사이클로펜타논은 분자식 C5H8O를 갖는 고리형 유기 화합물입니다. 다양한 화학 물질의 합성에서 용매 및 전구체로 일반적으로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 사이클로펜타논 |
| 분자식 | C5H8O |
| CAS 번호 | 120-92-3 |
| 동의어 | 케토사이클로펜탄, CPK, 아디핀케톤, 사이클로펜타논, 케토펜타메틸렌, 1-옥소사이클로펜탄 |
| 인치 | InChI=1S/C5H8O/c6-5-3-1-2-4-5/h1-4H2 |
몰 질량 of Cyclopentanone
사이클로펜타논의 몰질량은 약 84.13g/mol입니다. 이 값은 화합물의 단일 분자에 있는 모든 원자의 원자량을 더하여 계산할 수 있습니다. 이 경우 원자량이 각각 12.01g/mol인 탄소 원자 5개, 원자량이 각각 1.01g/mol인 수소 원자 8개, 원자량이 16.00g/mol인 산소 원자 1개가 있습니다. 따라서 시클로펜타논의 총 몰 질량은 5 x 12.01 + 8 x 1.01 + 16.00 = 84.13 g/mol입니다.
사이클로펜타논의 끓는점
사이클로펜타논의 끓는점은 표준 대기압(1atm)에서 약 130~132°C입니다. 화합물의 끓는점은 표준 대기압에서 액체에서 기체로 변하는 온도입니다. 시클로펜타논은 크기가 작고 분자간 힘이 상대적으로 약하기 때문에 끓는점이 상대적으로 낮습니다. 실온에서 쉽게 증발할 수 있는 휘발성 화합물입니다.
사이클로펜타논의 녹는점
사이클로펜타논의 녹는점은 약 -47°C입니다. 화합물의 녹는점은 고체에서 액체로 변하는 온도입니다. 시클로펜타논은 실온 및 대기압에서 무색 액체이므로 융점은 종종 관련이 없습니다. 그러나 낮은 온도에서 응고될 수 있으며 녹는점은 순도를 결정하는 데 유용합니다.
사이클로펜타논의 밀도 g/ml
사이클로펜타논의 밀도는 실온 및 표준 대기압에서 약 0.96g/mL입니다. 화합물의 밀도는 단위 부피당 물질의 질량입니다. 사이클로펜타논은 물(1g/mL) 및 기타 많은 유기 용매에 비해 상대적으로 밀도가 낮습니다. 밀도가 낮기 때문에 밀도가 낮은 용매가 필요한 특정 응용 분야에 유용한 용매입니다.
사이클로펜타논의 분자량
사이클로펜타논의 분자량은 84.13g/mol입니다. 분자량은 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 사이클로펜타논의 경우 분자에는 탄소 원자 5개, 수소 원자 8개, 산소 원자 1개가 포함되어 있습니다. 분자량은 반응에서 얼마나 많은 물질이 필요하거나 생성되는지를 결정하기 위해 화학 계산에 자주 사용됩니다.
사이클로펜타논의 구조
시클로펜타논은 탄소 원자 5개 고리와 산소 원자 1개로 이루어진 고리 구조를 갖고 있습니다. 산소 원자는 화합물에 특유의 반응성을 부여하는 카르보닐기(C=O)의 일부입니다. 사이클로펜타논의 고리 구조는 다른 많은 유기 화합물의 합성에 유용한 출발 물질이 됩니다.
사이클로펜타논 공식
사이클로펜타논의 분자식은 C5H8O입니다. 이 공식은 화합물 분자의 각 원소의 원자 수를 나타냅니다. 이 경우, 공식은 각 사이클로펜타논 분자에 탄소 원자 5개, 수소 원자 8개, 산소 원자 1개가 있음을 나타냅니다. 이 공식은 화합물의 분자량을 계산하고 화학적 특성을 이해하는 데 유용합니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 20°C에서 0.960g/mL |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 장뇌의 냄새 |
| 몰 질량 | 84.13g/몰 |
| 밀도 | 20°C에서 0.960g/mL |
| 융합점 | -47°C |
| 비점 | 130-132°C |
| 플래시 도트 | 38°C(밀폐컵) |
| 물에 대한 용해도 | 혼용 가능 |
| 용해도 | 대부분의 유기용매와 혼합 가능 |
| 증기압 | 25°C에서 3.3mmHg |
| 증기 밀도 | 3.0(공기=1) |
| pKa | 16.7 |
| pH | 해당 없음 |
사이클로펜타논의 안전성과 위험성
Cyclopentanon은 제대로 취급하지 않으면 여러 가지 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 인화성 액체이므로 열원이나 화염에 노출되면 발화될 수 있습니다. 또한 피부나 눈에 닿으면 자극과 화상을 일으킬 수 있습니다. 증기를 흡입하면 두통, 현기증, 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 사이클로펜타논을 취급할 때는 장갑, 고글, 실험실 가운과 같은 적절한 보호 장비를 사용하는 것이 중요합니다. 열원이나 호환되지 않는 물질로부터 멀리 떨어진 서늘하고 건조한 곳에 보관해야 합니다. 유출된 물질은 즉시 청소해야 하며 해당 지역은 환기가 잘 되어야 합니다.
| 위험 기호 | F, 시 |
| 보안 설명 | 발화원으로부터 멀리 보관하십시오 – 금연. 피부와 눈에 닿지 않도록 하세요. 적절한 보호복, 장갑, 눈/얼굴 보호구를 착용하십시오. 사고가 발생했거나 몸이 불편할 경우 즉시 의사의 진료를 받으십시오(가능한 경우 라벨을 제시하십시오). |
| UN 식별 번호 | 유엔 2245 |
| HS 코드 | 291429 |
| 위험등급 | 삼 |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 사이클로펜타논은 독성이 낮은 물질로 간주됩니다. 그러나 피부, 눈, 호흡기에 자극을 줄 수 있습니다. 장기간 노출되면 간과 신장이 손상될 수 있습니다. 사이클로펜타논을 주의해서 취급하고 적절한 안전 프로토콜을 따르는 것이 중요합니다. |
사이클로펜타논의 합성 방법
시클로펜타논은 다양한 방법으로 합성될 수 있습니다. 일반적인 방법은 팔라듐과 같은 금속 촉매 위에서 페놀과 수소 가스의 반응을 포함하는 페놀 수소화입니다. 또 다른 방법은 과망간산칼륨이나 오존 가스를 사용하여 사이클로펜텐을 산화시키는 것입니다. 이 반응은 사이클로펜타논뿐만 아니라 카르복실산과 같은 기타 부산물을 생성합니다.
사이클로펜타논을 합성하려면 사이클로펜타디엔과 말레산 무수물 사이의 딜스-알더(Diels-Alder) 반응을 수행하여 고리형 중간체를 형성할 수 있으며, 이 중간체는 추가로 가수분해되어 사이클로펜타논을 생성할 수 있습니다. 또 다른 접근법은 오산화인과 같은 탈수제의 존재하에 아디프산을 탈카르복실화 반응시키는 것으로 구성됩니다. 이 방법은 또한 cyclopentanon을 생성합니다.
시클로펜타논을 합성하는 다른 방법에는 시클로펜틸마그네슘 브로마이드와 이산화탄소의 반응, 그리고 코발트 카르보닐과 같은 금속 촉매 존재 하에서 시클로펜텐과 일산화탄소의 반응이 포함됩니다.
사이클로펜타논 합성 방법의 선택은 원료의 가용성, 원하는 생성물 순도 및 원하는 반응 조건과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 이러한 화학물질을 취급할 때는 적절한 안전 프로토콜과 장비를 사용하는 것이 중요합니다.
사이클로펜타논의 용도
사이클로펜타논은 다양한 용도로 사용되므로 다재다능한 화학물질입니다.
- 향수, 살충제, 의약품과 같은 화학 물질 생산에서 용매로 사용됩니다.
- 이는 아디프산, 사이클로펜틸아민, 사이클로펜탄올을 포함한 다른 화학물질의 합성에서 전구체 역할을 합니다.
- 제약 산업에서는 항염증제, 항히스타민제, 근육 이완제와 같은 약물 생산 시 사이클로펜타논을 중간체로 사용합니다.
- 장뇌 냄새 때문에 식품 산업에서는 향료로 사용합니다.
- 사이클로펜타논은 폴리에스테르, 나일론, 폴리우레탄과 같은 폴리머 생산에도 사용되며 내구성, 유연성, 열 및 화학물질에 대한 저항성과 같은 특성을 부여합니다.
- 탄소-탄소 결합 형성 및 고리형 화합물 제조와 같은 유기 화학 반응에서는 시클로펜타논을 시약으로 사용합니다.
- 살충제 및 제초제와 같은 농약은 제조 과정에서 사이클로펜타논을 사용합니다.
결론적으로, 사이클로펜타논의 다용도성은 제약에서 농업, 고분자에 이르기까지 다양한 산업에서 필수적인 화학 물질이 됩니다.
질문:
Q: 사이클로펜타논의 IR 스펙트럼은 어떻게 보입니까?
A: 사이클로펜타논의 IR 스펙트럼은 일반적으로 약 1715-1740 cm^-1에서 강한 카르보닐(C=O) 흡수 밴드를 보여주고, 2,850에서 3,000 cm^-1 범위의 CH 신축 및 굽힘 밴드를 보여줍니다.
Q: 시클로헥실아민이 시클로펜타논과 반응하여 에나민을 형성합니까?
A: 네, 시클로헥실아민은 시클로펜타논과 반응하여 에나민을 형성할 수 있습니다. 이 반응에는 산 촉매에 의한 아민 질소의 양성자화와 이어서 시클로펜타논의 카르보닐기에 유리 질소 쌍의 친핵성 첨가가 포함됩니다. 생성된 생성물은 질소와 사이클로펜타논의 알파 탄소 사이에 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 엔아민입니다.
Q: 사이클로펜타논은 산업적으로 어떻게 생산됩니까?
A: 시클로펜타논은 팔라듐과 같은 금속 촉매를 사용하여 페놀을 수소화하는 방법, 과망간산칼륨이나 오존 가스를 사용하여 시클로펜텐을 산화시키는 방법 등 다양한 방법으로 산업적으로 생산할 수 있습니다. 방법의 선택은 원료의 가용성, 원하는 제품 순도 및 원하는 반응 조건과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 이러한 화학물질을 취급할 때는 적절한 안전 프로토콜과 장비를 사용하는 것이 중요합니다.