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105-60-2/己內(nèi)酰胺的使用與安全信息

己內(nèi)酰胺(Caprolactam,簡(jiǎn)稱(chēng)CPL),化學(xué)式為(CH2)5C(O)NH的有機(jī)化合物,是6-氨基己酸(ε-氨基己酸)的內(nèi)酰胺,也可看作己酸的環(huán)狀酰胺。純凈的己內(nèi)酰胺是白色的固體。其年產(chǎn)量大約45萬(wàn)噸。己內(nèi)酰胺主要用作制取聚合物尼龍6的單體。

己內(nèi)酰胺的使用與安全信息

生產(chǎn)方法

己內(nèi)酰胺最早于19世紀(jì)后期通過(guò)ε-氨基己酸(己內(nèi)酰胺的水解產(chǎn)物)的成環(huán)反應(yīng)來(lái)制備。由于尼龍-6含有較大的商業(yè)價(jià)值,現(xiàn)在已有許多可用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的方法。

現(xiàn)在己內(nèi)酰胺可由環(huán)己酮與硫酸羥胺發(fā)生成肟反應(yīng)生成環(huán)己酮肟,再經(jīng)酸處理發(fā)生貝克曼重排反應(yīng)制得:

己內(nèi)酰胺的使用與安全信息

重排的直接產(chǎn)物是己內(nèi)酰胺的硫酸氫鹽,一般需要用氨中和以得到游離的己內(nèi)酰胺,同時(shí)生成硫酸銨。

另一個(gè)主要的工業(yè)制備方法是通過(guò)亞硝酰氯使環(huán)己烷形成肟。該方法的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)己烷比環(huán)己酮價(jià)格更低廉。在較早的時(shí)代,也有通過(guò)用氨處理己內(nèi)酯制備己內(nèi)酰胺的方法。

環(huán)己酮在疊氮酸在有硫酸或路易斯酸作催化劑的情況下反應(yīng)的制備方法也曾得到報(bào)道。

己內(nèi)酰胺的使用與安全信息

使用

幾乎生產(chǎn)的所有己內(nèi)酰胺都用于生產(chǎn)尼龍6。該反應(yīng)是一個(gè)開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng):

n(CH2)5C(O)NH → [(CH2)5C(O)NH]n

生產(chǎn)得到的尼龍-6廣泛使用于纖維和塑料制品。

安全

己內(nèi)酰胺具有刺激性,攝取、吸入或皮膚接觸有毒,LD50為1.1 g/kg(大鼠,口服)。1991年,己內(nèi)酰胺被列入1990年“美國(guó)清潔空氣法案”的有害空氣污染物清單,但于1996年被移除出名單。

在國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)對(duì)致癌物質(zhì)的分類(lèi)中,己內(nèi)酰胺被歸為第4類(lèi)致癌物“對(duì)人體基本無(wú)致癌作用”分類(lèi)的唯一物質(zhì)。

目前,美國(guó)對(duì)于處理己內(nèi)酰胺的工人暫未正式規(guī)定允許的接觸限值。對(duì)于己內(nèi)酰胺粉塵和蒸氣,建議的長(zhǎng)時(shí)間接觸限值為1 mg/m3,短期接觸限值為3 mg/m3。