Composto chimico organico avente formula bruta C₆H₁₁ON e peso molecolare 113,16. Appartiene alla famiglia delle ammidi cicliche ed è un importantissimo intermedio nella fabbricazione di materie plastiche in quanto per polimerizzazione dà origine al nylon 6 (V. NYLON). La sua formula di struttura è la seguente

Deriva dall'acido ε-amminocapronico per ciclizzazione con perdita di una molecola di acqua; la formula di questo amminoacido è infatti la seguente:

Industrialmente viene invece prodotto a partire da diversi altri prodotti, principalmente benzene o toluene, secondo diversi processi. Ricordiamo fra questi il processo PNC (fotonitrosazione del cicloesano) della società giapponese Toyo Rayon Co. Ltd e il processo Snia Viscosa.

 

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║ Processo PNC: materia prima è il benzene; altri reagenti sono ammoniaca, acido cloridrico e acido solforico furnante (oleum). Attraverso una convenzionale operazione di idrogenazione il benzene viene convertito in cicloesano (v.). Parallelamente viene ossidata l'ammoniaca con aria (V. ACIDO NITRICO); i prodotti di ossidazione (fondamentalmente N₂O₃) vengono assorbiti in acido solforico furnante per formare acido nitrosil-solforico HNOSO₄.

 

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Per reazione di questo con acido cloridrico si ha formazione di cloruro di nitrosile NOCl. Le reazioni successive sono le seguenti:

2NH₃ + 3O₂ → N₂O₃ + 3H₂O

2H₂SO₄ + N₂O₃ + 2HNOSO₄ + H₂O

HNOSO₄ + HCl → NOCl + H₂SO₄

A questo punto una miscela gassosa contenente per lo più cloruro di nitrosile e acido cloridrico viene portata nel reattore insieme al cicloesano; la reazione viene attivata mediante irradiazione con lampade al mercurio: si tratta di uno dei rari casi di attivazione fotochimica di reazioni industriali. La reazione porta alla formazione di cloridrato di cicloesanon-ossima:

Questo prodotto si presenta come un olio pesante; viene separato dai prodotti non reagiti (che vengono riciclati) e portato a contatto con l'oleum.

 

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Qui si ha la formazione del c., che avviene in due stadi: nel primo si forma cicloesanon-ossima e nel secondo questa passa a c. per effetto della trasposizione di Beckmann:

Il c. grezzo si trova in soluzione acquosa, ma in presenza di quantità sensibili di acido solforico. Questa soluzione è mandata alla neutralizzazione mediante soluzione ammoniacale. Si fraziona quindi il tutto: lo strato superiore di soluzione contiene c. grezzo, che viene inviato alla raffinazione, mentre lo strato inferiore è costituito da una soluzione di solfato di ammonio dalla quale viene cristallizzato del solfato di ammonio venduto come fertilizzante. La resa del processo è molto alta: per produrre un kg di c. si impiega meno di 0,95 kg di cicloesano e si ottengono circa 2,5 kg di solfato ammonico come sottoprodotto. Con questo processo il c. può essere prodotto a un prezzo relativamente basso.

 

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║ Il processo Snia Viscosa, italiano, parte da toluolo, una materia prima preparabile a sua volta da benzene ma disponibile in grandi quantità dalla separazione dei prodotti aromatici contenuti nel petrolio grezzo. Il primo stadio consiste nell'ossidazione del toluolo (o toluene) ad acido benzoico; successivamente si opera l'idrogenazione di questo ad acido esaidrobenzoico. Lo schema delle reazioni è il seguente:

L'acido esaidrobenzoico così ottenuto viene purificato e trattato con acido nitrosilsolforico (V. SOPRA): si ha formazione della cicloesanon-ossima in forma chetonica, che subito isomerizza alla forma enolica:

Dalla cicloesanon-ossima in forma enolica si ottiene, sempre mediante la trasposizione di Beckmann, il c. grezzo, che viene inviato alla purificazione.

 

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È da notare che attraverso la trasposizione di Beckmann si preparano anche i lattami superiori, ad esempio a 7, 8, 9, 11 e 12 atomi di carbonio, dai quali si preparano i rispettivi nylon (nylon 7, nylon 8, ecc.). Il c. è impiegato pressoché esclusivamente nella fabbricazione del nylon 6.

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