Капролактон

ε-Капролактон или капролактон — лактон (циклический эфир), с семи-членным кольцом. Его название происходит от капроновой кислоты. Это бесцветная жидкость, смешивающаяся с большинством органических растворителей и водой, производится в больших масштабах как прекурсор для капролактама и поликапролактоновых полимеров.

Общие сведения
Капролактон
Общие
Систематическое
наименование
2-​оксепанон
Традиционные названия эпсилон-капролактон, 1-оксациклогептан-2-он
Хим. формула C6H10O2
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 114.14 г/моль г/моль
Плотность 1,030 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления -1 °C
 • кипения 241 °C °C
Химические свойства
Растворимость
 • в воде смешивается
Классификация
Рег. номер CAS 502-44-3
3D model (JSmol) Интерактивная схема
PubChem
UNII
CompTox Dashboard EPA
Рег. номер EINECS 207-938-1
SMILES
InChI
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard

Производство и применение

Подавляющее большинство капролактона, производимого часто на месте, используется в качестве прекурсора для получения капролактама[1]. Это также мономер, применяемый в производстве узкоспециализированных полимеров. Например, его полимеризация с раскрытием кольца, даёт поликапролактон[2]. Другой полимер монокрил, используемый в качестве шовного материала в хирургии[3].

В промышленности капролактон производится окислением циклогексанона с надуксусной кислотой по Байеру — Виллигеру.

Химические свойства

Основным применением капролактона является производство поликапролактонов. Они делятся на две категории: низкомолекулярные полиолы на основе поликапролактона, используемые в специальных полиуретанах и покрытиях, и высокомолекулярные термопласты, используемые в различных областях. Также известно, что миллионы тон капролактона преобразуются в капролактам ежегодно, однако, с использованием другой технологии[4].

Карбонилирование капролактона после гидролиза даёт пимелиновую кислоту. Лактоновое кольцо легко раскрывается в присутствии нуклеофилов, в том числе спиртов и воды, с образованием различных полилактонов и в итоге 6-гидроксиадипиновой кислоты.

Родственные соединения

Известны также несколько других капролактонов, однако, они не находят такого технологического применения как ε-капролактон. Эти изомеры включают альфа-, бета-, гамма-, дельта-капролактоны. Все они обладают хиральностью. Гамма-капролактон является компонентом цветочных ароматов и феромонов насекомых[5]. Дельта-капролактон содержится в нагретом молочном жире[6].

Безопасность

Капролактон быстро гидролизуется и образуемые в результате оксикарбоновые кислоты токсичны, как и другие представители этого класса соединений[7]. Они вызывают сильное раздражение глаз. Длительное воздействие может привести к повреждению роговицы.

Примечания