헥사메틸렌다이아민
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1. 개요
헥사메틸렌다이아민은 화학식 H₂N(CH₂)₆NH₂를 갖는 유기 화합물이다. 주로 아디포니트릴의 수소 첨가 반응을 통해 생산되며, 촉매(코발트, 철, 라니 니켈 등)가 사용된다. 헥사메틸렌다이아민은 물, 에틸 알코올, 벤젠에 잘 녹고 이산화 탄소를 흡수하여 탄산염을 형성하며, 강한 염기성을 띤다. 주로 고분자 생산에 사용되며, 나일론 66, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 에폭시 수지 등의 제조에 활용된다. 중간 정도의 독성을 가지며, 피부 자극을 유발할 수 있다.
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헥사메틸렌다이아민 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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일반 정보 | |
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IUPAC 명칭 | 헥세인-1,6-다이아민 |
다른 이름 | 1,6-다이아미노헥세인 1,6-헥세인다이아민 |
CAS 등록번호 | 124-09-4 |
UNII | ZRA5J5B2QW |
PubChem CID | 16402 |
ChemSpider ID | 13835579 |
EINECS 번호 | 204-679-6 |
UN 번호 | 2280 |
DrugBank | DB03260 |
MeSH 이름 | 1,6-다이아미노헥세인 |
ChEBI | 39618 |
ChEMBL | 303004 |
RTECS | MO1180000 |
Beilstein 등록번호 | 1098307 |
Gmelin 등록번호 | 2578 |
SMILES | NCCCCCCN |
StdInChI | 1S/C6H16N2/c7-5-3-1-2-4-6-8/h1-8H2 |
StdInChIKey | NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N |
물리적 성질 | |
분자식 | C6H16N2 |
겉모습 | 무색 결정 |
밀도 | 0.84 g/mL |
녹는점 | 39 - 42 °C |
끓는점 | 477.7 K |
용해도 | 490 g L−1 |
LogP | 0.386 |
열화학 | |
표준 생성 엔탈피 | −205 kJ mol−1 |
위험성 | |
신호어 | 위험 |
NFPA 704 | 건강: 3 화재: 2 반응성: 0 |
인화점 | 80 °C |
폭발 한계 | 0.7–6.3% |
LD50 | 750 mg kg−1 (경구, 쥐) 1.11 g kg−1 (피부, 토끼) |
관련 화합물 | |
다른 알칸아민 | 펜틸아민 카다베린 메틸헥세인아민 투아미노헵테인 |
2. 합성
헥사메틸렌다이아민은 테오도어 쿠르티우스(Theodor Curtius)에 의해 처음 보고되었다.[5] 현재는 주로 아디포니트릴의 수소 첨가 반응을 통해 생산된다.
일반적으로 코발트와 철 기반의 촉매를 사용하며, 암모니아를 희석제로 사용하는 공정이 일반적이다. 라니 니켈을 촉매로 사용하고 헥사메틸렌다이아민 자체를 용매로 사용하는 공정도 있다.
아디프산으로부터 아디프아미드를 거쳐 얻어지는 아디포니트릴을 환원하여 얻어지며, 아디프산과 함께 6,6-나일론의 원료로서 산업적으로 중요하다.
2. 1. 상세 합성 방법
아디포니트릴의 수소 첨가 반응으로 생산된다.:NC(CH2)4CN + 4 H2 → H2N(CH2)6NH2
수소 첨가 반응은 녹은 아디포니트릴에 암모니아를 희석하여 수행하며,[6] 일반적인 촉매는 코발트와 철을 기반으로 한다. 수율은 좋지만, 부분적으로 수소화된 중간체의 반응성으로 인해 상업적으로 중요한 부산물이 생성된다. 이러한 다른 생성물에는 1,2-다이아미노사이클로헥세인, 헥사메틸렌이민, 그리고 트리아민인 비스(헥사메틸렌트리아민)이 포함된다.
또 다른 공정은 촉매로 라니 니켈을 사용하고, 헥사메틸렌다이아민 자체를 용매로 사용하여 희석된 아디포니트릴을 사용한다. 이 공정은 암모니아 없이 더 낮은 압력과 온도에서 작동한다.[4]
3. 성질
물에 잘 녹고, 에틸 알코올, 벤젠에 녹는다. 이산화 탄소를 흡수하기 쉬워 공기 중에서 서서히 흰색의 탄산염을 생성한다.[1]
수용액은 강염기성을 나타내며, 산과 격렬하게 반응하고, 일부 금속에 대해 부식성을 가진다.[1] 산화제와 반응하기 쉽다.[1]
4. 이용
헥사메틸렌다이아민은 거의 대부분 고분자 생산에 사용된다.[7][8] 아디프산과의 축합 반응으로 나일론 66을 만드는 데 사용된다. 또한, 포스겐화 반응을 거쳐 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)를 생성하여 폴리우레탄 생산의 단량체 원료로도 사용된다.[9][10] 에폭시 수지의 가교제 역할도 한다.[11][12][13]
5. 안전성
헥사메틸렌다이아민은 중간 정도의 독성을 가지며, LD50은 792–1127 mg/kg이다.[4][14][15] 다른 염기성 아민처럼 심각한 화상과 심한 자극을 유발할 수 있다. 이러한 부상은 2007년 1월 4일 빌링햄 근처 실 샌즈 (영국)의 BASF 사업장에서 발생한 사고에서 관찰되었으며, 이 사고로 37명이 부상을 입었고 그 중 1명이 심각한 부상을 입었다.[16][17]
참조
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서적
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[4]
간행물
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Wiley-VCH, Weinheim
2005
[5]
논문
"Synthese des 1,3-Diaminopropans und 1,6-Diaminohexans aus Glutarsäure resp. Korksäure"
https://babel.hathit[...]
1900
[6]
웹사이트
SRIC Report - Report 31C - Advances in Adiponitrile (ADN) and Hexamethylenediamine (HMDA) Processes
https://ihsmarkit.co[...]
2019-02-19
[7]
논문
Hexamethylene diamine-modified epoxidized natural rubber and its effect on cure characteristics and properties of natural rubber blends
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2020-12-01
[8]
논문
Surface amine-functionalization of UHMWPE fiber by bio-inspired polydopamine and grafted hexamethylene diamine: Surface amine-functionalization of UHMWPE fiber by PDA and HMDA
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2017-07
[9]
논문
Aqueous dispersion of polyurethane ionomers from hexamethylene diisocyanate and trimellitic anhydride
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논문
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Curing of epoxy resins. II. Curing of bisphenol a diglycidyl ether with diamines
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뉴스
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