Epiclorhidrina

Epiclorhidrina (clorometiloxiranul) este o substanță organică , un derivat de clor al oxidului de propilenă, cu formula CH2 ( O)CH- CH2Cl . Folosit pe scară largă în sinteza organică, utilizat în producția de rășini epoxidice și glicerină [2] . Foarte toxic, iritant .

Sinteză

Epiclorhidrina se obține din propilenă , care este clorurată la o temperatură de 500 ° C și o presiune de 18 atmosfere până la clorură de alil:

{\mathsf {CH_{3}CH{=}CH_{2}+Cl_{2}\rightarrow ClCH_{2}CH{=}CH_{2}+HCl))

Apoi clorura de alil este expusă acidului hipocloros și se obțin diclorhidrine izomerice de glicerol:

Mai mult, diclorhidrinele de glicerol sunt tratate cu alcali ( NaOH ), rezultând formarea de epiclorhidrine: [3]

Epiclorhidrina rezultată este separată prin distilare cu abur și distilare . Se poate obține și prin reducerea acroleinei clorurate [4] .

Proprietăți fizice

Este un lichid transparent mobil incolor, cu miros iritant de cloroform , slab solubil în apă , bun în majoritatea solvenților organici. Formează un amestec azeotrop cu apă cu un punct de fierbere de +88 °C și conține 75% epiclorhidrina. Formează amestecuri azeotrope cu un număr mare de lichide organice. Datorită prezenței unui atom de carbon asimetric, epiclorhidrina este activă optic [4] .

Proprietăți chimice

Epiclorhidrina este un compus foarte reactiv din punct de vedere chimic, având o grupare epoxi activă și un atom de clor mobil [5] .

reacție de halogenare

Când clorul reacţionează cu epiclorhidrina în condiţii normale, se formează oxid de 3,3-dicloropropilenă (3,3-diclorepoxipropilenă) [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+Cl_{2}\rightarrow CH_{2}CH{-}O{-}CHCl_{2}+HCl} }

Reacția de hidroclorurare

Se adaugă cu ușurință acid clorhidric la temperatura obișnuită atât în soluție, cât și în mediu anhidru, cu formarea de 1,3-diclorhidrina [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+HCl\rightarrow CH_{2}Cl{-}CHOH{-}CH_{2}Cl))

Reacția de dehidroclorurare

În prezența unor cantități mici de alcali, epiclorhidrina adaugă ușor compuși care conțin unul sau mai mulți atomi de hidrogen mobili, cu formarea de clorhidrine [5] :

{\mathsf {RH+CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl{\xrightarrow[{}]{[NaOH]}}RCH_{2}{-}CHOH{-} CH_{2}Cl}}

Odată cu creșterea concentrației de alcali, reacția are loc cu eliminarea acidului clorhidric și cu restabilirea grupării epoxidice, dar într-o poziție diferită [5] :

{\mathsf {RCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}Cl{\xrightarrow[{}]{[NaOH]}}RCH_{2}{-}CH{-}O{- }CH_{2}}}

reacție de hidroliză

Cu un exces de alcali (cel mai adesea se folosește carbonat de sodiu ) și la o temperatură de 100 ° C, epiclorhidrina se transformă încet în glicerol [5] :

{\mathsf {2CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+NaCO_{3}+3H_{2}O{\xrightarrow {100{^{o}C))}2CH_ {2}OH{-}CHOH{-}CH_{2}OH+2NaCl+CO_{2}}}

Reacția de hidratare

în prezența acizilor anorganici diluați ( sulfuric sau ortofosforic ), epiclorhidrina formează glicerol α-monoclorhidrina [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{[H_{2}SO_{4}]}} CH_{2}OH{-}CHOH{-}CH_{2}Cl}}

Pe măsură ce temperatura crește, hidratarea epiclorhidrinei crește.

reacție de esterificare

Când epiclorhidrina interacționează cu alcoolii , inelul epoxidic se deschide cu formarea unei grupări hidroxil în poziția 2 și cu formarea unui eter [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+HOR\rightarrow ClCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}SAU))

Cu acizii carboxilici, epiclorhidrina formează esteri ai clorhidrinei, de exemplu, cu acidul acetic glacial , când este încălzită la 180 ° C, se formează predominant 1-clor-2-hidroxi-3-propil acetat [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+CH_{3}COOH\rightarrow ClCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}COOCH_{3 }}}

Reacția de aminare

Epiclorhidrina adaugă amoniac sau amine deja la temperatură obișnuită cu deschiderea inelului [5] :

{\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+NH_{3}\rightarrow NH_{2}{-}CH_{2}{-}CHOH{-}CH_ {2}Cl}}

Reactie de condensare

Epiclorhidrina reacţionează cu difenilolpropanul pentru a forma un ester diglicid polimeric [5] :

Această reacție este un exemplu de producere a rășinilor epoxidice , care au devenit recent foarte răspândite datorită proprietăților lor excepționale [5] .

reacție de polimerizare

Epiclorhidrina este capabilă să se polimerizeze. În funcție de catalizatorul folosit, se obțin lichide mobile, uleiuri cu vâscozitate mare sau produse rășinoase [5] .

Aplicație

Este folosit ca intermediar pentru sinteza derivaților de glicerol , coloranți și agenți tensioactivi ; pentru a obține materiale sintetice (în principal rășini epoxidice ).

Toxicologie și siguranță

Natura generală a acțiunii

Are un efect iritant și alergic. În experimentele pe animale, afectează selectiv rinichii. Pătrunde prin piele [2] .

Epiclorhidrina este un compus foarte toxic și inflamabil [4] . Vaporii de epiclorhidrina, atunci când sunt inhalați chiar și la concentrații scăzute, provoacă greață , amețeli și lacrimare , iar la expunerea prelungită duc la consecințe mai grave (deseori există edem pulmonar sever ) [2] . Epiclorhidrina in contact cu pielea si contactul prelungit determina dermatita, pana la necroza superficiala. Toate lucrările cu epiclorhidrina trebuie efectuate în mănuși de cauciuc, șorț de cauciuc, iar în caz de contaminare puternică cu gaze cu vaporii săi, într-o mască de gaz marca A [6] .

Securitate

Epiclorhidrina este inflamabilă. În caz de incendiu, stingeți cu dioxid de carbon, spumă sau apă, distribuindu-l uniform pe suprafață.
MPC în aerul zonei de lucru a spațiilor industriale nu trebuie să depășească 1 mg / m³, MPC în aerul atmosferic al zonelor populate 0,2 mg / m³ (recomandat) [5] .

Note

↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0254.html
↑ 1 2 3 Substanțe nocive în industrie. Manual pentru chimiști, ingineri și medici. Ed. al 7-lea, per. si suplimentare În trei volume. Volumul I. Substanţe organice. Ed. onorat activitate știință prof. N.V. Lazareva și Dr. Miere. Științe E. N. Levina. L., „Chimie”, 1976. 592 pagini, 27 tabele, bibliografie - 1850 titluri.
↑ Grigoriev A. P., Fedotova O. Ya. Atelier de laborator privind tehnologia materialelor plastice. În două părți. Partea 2. Policondensare și materiale plastice modificate chimic. - Manual. indemnizatie chimico-tehnologica. universități. - Ed. a II-a, revizuită. şi suplimentare .. - M . : Şcoala superioară, 1977. - T. 2. - 264 p.
↑ 1 2 3 Goldberg M. M., Ermolaeva T. A., Livshits M. L., Lubman A. M., Rassudova N. S., Sergeeva Z. I., Fartunin V. I. Materii prime și intermediare pentru materiale pentru vopsele și lacuri / Ed. M. M. Goldberg .. - M . : Chimie, 1978. - 512 p.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Oshin L.A. Produse industriale organoclorate. - M .: Chimie, 1978. - 656 p.
↑ Bratsykhin E. A., Shulgina E. S. Technology of plastics. — Manual pentru școlile tehnice. - Ed. a 3-a, revizuită. şi suplimentare .. - L . : Chimie, 1982. - 328 p.

Vezi și

Compuși organoclorați
Alcani și cicloalcani	clormetan diclormetan Cloroform Tetraclorură de carbon 1,1-dicloretan 1,2-dicloretan 1,1,1-tricloretan 1,1,2-tricloretan 1,1,2,2-tetracloretan pentacloretan Hexacloretan Clorofluorocarburi Triclorofluormetan Difluordiclormetan clorodifluormetan Clorura de ciclohexil hexacloran cloretan
Alchene și alchine	Clorură de vinil Clorura de viniliden Tricloretilenă tetracloretilenă clorură de alil Cloroacetilena dicloracetilenă Cloropren Clorura de metalil
Alcooli , cetone , aldehide	Etilenclorhidrina cloral Hidrat cloral Hexacloroacetonă epiclorhidrina
Acizi și anhidride	Acid monocloroacetic Acid dicloracetic Acid tricloracetic Clorura de acetil clorură de dicloracetil Cloruri de acid carboxilic
compuși aromatici	Clorura de benzil clorură de benzensulfonil clorobenzen Bifenili policlorurați Hexaclorbenzen Cloracetofenona Clorura de benzoil Clorura de izoftaloil benzotriclorura 1-cloronaftalenă DDT (insecticid) Dioxine TCDD
Compuși organoelementali ( N , P , As , S )	Cloropicrina Gaz muștar clorofos Levizită
Compuși macromoleculari	PVC Clorura de poliviniliden Cauciuc cloropren