Металлилхлорид

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Металлилхлорид[1][2]
3-chloro-2-methylprop-1-ene 200.svg Металлилхлорид.png
Общие
Систематическое
наименование
3-​Хлор-​2-​метилпроп-​1-​ен
Традиционные названия Металлилхлорид; изобутенилхлорид
Хим. формула C4H7Cl
Рац. формула C4H7Cl
Физические свойства
Состояние Бесцветная жидкость
Молярная масса 90,55 г/моль
Плотность 0,933 г/см3 (20 °C)
Термические свойства
Температура
 • плавления -80 °C
 • кипения 72,17 °C
 • вспышки 6 °C
 • воспламенения 0 °C
 • самовоспламенения 478 °C
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 0,1%
Оптические свойства
Показатель преломления 1,425
Структура
Дипольный момент 1,85 Д
Классификация
Рег. номер CAS 563-47-3
PubChem
Рег. номер EINECS 209-251-2
SMILES
InChI
ChEBI 82419
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация 0,3 мг/м3
ЛД50 149 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность высокая
Краткие характер. опасности (H)
H225, H332, H302, H314, H317, H411
Сигнальное слово Опасно
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Пламя» системы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Металлилхлорид (3-Хлор-2-метилпроп-1-ен, изобутенилхлорид, γ-хлоризобутилен) — хлорорганическое непредельное соединение, производное изобутилена. Бесцветная жидкость с резким запахом.

Получение[править | править код]

Основным лабораторным способом получения является термическое хлорирование изобутилена. Процесс осуществляется в стеклянном или кварцевом аппарате, состоящем из реакционной зоны и смесителя. В последний поступают газообразные хлор (400 мл/мин) и изобутилен (600 мл/мин). Газовый поток пребывает в зоне реакции 3—5 секунд, температура процесса составляет 100 °C. После этого реакционные газы поступают в насадочную колонку, где хлорорганические продукты конденсируются, а хлороводород отделяется. Полученные органические вещества промывают водой, сушат над хлоридом кальция и разгоняют на ректификационной колонне, при этом выделяя фракцию, которая кипит при температуре 70—74 °C. При соблюдении данной методики выход составляет 65—70%. При этом протекает следующая реакция[2]:

Основным промышленным способом получения также является термическое хлорирование изобутилена. Процесс включает в себя три стадии:

  1. Газофазное хлорирование изобутилена. В тангенциальный смеситель подаются одновременно газообразные изобутилен и хлор, причём скорость их поступления обеспечивает мгновенное смешение данных компонентов. После этого смесь газов поступает в реактор, где проводит 1,0—1,5 секунды.
  2. Конденсация и разделение продуктов реакции. Данная стадия проводится в конденсационно-отпарной колонне, где газообразные и хлорорганические вещества разделяются. Пары, которые выходят с верха колонны, проходят через охлаждаемый рассолом конденсатор, где и конденсируется основная часть хлорорганических продуктов реакции. Пары после конденсатора поступают в абсорбционную колонну, где абсорбируется хлороводород.
  3. Ректификация продуктов хлорирования. Разделение различных органических продуктов реакции, выделение металлилхлорида.

При данном процессе основными отходами являются хлороводород, дихлориды изобутана и изобутилена, а также хлор-2-метилпропен и трет-бутилхлорид[2].

Физические свойства[править | править код]

Металлилхлорид представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом. Малорастворим в воде (растворимость при 20 °C составляет 0,1%), смешивается во всех отношениях с органическими растворителями, к примеру с этанолом или эфирами[2]. Летуч. Обладает способностью сорбироваться физически и химически[3].

Зависимость давления паров от температуры[2]
Температура, °C -54,0 -22,0 -9,9 2,5 10,6 21,0 36,8 49,0 72,17 80,0 100,0 120,0
Давление паров, кПа 0,13 1,33 2,67 5,33 8,00 13,33 26,67 53,32 101,3 125,0 248,0 394,0

Химические свойства[править | править код]

  • Присоединяет галогены по двойной связи в жидкой фазе при низких температурах[2]:

  • Аллильный атом хлора в металлилхлориде является очень подвижным, поэтому легко протекает гидролиз рассматриваемого соединения с образованием металлилового спирта и диметаллилового эфира[2]:

  • Легко вступает в реакции обмена:

  • Реагирует с аммиаком с образованием металлиламина[2]:

Применение[править | править код]

Металлилхлорид применяется в качестве фумиганта для борьбы с нематодами, высокоэффективного инсектицида для обеззараживания зерновых продуктов и обработки зернохранилищ; для борьбы с вредителями запасов зерна злаковых и бобовых культур продовольственного, семенного и иных назначений[3]. В силу своей высокой реакционной способности широко используется в органическом синтезе, для получения различных аллильных соединений, аминов, спиртов, сложных эфиров, пластмасс, полимеров, полиакрилонитрильных волокон типа "Нитрон", лекарственных средств[3]. Применяется как модифицирующая добавка к полимерам, смолам, клеям и другим материалам[4].

Безопасность[править | править код]

Металлилхлорид является легковоспламеняющимся веществом, его пары в смеси с воздухом взрывоопасны. Температура вспышки в открытом приборе составляет 6 °C, температура воспламенения равна 0 °C, температура самовоспламенения составляет 478 °C. Концентрационные пределы воспламенения паров металлилхлорида в воздухе составляют: нижний — 2,1±0,2%, верхний — 11,6±1,5% по объёму[2].

Металлилхлорид относится к высокотоксическим веществам. (Класс опасности 2). Может проявлять политропное действие. Вызывает глубокий наркоз. Обладает раздражающим действием на кожу, вызывая некрозы, и на слизистые оболочки. Высокая температура окружающего воздуха усиливает раздражающее действие на кожу. Кумулятивные свойства выражены слабо[3]. Поражает дыхательные пути, является почечным ядом. Допустимая суточная доза поступления в организм человека составляет 0,01 мг/кл. Симптомами интоксикации являются слабость, чувство утомления, ощущение сдавливания в висках[3].

ПДК паров в воздухе рабочей зоны составляет 0,3 мг/м3, ПДК в атмосферном воздухе населённых мест равна 0,01 мг/м3, ПДК в водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 0,01 мг/л[5].

Потери и выбросы производств органического синтеза с пестицидов, рассеивание при хранении и транспортировке, использование в сельском хозяйстве вызывают попадание металлилхлорида в окружающую среду в виде паров и сточных вод. Во внешней среде умеренно стоек, разлагается в течение 6 месяцев. Десорбция из зерна может длиться несколько месяцев[3].

Примечания[править | править код]

  1. 3-Chloro-2-methyl-1-propene (англ.). Sigma-Aldrich.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ошин, 1978, с. 296-302.
  3. 1 2 3 4 5 6 Бандман и др., 1990, с. 496-498.
  4. 1 2 3 4 Кнунянц и др., 1992, с. 40.
  5. Москвин, 2004, с. 1015.

Литература[править | править код]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 641 с.
  • Промышленные хлорорганические продукты / под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия, 1978. — 656 с.
  • Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / под ред. А. В. Москвина. — СПб.: Профессионал, 2004. — 1142 с. — ISBN 5-98371-025-7.
  • А.Л. Бандман, Г.А. Войтенко, Н.В. Волкова и др. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов; Справ. изд. / под ред. В.А. Филова и др.. — Л.: Химия, 1990. — 732 с. — ISBN 5-7245-0265-8.