Эпихлоргидрин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Эпихлоргидрин
Epichlorohydryna.svg
Эпихлоргидрин
Общие
Систематическое
наименование

2-хлорметилоксиран

Традиционные названия

Эпихлоргидрин,
3-Хлор-1,2-эпоксипропан,
хлорметилоксиран

Хим. формула

С3H5ClO

Рац. формула

СH2-O-CH-CH2Cl

Физические свойства
Состояние

бесцветная жидкость с раздражающим запахом хлороформа

Молярная масса

92,524 ± 0,005 г/моль

Плотность

1,18066 г/см³

Энергия ионизации

10,6±0,1 эВ[1]

Термические свойства
Т. плав.

-48 °C

Т. кип.

117,9 °C

Т. всп.

40,6 °C

Т. свспл.

415,6 °C

Пр. взрв.

3,8±0,1 об.%[1]

Давление пара

13,1 мм рт. ст. (20 °С),

Химические свойства
Растворимость в воде

6,5 г/100 мл

Оптические свойства
Показатель преломления

1,43805

Классификация
Рег. номер CAS

106-89-8

PubChem
Рег. номер EINECS

203-439-8

SMILES
InChI
RTECS

TX4900000

ChEBI

37144

ChemSpider
Безопасность
ПДК

1 мг/м3

ЛД50

90 мг/кг (крысы, перорально)

Токсичность

Высокотоксичное вещество,сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей (ирритант).
Hazard TT.svg Hazard F.svg Hazard Xi.svg

NFPA 704
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Эпихлоргидрин (хлорметилоксиран) — органическое вещество, хлорпроизводное окиси пропилена, с формулой СH2(O)CH-CH2Cl. Широко применяется в органическом синтезе, используется в производстве эпоксидных смол и глицерина[2].

Синтез[править | править вики-текст]

Эпихлоргидрин получают из пропилена, который хлорируют при температуре 500 °С и давлении 18 атм. до аллилхлорида:

Затем аллилхлорид подвергается действию хлорноватистой кислоты и получают изомерные дихлоргидрины глицерина:

Epichlorohydrin-manufacture-step1-2D-skeletal.png

Далее на дихлоргидрины глицерина действуют щелочью (NaOH), в результате чего образуется эпихлоргидрин:[3]

Epichlorohydrin-manufacture-step2-2D-skeletal.png

Образовавшийся эпихлоргидрин отделяют перегонкой с паром и дистилляцией. Также его можно получить восстановлением хлорированного акролеина[4].

Физические свойства[править | править вики-текст]

Представляет собой бесцветную подвижную прозрачную жидкость с раздражающим запахом хлороформа, плохо растворимую в воде, хорошо в большинстве органических растворителях. С водой образует азеотропную смесь с температурой кипения 88 °С и содержит 75% эпихлоргидрина. Образует азеотропные смеси с большим числом органических жидкостей. Вследствие наличия асимметричного атома углерода эпихлоргидрин оптически активен[4].

Химические свойства[править | править вики-текст]

Эпихлоргидрин химически высокореакционное соединение, имеющее активную эпоксидную группу и подвижный атом хлора[5].

Реакция галогенирования

При взаимодействии хлора с эпихлоргидрином при обычных условиях образуется окись 3,3-дихлорпропилена (3,3-дихлорэпоксипропилен)[5]:

Реакция гидрохлорирования

Легко присоединяет хлороводород при обычной температуре как в растворе, так и в безводной среде, с образованием 1,3-дихлоргидрина[5]:

Реакция дегидрохлорирования

В присутствии небольших количеств щёлочи эпихлоргидрин легко присоединяет соединения содержащие один или несколько подвижных атомов водорода, с образованием хлоргидринов[5]:

При увеличении концентрации щёлочи реакция идет с отщеплением хлористого водорода и с восстановлением эпоксидной группы, но уже в другом положении[5]:

Реакция гидролиза

При избытке щёлочи (чаще всего применяют карбонат натрия) и при температуре 100 °С эпихлоргидрин медленно превращается в глицерин[5]:

Реакция гидратации

в присутствии разбавленных неорганических кислот (серной или ортофосфорной) эпихлоргидрин образует α-монохлоргидрин глицерина[5]:

С повышением температуры повышается гидратация эпихлоргидрина.

Реакция этерификации

При взаимодействии эпихлоргидрина со спиртами происходит раскрытие эпоксидного кольца с образованием гидроксильной группы в положении 2 и с образованием простого эфира[5]:

С карбоновыми кислотами эпихлоргидрин образует сложные эфиры хлоригидрина, например с ледяной уксусной кислотой при нагревании до 180 °С образуется преимущественно 1-хлор-2-гидрокси-3-пропилацетат[5]:

Реакция аминирования

Эпихлоргидрин уже при обычной температуре присоединяет аммиак или амины с раскрытием цикла[5]:

Реакция конденсации

Эпихлоргидрин реагирует с дифенилпропаном с образованием с образованием полимерного диглицидного эфира[5]:

Diglycidether.svg

Данная реакция является примером получения эпоксидных смол, получивших за последнее время в силу своих исключительных свойств очень широкое распространение[5].

Реакция полимеризации

Эпихлоргидрин способен полимеризоваться. В зависимости от применяемого катализатора получаются подвижные жидкости, высоковязкие масла или смолоподобные продукты[5].

Применение[править | править вики-текст]

Применяется как полупродукт для синтеза производных глицерина, красителей и поверхностно-активных вещества; для получения синтетических материалов (главным образом, эпоксидных смол).

Токсикология и безопасность[править | править вики-текст]

Общий характер действия[править | править вики-текст]

Обладает раздражающим и аллергическим действием. В опытах на животных избирательно поражает почки. Проникает через кожу[2].

Эпихлоргидрин является высокотоксичным и огнеопасным соединением[4]. Пары эпихлоргидрина при вдыхании даже небольших концентраций вызывают тошноту, головокружение и слезотечение, а при длительном воздействии приводят к более тяжёлым последствиям (нередко возникают сильнейшие отёки лёгких)[2]. Эпихлоргидрин при попадании на кожу и длительном контакте вызывает дерматиты, вплоть до поверхностных некрозов. Все работы с эпихлоргидрином необходимо проводить в резиновых перчатках, резиновом фартуке, а при сильной загазованности его парами — в противогазе марки А[6].

Безопасность[править | править вики-текст]

Эпихлоргидрин — легковоспламеняющееся вещество. При возгорании тушить диоксидом углерода, пеной или водой, равномерно распределяя её по поверхности. ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений не должен превышать 1 мг/м3, ПДК в атмосферном воздухе населённых мест 0,2 мг/м3(рекомендуемая)[5].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0254.html
  2. 1 2 3 Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том I. Органические вещества. Под ред. засл. деят. науки проф. Н. В. Лазарева и докт. мед. наук Э. Н. Левиной. Л., «Химия», 1976. 592 стр., 27 табл., библиография —1850 названий.
  3. Григорьев А.П., Федотова О.Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. В двух частях. Часть 2. Поликонденсационные и химически модифицированные пластические массы. — Учеб. пособие для химико-технол. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Высшая школа, 1977. — Т. 2. — 264 с.
  4. 1 2 3 Гольдберг М.М. Ермолаева Т.А., Лившиц М.Л., Лубман А.М., Рассудова Н.С., Сергеева 3.И., Фартунин В.И. Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов / Под ред. М.М.Гольдберга.. — М.: Химия, 1978. — 512 с.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ошин Л.А. Промышленные хлорорганические продукты. — М.: Химия, 1978. — 656 с.
  6. Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С. Технология пластических масс. — Учебное пособие для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп.. — Л.: Химия, 1982. — 328 с.

См. также[править | править вики-текст]