シクロヘキサンとは：化学式・性質・用途（ナイロン原料）と安全性

シクロヘキサンの化学式C6H12、物理・化学的性質、アジピン酸・カプロラクタムなどナイロン原料としての用途、可燃性と安全対策をわかりやすく解説。

シクロヘキサンは、シクロアルカンの分子であり、式C
₆H
₁₂式で表されるシクロアルカン分子で、6個の炭素原子が環状に結合し、それぞれに2個の水素原子が結合している。アジピン酸やカプロラクタムの原料として使用され、カプロラクタムはナイロンの原料となります。色はなく、可燃性です。

概要と分子構造

シクロヘキサンは飽和環状炭化水素の一種で、平面六員環ではなく、ひずみの少ないチェア配座をとることで安定しています。芳香族のベンゼンとは異なり、二重結合を持たない単結合のみからなる飽和化合物です。工業的・化学研究の両方で重要な基礎化学物質として扱われます。

主な物理化学的性質

• 化学式：C₆H₁₂
• モル質量：約 84.16 g·mol^-1
• 融点：約 6.5 ℃
• 沸点：約 80.7 ℃
• 密度：約 0.78 g·cm^-3（20 ℃、水より軽い）
• 水への溶解性：ほとんど溶けない（非極性溶媒）
• 蒸気比重：空気より重い（およそ 3.1）ため低所に滞留しやすい

製造法と化学反応

• 主な工業的製造法は、ベンゼンの水素化（触媒下での加水素反応）です。
• 酸化により、まずシクロヘキサノールやシクロヘキサノン（いわゆるKAオイル）となり、さらに酸化するとアジピン酸が得られます。アジピン酸はナイロン6,6の原料です。
• シクロヘキサノンからはオキシムを経てカプロラクタムを合成でき、カプロラクタムはナイロン6の原料になります（Beckmann転位など）。
• その他、ハロゲン化やフリーラジカル反応、触媒的水素化／脱水素反応などの一般的な有機反応に用いられます。

用途

• ナイロン原料（アジピン酸、カプロラクタム）の前駆体として大量に使用されます。
• 非極性溶媒として、化学合成や抽出工程、実験室での洗浄に用いられます。
• 石油化学工業における中間体（溶剤、燃料添加剤の一部）としての利用。
• 研究用途では配座や環状化合物の性質を調べるモデル化合物としても用いられます。

安全性と取り扱い

• 可燃性：引火性の高い液体で、蒸気は空気と爆発性混合物を形成します。火気厳禁、換気を十分に行って取り扱ってください。
• 健康影響：高濃度の蒸気を吸入するとめまい、頭痛、眠気など中枢神経抑制作用を引き起こすことがあります。皮膚や眼への長時間の接触は刺激や脱脂による皮膚障害を生じることがあります。
• 予防措置：密閉系での取り扱い、適切な換気、耐溶剤手袋や保護眼鏡の着用を推奨します。こぼれた場合は可燃性蒸気の発生を防ぐため速やかに回収し、適切に廃棄してください。
• 毒性の分類：一般に短時間の暴露で致命的ではないが、長期的な高濃度暴露は健康に悪影響を及ぼす可能性があるため、作業衛生基準に従って管理します。主要な国際機関による発がん性の明確な分類は広くは示されていませんが、各種規制や安全データシート（SDS）を確認してください。

環境影響

シクロヘキサンは揮発性有機化合物（VOC）に該当し、大気中に放出されると光化学的反応に寄与する可能性があります。水中ではほとんど溶解しないため局所的な油膜を形成することがあり、微生物による分解は可能ですが、放出を最小限に抑えることが重要です。

保管と廃棄

• 換気の良い冷暗所、火源から遠ざけて保管してください。金属容器や適合した化学薬品用容器に密封して保管します。
• 廃棄は各国・地域の化学物質廃棄規制に従い、適切な処理業者に委託することが望ましいです。

参考情報（補足）

• CAS番号（代表的）：110-82-7
• 工業的にはベンゼンやナフサ由来の原料から大量生産され、化学工業の重要な中間体となっています。

詳細な安全データや法規制情報、作業環境における許容濃度などは、現地の法令や製品の安全データシート（SDS）を参照してください。

質問と回答

Q:シクロヘキサンとは何ですか?

Q: シクロヘキサンはどのような用途に使われるのですか?

Q:シクロヘキサンの物理的な外観はどのようなものですか?

Q: シクロヘキサンの性質は?

Q: シクロヘキサンの分子式は何ですか?

Q: シクロヘキサンに含まれる炭素原子はいくつですか?

Q: シクロヘキサンの炭素原子はどのように配置されていますか?

文字で検索