카프로락탐(C₆H₁₁NO)은 나일론 생산에 사용되는 화합물입니다. 시클로헥사논의 산화 과정을 통해 얻어지며 섬유 산업에서 중요한 역할을 합니다.
| IUPAC 이름 | 아제판-2-원 |
| 분자식 | C₆H₁₁아니요 |
| CAS 번호 | 105-60-2 |
| 동의어 | 헥사히드로-2H-아제핀-2-온, 카프로산 락탐, 시클로헥산락탐 |
| 인치 | InChI=1S/C6H11NO/c8-6-4-2-1-3-5-7-6/h1-5H2,(H,7,8) |
카프로락탐의 성질
카프로락탐 포뮬러
카프로락탐의 공식은 C₆H₁₁NO입니다. 6개의 탄소 원자, 11개의 수소 원자, 1개의 질소 원자 및 1개의 산소 원자로 구성됩니다. 이 공식은 카프로락탐 분자의 원자 배열을 나타냅니다.
카프로락탐 몰 질량
카프로산 락탐의 몰 질량은 공식에 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 카프로산 락탐(C₆H₁₁NO)의 경우 몰질량은 몰당 약 113.16g입니다.
카프로락탐의 끓는점
카프로산 락탐의 끓는점은 약 섭씨 270도입니다. 이는 카프로산 락탐이 액체에서 기체로 상전이되는 온도입니다. 카프로산 락탐의 끓는점은 휘발성을 결정하고 이 화합물과 관련된 산업 공정에서 중요한 역할을 합니다.
카프로락탐 융점
카프로산 락탐의 녹는점은 약 섭씨 68.5도입니다. 이는 카프로산 락탐이 고체 상태에서 액체 상태로 변하는 온도입니다. 녹는점은 다양한 응용 분야에서 취급 및 처리에 영향을 미치는 중요한 특성입니다.
카프로락탐 밀도 g/ml
카프로산 락탐의 밀도는 밀리리터당 약 1.03g입니다. 밀도는 주어진 부피에 포함된 질량의 양을 측정한 것입니다. 카프로산 락탐의 밀도는 다양한 용액과 혼합물에서의 거동을 결정하는 데 필수적인 특성입니다.
카프로락탐 분자량
카프로산 락탐의 분자량은 몰당 약 113.16g입니다. 이는 카프로산 락탐 분자에 있는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 분자량은 농도를 계산하고 다양한 화학 공정에 필요한 카프로산 락탐의 양을 결정하는 데 중요한 요소입니다.
카프로락탐의 구조
카프로산 락탐은 탄소와 질소 원자가 교대로 있는 6원 고리와 결합된 카르보닐기로 구성된 고리 구조를 가지고 있습니다. 이 독특한 구조는 카프로산 락탐에 고유한 특성을 부여하고 섬유 및 플라스틱과 같은 산업 분야에 적용할 수 있는 다용도 화합물로 만듭니다.
카프로락탐의 용해도
카프로산 락탐은 물에 잘 녹지 않으며 실온에서 용해도는 리터당 약 2.5g입니다. 그러나 에탄올이나 아세톤과 같은 유기용매에는 더 잘 녹습니다. 카프로산 락탐의 용해도는 다른 물질과 혼합되었을 때의 거동을 결정하고 다양한 제조 공정에서 중요한 역할을 합니다.
| 모습 | 무색 결정 |
| 비중 | 1.03g/cm3 |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 약간의 냄새 |
| 몰 질량 | 113.16g/몰 |
| 밀도 | 1.03g/cm3 |
| 융합점 | 68.5°C |
| 비점 | 270°C |
| 플래시 도트 | 150°C |
| 물에 대한 용해도 | 240g/L |
| 용해도 | 에탄올, 아세톤과 같은 유기용매에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 0.11mmHg |
| 증기 밀도 | 3.92(공기=1) |
| pKa | 13.6 |
| pH | 5.0 – 7.0 |
카프로락툼 안전과 위험
카프로산 락탐은 고려해야 할 몇 가지 안전 위험을 내포하고 있습니다. 카프로산 락탐을 주의해서 취급하고 적절한 안전 예방조치를 따르는 것이 중요합니다. 카프로산락탐과 접촉하면 피부와 눈에 자극을 줄 수 있으므로 보호 장갑과 고글을 착용해야 합니다. 카프로산락탐 증기를 흡입하면 호흡기 자극을 유발할 수 있으므로 적절한 환기가 필요합니다. 삼켰을 경우 즉시 치료가 필요합니다. 카프로산 락탐은 가연성이며 가열되면 독성 연기를 방출할 수 있습니다. 따라서 발화원 및 혼합 금지 물질로부터 멀리 보관해야 합니다. 카프로산 락탐과 관련된 위험을 최소화하려면 적절한 취급, 보관 및 폐기 절차를 따라야 합니다.
| 위험 기호 | 자극제 |
| 보안 설명 | 피부와 눈에 자극을 일으킬 수 있습니다. |
| UN 식별 번호 | 유엔 2920 |
| HS 코드 | 2933.79.90 |
| 위험 등급 | 6.1 (유독물질) |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 보통 내지 낮은 독성 |
카프로락툼 합성 방법
카프로산 락탐을 합성하는 방법은 다양합니다.
일반적인 방법은 Beckmann 재배열입니다. 이 과정에서 황산 과 같은 강산이 시클로헥사논 옥심과 반응하여 카프로산 락탐을 생성합니다. 반응은 재구성되어 카프로산 락탐을 형성하는 중간체의 형성을 통해 진행됩니다.
또 다른 방법은 페놀의 촉매적 수소화를 포함합니다. 페놀은 먼저 일련의 반응을 통해 사이클로헥사논으로 전환됩니다. 황산 과 같은 강산은 시클로헥사논 옥심과 반응하여 카프로산 락탐을 생성합니다.
2단계 과정을 통해 시클로헥산은 카프로산 락탐을 합성할 수 있습니다. 첫 번째 단계는 시클로헥산을 산화하여 시클로헥사놀을 생성하고, 이어서 시클로헥사놀을 산화하여 시클로헥사논을 생성하는 것입니다. 암모니아는 고온 및 고압 조건에서 시클로헥사논을 처리하여 카프로산 락탐을 형성합니다.
시클로헥산의 산화는 카프로산 락탐을 합성하는 아디프산을 생성합니다. 아디프산은 먼저 상응하는 디아미드로 전환된 후 고리화되어 카프로산 락탐을 생성합니다.
이러한 합성 방법은 카프로산 락탐 생산의 다양성을 강조하여 다양한 원료와 반응 경로를 허용합니다. 합성 방법의 선택은 비용, 원자재의 가용성 및 최종 제품의 원하는 순도와 같은 요소에 따라 달라집니다.
카프로락툼의 용도
카프로산 락탐은 여러 분야에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다. 그 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
- 나일론 생산: 핵심 원료인 카프로산 락탐은 직물, 카펫 및 산업용 섬유에 다양한 용도로 사용되는 나일론-6 생산에 크게 기여합니다.
- 엔지니어링 플라스틱: 카프로산 락탐은 자동차 부품, 전기 커넥터 및 소비재에 응용되는 나일론 수지와 같은 고성능 엔지니어링 플라스틱 제조에 중요한 역할을 합니다.
- 필름 및 코팅: 카프로산 락탐은 내구성과 내마모성을 제공하는 필름 및 코팅 생산에 중요한 역할을 합니다. 업계에서는 이러한 필름을 포장, 보호 코팅 및 라미네이트에 사용합니다.
- 합성 섬유: 카프로산 락탐은 직물, 운동복, 수영복에 사용되는 폴리우레탄 엘라스테인 섬유와 같은 나일론 이외의 합성 섬유 생산에 기여합니다.
- 접착제 및 밀봉제: 카프로산 락탐은 접착제 및 밀봉제의 배합을 가능하게 하여 강력한 접착 특성과 유연성을 제공합니다.
- 와이어 및 케이블 코팅: Caproic lactam은 와이어와 케이블을 코팅하여 습기, 화학 물질 및 마모로부터 보호합니다.
- 산업 응용: 카프로산 락탐은 염료, 안료 및 제약 중간체용 용매를 포함하여 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다.
- 농업 산업: 카프로산 락탐은 살충제와 제초제를 안정화하여 효과를 보장하고 유통기한을 연장합니다.
- 첨가제 및 개질제: 카프로산 락탐은 난연성, 내충격성 및 열 안정성과 같은 특성을 향상시켜 다양한 산업에서 첨가제 또는 개질제로 사용됩니다.
- 연구 및 개발: 카프로산 락탐은 화학 합성의 원료로 사용되어 새로운 화합물 및 재료 개발을 가능하게 합니다.
이러한 다양한 응용 분야는 여러 부문에서 카프로산 락탐의 중요성을 강조하며 그 다양성과 폭넓은 유용성을 강조합니다.
질문:
Q: 카프로락탐이란 무엇입니까?
A: 카프로산 락탐은 나일론 및 기타 합성 섬유 생산뿐만 아니라 다양한 플라스틱 및 코팅 제조에 사용되는 화합물입니다.
Q: 카프로락탐을 어떻게 제거하나요?
A: 카프로산 락탐은 현지 규정에 따라 일반적으로 승인된 유해 폐기물 처리 시설이나 환경 기관에서 권장하는 방법을 통해 폐기해야 합니다.
Q: 카프로락탐은 규제 대상 대기 오염물질인가요?
A: 아니요. 카프로산 락탐은 일반적으로 대기 오염 물질로 규제되지 않지만 생산 또는 산업 공정에서 발생하는 배출은 적용 가능한 환경 규정 내에서 관리되어야 합니다.
Q: 카프로락탐은 PAH입니까?
A: 아니요. 카프로산 락탐은 미국 환경 보호국(EPA) 또는 기타 규제 기관에서 지정한 유해 대기 오염 물질(HAP)로 간주되지 않습니다.
Q: 카프로락탐은 자연적으로 생성됩니까?
A: 아니요, 카프로산 락탐은 합성 화합물이며 자연적으로 발생하지 않습니다.
Q: 폴리에스테르 섬유 제조에 카프로락탐이 사용되나요?
A: 아니요. 카프로산 락탐은 폴리에스테르 섬유 제조에 사용되지 않습니다. 주로 나일론 및 기타 합성 섬유 생산에 사용됩니다.
Q: 카프로락탐은 가연성인가요?
A: 예, 카프로산 락탐은 가연성이며 화염이나 발화원에 노출되면 발화될 수 있습니다.
Q: 카프로락탐은 가스를 배출합니까?
A: 카프로산 락탐은 생산 및 특정 산업 공정 중에 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 배출물을 방출할 수 있으며, 이는 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 관리 및 통제되어야 합니다.