1-デセン(872-05-9)物理的および化学的性質

1-Decene structure
化学プロファイル

1-デセン

直鎖型アルファ-オレフィンで、重合合成、潤滑油ベースストック配合および特殊化学品製造における原料および反応性中間体として使用される。

CAS番号 872-05-9
系統 脂肪族炭化水素(アルファ-オレフィン)
一般的な形状 無色液体
一般的なグレード EP, JP, USP
合成、調製およびプロセス開発に供給される1-デセンは、ポリマー化学、潤滑油および特殊化学品製造向けに定義された純度グレードで一般的に調達される。必要なグレードを指定し、下流工程およびQA/QC要件との適合性を確認するために供給元の分析証明書を確認してください。

1-デセンは、組成式 \(\ce{C10H20}\) を持つ直鎖型一次アルファ-オレフィン(不飽和脂肪族炭化水素)である。構造的には、末端の炭素‐炭素二重結合(位置1)を備えた10炭素鎖で、sp2混成のビニル炭素と非極性の炭化水素尾部を有する。電子的には、末端の二重結合によりアルケンπ結合部が求核性を示し、求電子付加、ヒドロホルミル化、エポキシ化、ラジカル重合を受けやすい。一方、鎖残部は典型的な飽和アルキル部分として振る舞う。極性官能基を欠くため、トポロジカル極性表面積(TPSA = 0)がゼロで、水素結合供与体・受容体を持たず、水溶解度が低く親油性が高い。

物理化学的挙動は長鎖直鎖型アルファ-オレフィンに準じ、非極性で疎水性かつ揮発性が高く、常温で可燃性蒸気を発生する。酸塩基特性は不活性であり(通常条件下でプロトン性酸・塩基性はなし)、末端アルケンは加水分解に抵抗性を示すが、触媒条件下(ヒドロホルミル化、加水素化、エポキシ化)で容易に酸化・官能基化され、イニシエーターや酸存在下で重合する。高い\(\log K_{\mathrm{ow}}\)値と低い水溶性により、有機相への分配、堆積物への吸着、そして水生生物における生物濃縮の可能性が示唆される。

本物質で一般的に報告される市販グレードはEP, JP, USPである。

物理的性質

密度および相

1-デセンは常温で無色液体であり、水より密度が低いため水と接触すると浮遊する。報告されている密度は68°Fで0.741、20°C/4°Cで0.7408、水を1とした相対密度は0.74。蒸気密度(空気=1)は4.84とされている。

化学的には極性が低く炭化水素含有量が高いため、水より密度が小さく、水系環境中で別個の有機相を形成しやすい性質を説明している。

融点

報告されている融点・凝固点は-87.3°F、-66.3°C、および-66°C。これらの低融点は、柔軟な直鎖炭化水素鎖および分子間の極性結合が極めて少ないことと整合的である。

沸点

報告されている沸点は760 mmHgで339.1°F、170.56°C、172°C。沸点範囲はC10直鎖炭化水素として典型的であり、デシル鎖に沿ったファンデルワールス力と強い分子間水素結合の欠如とのバランスを反映している。

蒸気圧

蒸気圧はかなり揮発性があることを示しており、25°Cで1.67 mmHg(同値で報告あり)、20°Cで0.23 kPa。これらの値は常温での蒸気濃度が高く、可燃性および吸入暴露リスクに寄与することを予測している。

粘度

常温付近での動粘度は20°Cで1.09 sq mm/s、また20°Cで1.1 mm²/sと報告されている。低粘度は単分子種(モノマー液体)であることを反映しており、溶媒や単量体として使われる他のC10炭化水素と比較可能である。

化学的性質

可燃性および燃焼

1-デセンは可燃性液体であり、爆発性の蒸気-空気混合気を形成する。報告されている引火点は128°F、53°C、131°F未満(55°C未満、密閉式杯)、または46°C(密閉杯)とされている。自然発火温度は455°F(235°C、一部報告では210°C)。爆発限界は空気中で0.5~5.4 vol%。燃焼熱および蒸発熱も報告されており(燃焼熱約-19,107 BTU/lb、蒸発熱約119 BTU/lbm)、飽和/不飽和C10炭化水素のエネルギー放出特性に合致する。

機構的には燃焼は他の炭化水素と同様、ラジカル鎖反応によりCO2とH2Oを生成する完全燃焼で進行する。末端二重結合は全体的な可燃性を根本的に変えないが、微細分散または加熱系での着火感度に影響を与える可能性がある。

反応性および典型的変換

位置1のビニル基が主要な反応部位である。代表的な工業的・実験室での変換反応は以下の通り: - 触媒的水素化によりn-デカン生成。 - 遷移金属触媒下でのヒドロホルミル化(オクソプロセス)により直鎖および分岐ウンドデカナール/ウンドデカノール生成。 - エポキシ化およびその後の開環化学反応。 - ポリアルファオレフィン中間体を生成するラジカル重合およびオリゴマー化;重合は発熱性であり酸、過酸化物、ラジカルイニシエーターで開始可能。 - 強力酸化剤による酸化感受性が高く、強酸化剤との不適合性が指摘されている。

加水分解は該当しない(加水分解性官能基なし)。生分解および好気的酸化はこの直鎖炭化水素の重要な環境変換経路である。

識別子および別名

登録番号およびコード

  • CAS登録番号:872-05-9
  • 欧州共同体(EC)番号:212-819-2
  • 国連番号(記載あり):3295(1-DECENE)、1993
  • UNII:7O4U4C718P
  • ケモインフォマティクスセットの追加識別子:CHEBI:87315;CHEMBL3187990;DTXSID8027329

別名および構造名

供給元および登録リストに見られる一般的な別名および構造名には、1-DECENE、Dec-1-ene、Decylene、n-1-Decene、1-n-Decene、alpha-Decene、n-Decylene、Linealene 10、Neodene 10が含まれる。計算されたIUPAC名はdec-1-eneである。

分子および構造識別子: - 分子式:\(\ce{C10H20}\) - 分子量:140.27 - 正確質量 / 単一同位体質量:140.156500638 - SMILES:CCCCCCCCC=C - InChI:InChI=1S/C10H20/c1-3-5-7-9-10-8-6-4-2/h3H,1,4-10H2,2H3 - InChIKey:AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N

備考:SMILES、InChIおよびInChIKeyは構造参照および分析方法開発のための機械可読識別子として提供されている。

工業および商業用途

溶媒または燃料成分としての使用

1-デセンは、複数の分野で中間体および成分として工業的に使用されています。ポリアルファオレフィン(PAO)合成潤滑油のモノマーとして機能し、アルコール(例:n-ウンデシルアルコール)を生成するヒドロホルミル化(オクソプロセス)の構成単位でもあります。また、香料、フレグランス、染料、油脂、樹脂、およびさまざまな特殊化学品の製造における化学中間体としても用いられます。

高い\(\log K_{\mathrm{ow}}\)値と低極性を持つ炭化水素として、非極性基質の溶媒や燃料および潤滑剤処方のブレンド成分として機能します。

代表的な使用シナリオ

代表的な工業シナリオは以下の通りです: - アルファオレフィン混合物を生成するオリゴマー化プロセスの原料。分留によりC10アルファオレフィンが得られ、後工程の化学反応に使用される。 - 低重合度オリゴマー化または重合のモノマー供給源として、粘度調整機能を持つ基油および潤滑添加剤の製造に利用。 - 界面活性剤、可塑剤、その他特殊製品の中間体合成における触媒的官能基変換(例:アルコール、アルデヒド、エポキシドへの変換)の原料。 - 分析用標準試料およびガスクロマトグラフィー参照物質としての利用。

高純度グレードが必要な場合(例:分析標準品や医薬品中間体向け)、適切な精製および規格設定が行われます。

安全性および取り扱い概要

引火性の危険性

1-デセンは引火性液体および蒸気に分類されます。主な火災危険パラメータは以下の通りです: - 引火点:報告値は約\(53\,^\circ\mathrm{C}\)(密閉式カップでの報告値は\(46\)~\(55\,^\circ\mathrm{C}\)範囲) - 自動着火温度:報告値は約\(235\,^\circ\mathrm{C}\) - 爆発範囲:空気中で\(0.5\)~\(5.4\)vol% - 蒸気は空気より重い(蒸気密度 ≈ \(4.84\))ため、低地や閉鎖空間に蓄積し、逆火や爆発の危険をもたらす可能性がある。

対策としては、点火源の排除、移送時に静電気放電防止のための接地およびボンディングの確保、蒸気が蓄積する可能性がある場所での防爆電気設備および換気設置が挙げられます。

火災時の消火媒体は炭化水素火災用の標準的なものが適用可能(フォーム、乾燥薬剤、二酸化炭素)。貯蔵容器の冷却も推奨されます。

保管および取り扱いの注意点

保管および取り扱いは、揮発性、引火性、吸入および皮膚曝露のリスクに基づいて行う必要があります: - 酸化剤や強酸・強塩基から離れた、冷涼で換気の良い防火区域に保管する。 - \(\)46\,^\circ\mathrm{C}\)以上の操作や大量の蒸気発生が見込まれる場合は密閉系と局所排気換気を使用する。 - 排水や環境への放出を防止し、漏洩は不活性吸収材で吸収した後、密閉容器で回収し、地域の規制に従って処分する。 - 個人用保護具としては、耐化学薬品性手袋、安全ゴーグルまたはフェイスシールドを着用し、蒸気濃度が作業環境許容濃度を超える場合は有機蒸気用呼吸器または送気マスクを使用すること。皮膚接触を避ける。物質は脱脂作用があり、皮膚刺激や乾燥を引き起こすことがある。 - 応急処置の基本:曝露した者を新鮮な空気に移動させ、皮膚や眼を流水で洗浄し、誤飲時は誤嚥の危険があるため嘔吐を誘発しないこと。

危険分類および表示文言は引火性、誤嚥性肺炎の危険、皮膚刺激性、水生環境有害性などが報告されています。詳細な規制、輸送、および危険性表示の要件は、製品固有の安全データシートおよび適用される地域の法令を参照してください。

事故時の流出対応としては、区域を隔離し、点火源を除去、換気を行い、可能な限り製品を回収し、水路や下水への流入を防止します。残留物は地域の環境および廃棄物規制に従い処分してください。