Undecane (11-10-8) 물리적 및 화학적 특성
언데케인 (Undecane)
선형 사슬의 C11 알케인으로서 저극성 용매 및 탄화수소 중간체로 사용되며, 물에 대한 용해도가 낮고 끓는점은 비교적 높습니다.
| CAS 번호 | 11-10-8 |
| 계열 | 지방족 탄화수소 (알케인) |
| 일반 형태 | 무색 액체 |
| 일반 규격 | BP, EP, JP, USP |
언데케인은 분자식 \(C_{11}H_{24}\)의 선형 포화 탄화수소(n-알케인)로 정상 파라핀 계열에 속합니다. 구조적으로는 말단에 메틸기(methyl group)를 가진 11개의 메틸렌 단위가 직쇄로 연결되어 있습니다 (SMILES: CCCCCCCCCCC). 전자구조는 포화된 sp^3 탄소-수소 및 탄소-탄소 결합으로 이뤄져 있으며, 헤테로원자가 없어 극성이 거의 없고 수소결합 공여체/수용체 능력이 없으며, 위상적 극성 표면적(topological polar surface area)은 \(0\)입니다. 작용기가 없기 때문에 중성 조건 하에서는 가수분해 및 친핵성 치환반응에 화학적으로 불활성이나, 라디칼 매개 산화 및 연소에는 민감합니다.
물리화학적으로 언데케인은 상온에서 비극성이고 소수성인 액체이며 물에 대한 용해도가 낮고 지질친화성(\(XLogP = 5.6\))이 큽니다. 유기상 및 생체 지질에 강하게 분배되어 환경 내 거동(휘발, 유기물 흡착)과 생체 분포(지방:혈액 분배율이 높음)를 지배합니다. 대기 중에서는 주로 수산기 라디칼과 반응하여 분해되며, 열적 및 산화적 분해 시 지방족 산화 생성물과 최종적으로 연소 시 탄소산화물이 생성됩니다. 산업적으로는 용매 및 공정 중간체로 사용되며, 연료 혼합물의 구성 성분으로도 존재합니다. 또한 기준물질(표준물질)로서 그리고 특정 제형의 향료 성분 리스트에도 포함됩니다.
이 물질에 대해 보고된 일반 상업 등급은 BP, EP, JP, USP입니다.
물리적 특성
밀도 및 상 상태
언데케인은 상온에서 투명한 무색 액체이며 물보다 밀도가 낮아 물 위에 뜹니다. 실험적 밀도 값은 \(68\,^\circ\mathrm{F}\)에서 \(0.74017\)(NTP, 1992), \(20\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(0.7402\,\mathrm{g\,cm^{-3}}\)로 보고됩니다. 증기 밀도는 공기 대비 \(5.4\)로 보고되어 공기보다 무거워 저지대나 밀폐 공간에 증기가 모일 수 있음을 시사합니다.
녹는점
보고된 녹는점/응고점 값은 \(-14.1\,^\circ\mathrm{F}\)(NTP, 1992), \(-25.54\,^\circ\mathrm{C}\), 그리고 \(760.00\) mm Hg에서 \(-26.00\,^\circ\mathrm{C}\)입니다. 이는 언데케인이 일반적인 상온보다 훨씬 낮은 온도에서도 액체 상태임을 나타냅니다.
끓는점
실험적으로 보고된 끓는점은 \(760\) mmHg에서 각각 \(384.6\,^\circ\mathrm{F}\)(NTP, 1992), 대략 \(385\,^\circ\mathrm{F}\), 그리고 \(195.9\,^\circ\mathrm{C}\)입니다. 측정 범위는 \(760.00\) mm Hg에서 \(195.00\)부터 \(198.00\,^\circ\mathrm{C}\)로 보고됩니다. 이 값들은 해당 길이의 n-알케인에서 기대되는 중간 정도의 증기압을 반영합니다.
증기압
증기압 데이터는 \(0.41\) mmHg(보고된 값)이며, 특히 \(25\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(0.412\,\mathrm{mmHg}\)입니다. 이 증기압은 고온에서 상당한 휘발성을 나타내며 환경방출 상황에서 물과 습윤 토양에서 빠른 휘발을 설명합니다.
점도
동적 점도는 \(25\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(1.098\,\mathrm{mPa\,s}\)로 보고되어 C10–C12 범위의 저점도 지방족 탄화수소와 일치합니다.
화학적 특성
인화성 및 연소
언데케인은 인화성 및 가연성 탄화수소입니다. 보고된 인화점은 \(149\,^\circ\mathrm{F}\)(NFPA, 2010)와 밀폐 컵 시험값 \(62.0\,^\circ\mathrm{C}\) (\(143.6\,^\circ\mathrm{F}\))이며, 개방 컵에서는 \(149\,^\circ\mathrm{F}\) (\(65\,^\circ\mathrm{C}\))도 인용됩니다. 언데케인과 관련된 GHS 위험물질 문구에는 보통 H226 (인화성 액체 및 증기), H304 (삼켜서 기도로 흡입 시 치명적일 수 있음), H335 (호흡기 자극 유발 가능)가 포함됩니다. 연소는 탄소산화물을 생성하며, 불완전 연소 시 자극성 또는 독성 연기가 발생합니다. 증기는 공기보다 무거워 공기와 폭발성 혼합물을 형성하고 점화원으로 이동할 수 있습니다.
반응성과 주요 변환 반응
포화 지방족 탄화수소로서 언데케인은 중성 조건 하에서 산, 염기 및 많은 일반 시약에 대해 화학적 반응성이 거의 없습니다. 실질적으로 중요한 변환반응은 다음과 같습니다: - 라디칼 산화 (대기 분해): 수산기 라디칼과의 기상 반응 속도 상수는 \(25\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(1.32\times10^{-11}\,\mathrm{cm^{3}\,molecule^{-1}\,s^{-1}}\)로 실험적으로 결정되었으며, 전형적인 OH 농도 조건에서 대기 반감기는 수십 시간 수준입니다. - 생체변환: 주로 2차 탄소 위치에서 대사적 수산화가 일어나 알코올을 생성하며 이후 케톤으로 산화됩니다; 동물실험에서 2- 및 3위치 알코올과 케톤이 흔한 대사물로 확인됩니다. - 열분해 및 연소: CO, CO2 및 자극성 연소 생성물을 생성하며, 분해 시 자극성 연기와 연기가 배출됩니다.
언데케인은 작용기 부재로 인해 가수분해를 겪지 않으며 친핵성 치환에도 취약하지 않습니다. 증발 엔탈피 값은 \(25\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(56.58\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\), \(195.9\,^\circ\mathrm{C}\)에서 \(41.91\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\)로 보고됩니다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- CAS (제공된 식별자): 11-10-8
- EC 번호: 214-300-6
- UN 번호 / DOT ID: UN2330 (Undecane)
- UN 번호 (출처에 따라 대안 형식): 2330 (UNDECANE)
- UNII: JV0QT00NUE
- ChEBI: CHEBI:46342
- InChIKey: RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N
- InChI: InChI=1S/C11H24/c1-3-5-7-9-11-10-8-6-4-2/h3-11H2,1-2H3
- SMILES: CCCCCCCCCCC
- 분자식: \(C_{11}H_{24}\)
- 분자량: \(156.31\)
- XLogP: \(5.6\)
(상기 식별자는 사용 가능한 등록 및 계산된 기술자 기록을 기반으로 합니다.)
동의어 및 구조적 명칭
보고된 일반 동의어 및 명칭 변형에는 undecane; N-UNDECANE; n-undecane; hendecane; n-hendecane; n-undecan; UNDECANE, N-가 포함됩니다. 이는 선형 C11 알케인에 대한 비공식 및 체계적 명명법을 반영합니다.
산업 및 상업적 용도
용매 또는 연료 성분으로서의 사용
언데케인은 산업적으로 가솔린 및 제트/석유 증류물의 성분과 비극성 용매로 사용됩니다. 비극성 및 낮은 유전 특성 덕분에 잉크, 탈지 제제 및 탄화수소 기반 제조 공정에서 용매로 적합합니다. 또한 선형 알킬벤젠, 특정 세제용 알코올 및 기타 고부가가치 석유화학 파생물 생산의 원료/중간체로 활용됩니다.
대표 사용 시나리오
대표적인 시나리오는 다음과 같습니다: - 휘발유 혼합물 및 조성물의 성분으로서 C11 탄화수소가 휘발성 및 연소 특성에 기여하는 경우. - 비극성 용해도와 빠른 증발이 요구되는 인쇄 잉크 및 탈지 작업용 용매. - 정제 또는 실험실 규모 분리 과정에서 증류 후속물 및 분획 성분. - 계면활성제 제조 및 알킬화 화학 공정에서의 화학 중간체. 상업적 공급은 다양한 기술 및 분석 등급으로 제공됩니다(보고된 등급에는 95%, 99%, 연구용 등급이 포함됨).
안전 및 취급 개요
인화성 위험
Undecane(우데케인)은 인화점이 낮은 인화성/가연성 액체로서 점화원 제거가 엄격히 요구됩니다. 증기는 공기보다 무거워 저지대에 모일 수 있으며, 이로 인해 증기 폭발 및 역화 위험이 있습니다. 유사한 비극성 인화성 액체에 대한 소방 지침이 적용됩니다: 소규모 화재 시 폼, 건식 화학 물질, CO2 또는 물 분사를 사용하고, 대규모 화재 시에는 알코올 저항성 폼 또는 안전 거리에서 물 분사를 사용하며 용기를 냉각하십시오. 연소 시 탄소 산화물과 자극성 연기가 발생할 수 있습니다.
인력 보호 및 비상 계획 측면에서, undecane은 흡인 위험(H304)을 포함합니다 — 섭취 시 폐로의 흡인 위험이 있어 치명적일 수 있으며 — 흡입 시 호흡기 및 점막 자극을 유발할 수 있습니다.
저장 및 취급 고려사항
Undecane의 저장 및 취급 권장은 인화성 탄화수소로서의 분류를 반영합니다: - 산화제 및 강산/강염기와 멀리 떨어진 서늘하고 건조하며 환기가 잘 되는 곳에 밀폐 용기에 보관하십시오. 인화성 액체에 대한 저장 분류 기준을 준수하십시오. - 정전기 축적을 방지하기 위해 이송 및 가공 시 장비 접지 및 결속을 실시하십시오. - 취급 구역에서는 방폭 전기 장비 및 불꽃 발생 방지 공구를 사용하십시오. - 국소 배기 환기 등 공학적 제어를 구현하여 공기 중 농도를 제한하고 증기가 축적될 수 있는 밀폐 공간의 대기를 모니터링하십시오. - 개인 보호 장비: 화학 저항성 장갑, 눈/얼굴 보호구, 피부 접촉 방지를 위한 보호복을 착용하십시오. 비상 대응 및 소방 시에는 양압형 자가 호흡기(SCBA) 및 제한된 화학 보호 기능이 있는 소방복을 착용하십시오. - 누출 시 점화원을 제거하고, 제방을 설치하며 불연성 흡수재로 흡수하고 청결한 불꽃 없는 도구를 사용하여 회수하십시오; 하수도 및 수로로의 유입을 방지하고 유출수 처리를 실시하십시오.
Undecane은 호기성 조건에서 용이하게 생분해되지만 지용성 특성으로 인해 생체 내 농축 가능성이 있으므로 환경 유출 시 차단 및 정화 조치가 이루어져야 합니다. 상세한 위해성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 지역 법규를 참조하시기 바랍니다.
