製造にアジピン酸が使用されています。錠剤やカプセルの賦形剤として機能し、医薬品有効成分の放出制御と安定性に貢献します。
- アジピン酸は、繊維、塗料、インクに使用されるさまざまな染料や顔料の合成の中間体として機能し、鮮やかな染料の製造を可能にします。
- アジピン酸は、潤滑剤の添加剤として使用されるエステルの製造に応用されています。これらのエステルはオイルの粘度と潤滑性を向上させ、それによって機械の性能と寿命を向上させます。
- アジピン酸誘導体はプラスチック産業において可塑剤として機能し、ポリマーに組み込まれると柔軟性、耐久性、温度変化に対する耐性が向上します。
アジピン酸は幅広い用途があるため、繊維、プラスチック、食品、医薬品、化学などの産業において重要な化合物となっています。
質問:
Q: アジピン酸とは何ですか?
A: アジピン酸は、分子式 C6H10O4 の化合物です。それは白色の結晶性固体であり、ジカルボン酸のクラスに属します。
Q: アジピン酸と縮合すると架橋ポリマーが生成するものは次のうちどれですか?
A: ヘキサメチレンジアミンは、アジピン酸と縮合すると、ナイロン 6,6 として知られる架橋ポリマーを形成します。
Q: この反応で 40.0 モルのアジピン酸を生成するには何グラムの酸素が必要ですか?
A: アジピン酸 1 モルごとに、3 モルの酸素が必要です。したがって、40.0 モルのアジピン酸には 120.0 モル (または 1,920 グラム) の酸素が必要になります。
Q: 146.14 g/mol のアジピン酸は何モルですか?
A: 146.14 g/mol 中に 1 モルのアジピン酸が含まれます。
Q: アジピン酸を加熱するとどのような生成物が生成されますか?
A: アジピン酸を加熱すると熱分解が起こり、水、二酸化炭素、シクロペンタノンが生成されます。
Q: ヘキサメチレンジアミンがアジピン酸と反応すると、どのような生成物が形成されますか?
A: ヘキサメチレンジアミンはアジピン酸と反応して、ナイロン 6,6 として知られるポリマーを形成します。
Q: アジピン酸が質量で 49.32% の C、43.84% の O、および 6.85% の H を含む場合、アジピン酸の実験式は何ですか?
A: アジピン酸の実験式は C3H6O4 です。
Q: この反応で塩化アジポイルをアジピン酸に置き換えていただけますか?その理由、またはそうでない理由を説明してください。
A: いいえ、一部の反応では、アジピン酸を直接アジポイルクロリドに置き換えることはできません。これは、アジポイルクロリドが、アジピン酸のカルボン酸基とは異なる反応性の塩化アシル基を提供するためです。
Q: アジピン酸は極性ですか、それとも無極性ですか?
A: アジピン酸は極性を示すカルボン酸官能基が存在するため、極性化合物です。
Q: アジピン酸は食品にどのように使用されますか?
A: アジピン酸は、ソフトドリンクやゼラチンデザートなど、特定の飲料や食品に酸味や酸味を与える食品添加物として使用されています。
Q: シクロヘキサノンからアジピン酸を合成する場合、スポットテストの目的は何ですか?
A: シクロヘキサノンからアジピン酸を合成する場合、スポットテストを実施してアジピン酸の存在を検出できます。この試験ではサンプルを臭素水などの試薬と反応させ、アジピン酸の白色沈殿を形成します。