cyklohexan | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() ![]() Různá znázornění molekuly cyklohexanu. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identifikace | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Název IUPAC | cyklohexan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o ECHA | 100 003 461 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o EC | 203-806-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DrugBank | DB03561 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 8078 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ChEBI | 29005 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ÚSMĚVY |
C1CCCCC1 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1 / C6H12 / c1-2-4-6-5-3-1 / h1-6H2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vzhled | bezbarvá kapalina | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hrubý vzorec |
C 6 H 12 [izomery] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární hmotnost | 84,1595 ± 0,0056 g / mol C 85,63%, H 14,37%, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetická susceptibilita | 68,1 × 10 -6 cm 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyzikální vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T. fúze | 6,47 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° vroucí | 80,75 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rozpustnost | ve vodě: žádný; přízemní. v alkoholu , etheru , acetonu ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parametr rozpustnosti δ | 16,8 MPa 1/2 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objemová hmotnost |
0,7786 g · cm -3 ( 25 ° C )
rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teplota samovznícení | 260 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bod vzplanutí | −18 ° C (uzavřený kelímek) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Meze výbušnosti ve vzduchu | 1,3 - 8,4 % obj | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlak nasycených par | při 20 ° C : 12,7 kPa
rovnice:
![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dynamická viskozita | 0,98 mPa · s při 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritický bod | 280,3 ° C , 40,7 bar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rychlost zvuku | 1280 m · s -1 až 19 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termochemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vap H ° | 3,6 x 10 5 J · kg-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C str |
rovnice:
rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PCS | 3 919,6 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Optické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Index lomu | 1,42662 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Opatření | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() ![]() Nebezpečí H225, H304, H315, H336, H410, H225 : Vysoce hořlavá kapalina a páry H304 : Při požití a vniknutí do dýchacích cest může způsobit smrt H315 : Dráždí kůži H336 : Může způsobit ospalost nebo závratě H410 : Vysoce toxický pro vodní organismy, pro vodní organismy. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() B2, D2B, B2 : Bod vzplanutí hořlavé kapaliny = −18 ° C uzavřený kelímek Metoda Setaflash D2B : Toxický materiál způsobující jiné toxické účinky podráždění kůže u zvířat 1,0% zveřejnění podle seznamu zveřejněných složek |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NFPA 704 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 1 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Doprava | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33 : vysoce hořlavý kapalný materiál (bod vzplanutí pod 21 ° C ) UN číslo : 1145 : CYKLOHEXANE Třída: 3 Štítek: 3 : Hořlavé kapaliny Balení: Obalová skupina II : mírně nebezpečné látky; ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ekotoxikologie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DL 50 | 930 - 1360 mg · kg -1 (potkani, orálně) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LogP | 3.44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prahová hodnota zápachu | nízká: 0,52 ppm vysoká: 784 ppm |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cyklohexan je uhlovodík alicyklický non-ethylen rodiny (mono) cykloalkany vzorce surový C 6 H 12 . Cyklohexan se používá jako nepolární rozpouštědlo v chemickém průmyslu, ale také jako činidlo pro průmyslovou výrobu kyseliny adipové a kaprolaktamu , meziproduktů používaných při výrobě nylonu . Kosterní vzorec cyklohexanu je znázorněn pravý opak.
Na rozdíl od jiných uhlovodíků nelze cyklohexan v přírodě nalézt. Několik chemiků se proto snažilo syntetizovat to:
Oba produkty však mají teplotu varu asi o 10 ° C vyšší než hexahydrobenzen a hexanaften v tabulkách. V roce 1895 tuto nesrovnalost upozornili V. Markovnikov , N. Kischner (en) a N. Zelinsky, kteří ukazují, že získané produkty mají strukturu typu methylcyklopropanu získanou neočekávanou přesmykovou reakcí .
To nebylo až do roku 1894, který Baeyer syntetizovaného poprvé od cyklohexanu Dieckmann kondenzací z pimelová , následovaný několika fázích snížení .
Ve stejném roce E. Haworth a WH Perkin Jr. (ne) syntetizovali cyklohexan provedením Wurtzovy reakce s 1,6-dibromhexanem .
V současné době, cyklohexan se vyrábí v průmyslovém měřítku hydrogenací z benzenu za katalýzy Raneyovým niklem . Produkce cyklohexanu odpovídá přibližně 10% roční světové potřeby benzenu . Reakce se provádí při vysoké teplotě, poté je vysoce exotermická s ΔH (500 K) = -216,37 kJ / mol. Dehydrogenační reakce je významná pouze od 300 ° C , což odráží negativní entropii reakce pro hydrogenační reakci.
Jako uhlovodík je cyklohexan slabě reaktivní molekula. Převážná většina cyklohexanu se však obvykle používá k katalytické oxidaci na cyklohexanol a cyklohexanon . Tyto dvě sloučeniny se používají při výrobě kyseliny adipové , která se používá jako surovina pro výrobu nylonu-6,6 , a při výrobě kaprolaktamu , prekurzoru nylonu-6 . Každý rok se vyprodukuje několik tisíc tun cyklohexanolu a cyklohexanonu .
Cyklohexan se také používá jako nepolární organické rozpouštědlo, i když dnes má přednost n-hexan . Často se používá jako rekrystalizační rozpouštědlo, protože mnoho organických sloučenin je v cyklohexanu rozpustných za tepla, ale ne studených.
Cyklohexan se také používá ke kalibraci přístrojů pro diferenciální skenovací kalorimetrii kvůli jeho čisté změně krystalické fáze při 186 K. Výpary cyklohexanu se také používají v zařízeních na tepelné zpracování zařízení.
V roce 1890 vydal Hermann Sachse (de) , 28letý berlínský asistent, pokyny pro skládání listu papíru tak, aby představoval dvě formy cyklohexanu, které nazval „symetrické“ a „antisymetrické“ (dnes nazývané židle a loď). . Chápe, že pro každý tvar existují dvě odlišné polohy pro atomy vodíku (nyní nazývané axiální a ekvatoriální), že dva „symetrické“ tvary se mohou vzájemně převádět a dokonce i to, jak mohou určité substituenty upřednostňovat jeden nebo druhý tvar. Jiné ( Sachse-Mohrova teorie (de) ). Bohužel vyjadřuje všechna svá zjištění v matematickém jazyce a jen málo chemiků mu rozumí. Zemřel v roce 1893, aniž by se jeho nápady mohly rozvíjet.
V roce 1918 převzal dílo Sachse Ernst Mohr (de) . Studuje všechny cykloalkany, aby rozšířil svou teorii. Předpovídá zejména, že existují dvě stabilní formy stejné energie pro dekalin , což potvrdí Walter Hückel (de) v roce 1925. Mohr bude mít také představu, že rentgenová difrakce by mohla umožnit ověření jeho teorie, ale technika je příliš nová na to, aby mohla být spolehlivě použita.
Teprve v roce 1943 mohl Odd Hassel prokázat existenci těchto dvou konformací a dvou nerovnocenných poloh atomů vodíku studiem par cyklohexanu elektronovou difrakcí .
Protože mnoho sloučenin má šestičlennou prstencovou strukturu, jsou struktura a dynamika cyklohexanu důležitými prototypy. Úhly pravidelného šestiúhelníku jsou 120 °. Úhel tvořený dvěma po sobě následujícími vazbami v uhlíkovém řetězci je však podle teorie VSEPR přibližně 109 ° . Molekula cyklohexanu proto není plochá, aby minimalizovala stres cyklu.
Převládající konformace cyklohexanu při pokojové teplotě se nazývá konformační křeslo. Více než 99% molekul cyklohexanu v roztoku přijímá tuto konformaci při 25 ° C. Všechny atomy uhlíku jsou zde ekvivalentní a pro atomy vodíku existují dvě odlišné polohy: atom vodíku, který patří do střední roviny cyklu, se říká, že je v rovníkové poloze, zatímco atom vodíku, který nepatří do této roviny, je říká se, že je v axiální poloze. Každý atom uhlíku je proto spojen s atomem vodíku v axiální poloze a s dalším v rovníkové poloze. Postupné vazby uhlík-vodík jsou posunuty, což minimalizuje torzní napětí kruhu.
Druhou stabilní konformací molekuly cyklohexanu je konformace twist-boat . Pokud je podíl molekul cyklohexanu v této konformaci pouze asi 0,1% při 25 ° C, dosahuje 30% při 800 ° C. Náhlé ochlazení vzorku poté umožňuje „zmrazit“ konformaci různých molekul. Konformace zkrouceného člunu je méně stabilní než konformace křesla, a proto je v přírodě neobvyklá. Můžeme si povšimnout případu twistanu , syntetického izomeru adamantanu , jehož všechny cyklohexany jsou ve zkroucené lodní konformaci.
Ve skutečnosti existují dvě různé konformace křesla a molekula cyklohexanu může změnit svou rovnovážnou konformaci mezi těmito dvěma formami. Atomy vodíku v axiální poloze v jedné konformaci křesla se nacházejí v rovníkové poloze ve druhé a naopak. Tyto dvě konformace křesla jsou v rychlé rovnováze při teplotě místnosti, a proto jsou nerozeznatelné protonovou NMR při 25 ° C. Podrobný mechanismus inverze konformace křesla byl předmětem mnoha studií a debat, ale dnes je známý.
Energetický profil inverze konformace křesla je také známý. Konformace napůl křesla je stav přechodu umožňující dosažení první konformace zkroucené lodi a konformace lodi je stav přechodu mezi dvěma konformacemi zkroucené lodi. Aktivační energie inverze konformace křesla je 43 kJ / mol, což je méně než energie tepelného míchání při 25 ° C: proto jsou obě konformace křesla v teplotní rovnováze.
Dvě konformace křesla cyklohexanu mají stejnou energii. Na druhou stranu, pokud je atom vodíku nahrazen substituentem, tyto dvě konformace již nemají stejnou energii. V křeslové konformaci je substituent v axiální poloze, zatímco v druhé je v rovníkové poloze. V axiální poloze způsobuje substituent sterické nepohodlí s dalšími dvěma atomy vodíku v axiální poloze: tyto interakce se nazývají 1,3-diaxiální interakce. V rovníkové poloze tyto interakce neexistují: je to tedy křeslová konformace, pro kterou je substituent v rovníkové poloze, která má nižší energii. Rozdíl ve volné entalpii mezi těmito dvěma křeslovými konformacemi se nazývá faktor A a silně závisí na substituentu. Hodnota A se pohybuje od téměř nuly pro malé substituenty, jako je deuterium, do přibližně 21 kJ / mol pro velké substituenty, jako je terc-butylová skupina.
Disubstituované derivátyZvažte, že dva substituenty jsou v relativní poloze 1,2 nebo 1,4. Jsou-li v cis konfiguraci , obě křeslové konformace mají obě skupinu v axiální poloze a další v rovníkové poloze: obě konformace křesla mají stejnou energii. Na druhou stranu, pokud jsou dva substituenty v trans konfiguraci , může významně existovat pouze křeslová konformace mající dvě skupiny v rovníkové poloze, protože silné 1,3-diaxiální interakce zabraňují tomu, aby tyto dvě skupiny byly v axiální poloze zároveň.
Uvažujme, že dva substituenty jsou nyní v relativní poloze 1,3. Pokud jsou v cis konfiguraci , případ je podobný trans konfiguraci pro substituenty v relativní poloze 1,2 nebo 1,4. Naopak, pokud jsou v trans konfiguraci , případ je podobný cis konfiguraci pro substituenty v relativní poloze 1,2 nebo 1,4.
Pokud jsou substituenty velmi objemné, konformace křesla nemusí být nejstabilnější: v případě cis -1,4-di-terc-butylcyklohexanu umožňuje konformace zkrouceného člunu umístit obě skupiny do výhodnější polohy než pro konformaci židle, pro kterou je terc-butylová skupina v axiální poloze. Bylo tedy měřeno pomocí NMR , že konformace zkrouceného člunu byla stabilnější o 0,47 kJ / mol při 125 K než konformace křesla.
Heterocyklické analogy cyklohexanu jsou mimo jiné všudypřítomné v oblasti cukrů , piperidinů nebo dioxanů . Konformace křesla je obecně nejstabilnější, ale hodnoty faktoru A se velmi liší, když se methylenová skupina nahradí atomem kyslíku nebo dusíku, což dokazuje anomerní účinek . Můžeme si také povšimnout určitých heterocyklických analogů, jako je 1,2,4,5-tetrathian (SCH 2 S) 2, pro které 1,3-diaxiální interakce neexistují: mnohem více molekul je pak ve zkroucené lodní konformaci. Pro svůj tetramethylový analog, 3,3,6,6-tetramethyl-1,2,4,5-tetrathian, je převládající konformace krouceného člunu.
Kvůli toxicitě cyklohexanu existují limitní hodnoty expozice k ochraně osob pracujících s touto sloučeninou:
Cyklohexan je velmi hořlavý. Únik cyklohexanu v britské továrně ve Flixborough způsobil v roce 1974 výbuch, při kterém zahynulo 28 lidí pracujících na místě.