Cyclohexaandimethanol

1,4-cyclohexaandimethanol
Structuurformule en molecuulmodel
Cyclohexaandimethanol
Algemeen
Molecuulformule C8H16O2
IUPAC-naam [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol
Andere namen 1,4-dimethanolcyclohexaan; α,α'-dihydroxy-1,4-dimethylcyclohexaan; cyclohex-1,4-yleendimethanol
Molmassa 144,21 g/mol
SMILES
OCC1CCC(CO)CC1
CAS-nummer 105-08-8
EG-nummer 203-068-9
PubChem 7735
Wikidata Q1064929
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid 1,02 g/cm³
Smeltpunt 43-67 °C
Kookpunt 282-284 °C
Vlampunt 161 °C
Zelfontbrandings- temperatuur 307 °C
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Cyclohexaandimethanol (CHDM) of dimethanolcyclohexaan is een organische verbinding (een glycol of diol) die bestaat uit cyclohexaan waarop twee -CH2-OH-groepen zijn aangebracht. Het is een witte wasachtige vaste stof met een laag smeltpunt.

Isomeren

De twee –CH2-OH-groepen kunnen aan hetzelfde koolstofatoom of aan twee verschillende koolstofatomen gebonden zijn, zodat er verschillende isomeren van CHDM bestaan (1,1-, 1,2-, 1,3- of 1,4-CHDM).

De 1,4-isomeer wordt het meest gebruikt. Daarvan bestaan er nog twee stereo-isomeren, de cis- en trans-vorm. Commercieel geproduceerd CHDM is een mengsel van de twee.

Synthese

De hydrogenering van dimethyl-1,4-cyclohexaandicarboxylaat (DMCD) leidt tot een mengsel van de cis- en trans- isomeren van 1,4-CHDM (reactie [2]). De verhouding van de twee hangt af van de gebruikte katalysator. Bij de industriële productie gebruikt men meestal katalysatoren op basis van koperchromiet, waarbij een verhouding trans/cis van ongeveer 3 bereikt wordt.[1] DMCD wordt zelf verkregen door de hydrogenering van de benzeenring van dimethyltereftalaat (reactie [1]):

  1. C 6 H 4 ( CO 2 CH 3 ) 2 + 3 H 2 C 6 H 10 ( CO 2 CH 3 ) 2 {\displaystyle {\ce {C6H4(CO2CH3)2 + 3H2 -> C6H10(CO2CH3)2}}}
  2. C 6 H 10 ( CO 2 CH 3 ) 2 + 6 H 2 C 6 H 10 ( CH 2 OH ) 2 + 2 CH 3 OH {\displaystyle {\ce {C6H10(CO2CH3)2 + 6H2 -> C6H10(CH2OH)2 + 2CH3OH}}}

Toepassingen

Net als andere diolen wordt cyclohexaandimethanol gebruikt voor de productie van polyurethanen en polyesters, dit laatste via een polycondensatie met een dicarbonzuur, bijvoorbeeld tereftaalzuur, barnsteenzuur of oxaalzuur.[2] Voor de productie van polyesters wordt de trans-isomeer verkozen boven de cis-isomeer. Het smeltpunt van de trans-isomeer is ongeveer 67 °C, dat van de cis-isomeer ongeveer 43 °C. Polyesters met een hoger gehalte aan de trans-isomeer van CHDM hebben ook een hoger smeltpunt.[3]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Voorbeeld: U.S. Patent 5387752, Process for the production of cyclohexanedimethanol van 7 februari 1995 aan Eastman Chemical Company. Gearchiveerd op 19 juni 2023.
  2. U.S. Patent 2901466, Linear polyesters and polyester-amides from 1,4-cyclohexanedimethanol van 25 augustus 1959 aan Eastman Kodak Company. Gearchiveerd op 19 juni 2023.
  3. U.S. Patent 2917549, Preparation of trans-1,4-cyclohexanedimethanol van 15 december 1959 aan Eastman Kodak Company. Gearchiveerd op 19 juni 2023.