1,1,2-tricloretan

1,1,2-tricloretan [1] [2] [3]
General
Nume sistematic	1,1,2-Tricloretan
Nume tradiționale	triclorura de vinil; β-tricloretan, sim-tricloretan
Chim. formulă	CH2ClCHCI2 _ _ _
Şobolan. formulă	C2H3CI3 _ _ _ _ _
Proprietăți fizice
Stat	lichid incolor
Masă molară	133,4 g/ mol
Densitate	1,44 ± 0,01 g/cm³ [4]
Tensiune de suprafata	0,03357 N/m
Energie de ionizare	11 ± 1 eV [4]
Proprietati termice
Temperatura
•  topirea	-36,5°C
•  fierbere	113,9°C
•  clipește	29°C
Limite de explozie	6 ± 1 vol.% [4]
Oud. capacitate termică	1113 J/(kg K)
Entalpie
•  educaţie	-138,49 kJ/mol
Căldura specifică de vaporizare	304400 J/kg
Căldura specifică de fuziune	86500 J/kg
Presiunea aburului	19 ± 0 mmHg [patru]
Proprietăți chimice
Solubilitate
• in apa	0,45%
Constanta dielectrică	7.29
Proprietati optice
Indicele de refracție	1,4687
Structura
Moment dipol	1,55  D
Clasificare
Reg. numar CAS	79-00-5
PubChem	6574
Reg. numărul EINECS	201-166-9
ZÂMBETE	C(C(CI)CI)CI
InChI	InChI=1S/C2H3Cl3/c3-1-2(4)5/h2H,1H2UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N
RTECS	KJ3150000
CHEBI	36018
ChemSpider	6326
Siguranță
Limitați concentrația	45 mg/m³
LD 50	1259 mg/kg
Toxicitate	Când este inhalat, are un efect toxic asupra sistemului nervos central
Personaj scurt. pericol (H)	H302+H312 , H331 , H351+H412
masuri de precautie. (P)	P261 , P273 , P280 , P311
cuvant de semnal	Periculos
Pictograme GHS
NFPA 704	0 unu 0
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
Fișiere media la Wikimedia Commons

1,1,2-tricloretanul ( triclorura de vinil, β-tricloretanul, sim-tricloretanul ) este un compus organoclorat , un derivat al etanului . Este un lichid volatil incolor, cu un miros dulce.

Obținerea

Principala metodă de laborator de preparare este clorurarea în fază lichidă a clorurii de vinil . 150-200 ml de 1,2-dicloretan și câteva grame de fenol , care este utilizat ca inhibitor al clorării de înlocuire , se adaugă într-un balon echipat cu agitator, condensator de reflux și barbotoare pentru alimentarea cu clorură de vinil și clor . Timp de câteva ore, clorura de vinil gazoasă și clorul sunt introduse în balon la o temperatură de 30-40 °C. Gazele care ies după condensatorul de reflux sunt absorbite de o soluție apoasă de alcali . După câteva ore, se obține o masă de reacție care conține aproximativ 60% din produsul dorit. Prin el se suflă azot , după care se spală și se dispersează într-o coloană de distilare . Dacă se urmează această procedură, randamentul de 1,1,2-tricloretan este de 75-80%. În timpul sintezei, are loc următoarea reacție [5] :

Există două metode principale de producție industrială [5] :

• Clorarea în fază lichidă a 1,2-dicloretanului . Pentru 1 tonă de produs sunt necesare, în medie, 741 kg de 1,2-dicloretan și 532 kg de clor. Procesul include trei etape:

1. Sinteza 1,1,2-tricloretanului prin reacție. În acest caz, la amestecul de reacție se adaugă clor, care conține și 1,2-dicloretan, într-o cantitate egală cu aproximativ 40–50% din cantitatea stoechiometrică pentru a evita formarea de cloruri mai mari. Temperatura în această etapă este de 80-90°C.
2. Rectificarea 1,1,2-tricloretanului brut.
3. Purificarea prin absorbție a clorurii de hidrogen .

• Clorarea în fază lichidă a clorurii de vinil . În medie, pentru 1 tonă de produs sunt necesare 532 kg de clor și 468 kg de clorură de vinil. Procesul include, de asemenea, trei etape:

1. De fapt, clorurarea clorurii de vinil. În acest caz, clorul intră în amestecul de reacție cu un exces de câteva procente față de cantitatea stoechiometrică. Temperatura în această etapă este de 20-30°C.
2. Spălare alcalină cu 1,1,2-tricloretan. Se folosește o soluție alcalină de 2-3%, care absoarbe clorul și acidul clorhidric prezente în amestecul format în prima etapă .
3. Rectificarea produsului, înainte de care este și uscat.

În plus, există mai multe moduri de a obține 1,1,2-tricloretan [5] :

• Oxidarea 1,1-dicloretanului cu pentaclorură de antimoniu la încălzire:

• Clorurarea 1,2-dicloretenei în prezența unui catalizator, care poate fi clorură de aluminiu :

• Clorurarea etilenei în prezența inițiatorilor de reacție de substituție:

• Clorarea acetilenei cu un amestec de acid clorhidric și clor :

• Reacția monocloroacetaldehidei sau dicloroetanolului cu pentaclorură de fosfor :

Proprietăți fizice

1,1,2-Tricloretanul în condiții normale este un lichid volatil incolor (nuanță gălbuie într-un produs tehnic) cu miros dulceag [3] . Este insolubil în apă (solubilitatea este de 0,45% la 20 °C și 0,5% la 80 °C [3] ), ușor solubil în hidrocarburi , miscibil în orice raport cu etanol și eteri [6] . Densitatea este de 1,44 g/cm3 la 20°C și 1,424 g/cm3 la 30°C [3 ] .

Lista constantelor fizice [2] [3] :

• punct de topire : -36,5 °C;
• punct de fierbere : 113,9 °C;
• densitate relativă la 20 °C: 1,440;
• indicele de refracție la 20 °C: 1,4714;
• presiune critica : 4,8 MPa;
• temperatura critica: 339 °C;
• densitate critică : 0,497 g/ cm3 ;
• tensiune superficială la 20 °C: 33,57 mN/m;
• tensiune superficială la 113 °C: 22,0 mN/m;
• moment dipol : 5,17·10 -30 C·m;
• capacitatea termică a aburului la 25 °C: 0,659 kJ/(kg K);
• capacitatea termică a lichidului la 20 °C: 1,113 kJ/(kg K);
• entalpie standard de formare : -138,5 kJ/mol;
• entalpia de vaporizare: 304,4 kJ/kg;
• putere calorică : 1099 kJ/mol;
• căldură de fuziune : la -36,6 °C: 86,5 kJ/kg;
• entropie în stare standard : 337,1 J/(mol K);
• constantă dielectrică : la 20 °C: 7,29;
• conductivitate termică la 20 °C: 0,135 W/(m K);
• coeficient de temperatură de dilatare a volumului : 0,001 °C -1 .

Energiile de legătură sunt: ​​390,8 kJ/mol pentru C—H (grup CH2Cl ), 323,4 kJ/mol pentru C — Cl (grup CHCl2 ), 335,1 kJ/mol pentru C — Cl (grup CH2Cl ) , 363,2 kJ/mol pentru C–C [2] .

Proprietăți chimice

• Capabil să se dehidrocloreze sub acțiunea soluțiilor apoase de alcaline , cianura de sodiu , amoniac lichid , amine terțiare la o temperatură de 30-150 ° C cu formarea clorurii de viniliden [7] , care este utilizat pentru sinteza industrială a acestui compus:

• În anumite condiții (în faza de vapori, pe un catalizator, care poate fi clorură de bariu pe cărbune activ , și la o temperatură de 200 ° C, de exemplu), este dehidroclorurat pentru a forma un amestec de clorură de viniliden și 1,2- dicloretilenă și se formează ca o substanță extremă izomer cis și izomerul său trans [7] . În prezența catalizatorilor bazici (amine cu punct de fierbere ridicat, fluorură de potasiu pe piatră ponce ), se formează predominant clorura de viniliden [2] .

• În prezența inițiatorilor reacțiilor de substituție (de exemplu, un porofor) sau sub acțiunea luminii, este supus clorării cu ajutorul clorului molecular . În urma reacțiilor se formează un amestec format din 1,1,2,2-tetracloretan și 1,1,1,2-tetracloretan [7] .

• Capabil să înlocuiască atomii de clor cu atomi de fluor sub acțiunea fluorurii de hidrogen anhidru la o temperatură de 50-150 ° C în prezența clorurii de staniu (II) . În acest caz, se formează un amestec de derivați clorofluor ai etanului. De exemplu, are loc următoarea reacție [7] :

• Hidroliza duce la cloracetaldehidă [2] :

Aplicație

Reacția de dehidroclorurare a 1,1,2-tricloretanului este utilizată pentru a sintetiza clorură de viniliden [2] . De asemenea, triclorura de vinil este utilizată pe scară largă ca solvent , găsindu-și aplicarea în industria vopselelor și lacurilor și în industria materialelor plastice [8] . Deci, servește ca solvent pentru cauciucul clorurat și ca intermediar, care este o materie primă pentru obținerea de substanțe clorurate mai profund în care majoritatea atomilor de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi de clor (de exemplu, hexacloretan sau 1,1,2,2 ). -Tetracloretan ) [9] .

Pericol de explozie și incendiu

1,1,2-tricloretanul este un lichid cu ardere lentă. Punctul de aprindere este de 29 °C, aria de aprindere a vaporilor în aer este de 8,7-17,4% în volum [3] .

Acțiune biologică

1,1,2-tricloretanul aparține substanțelor cu risc scăzut ( clasa de pericol 4 [10] în conformitate cu GOST 12.1.007-76) [11] . Are un efect toxic general, este un medicament . Capabil să pătrundă în pielea intactă. Prezența 1,1,2-tricloretanului în aerul inhalat de o persoană (în concentrație mare) poate provoca amețeli , tuse , dureri de cap . Cu un contact prelungit și frecvent cu acest compus, se observă tulburări ale sistemului cardiovascular, de exemplu, aritmie . De asemenea, această substanță în doze mari afectează negativ sistemul nervos și ficatul.

Măsurile de prevenire includ ventilarea eficientă a încăperii, igiena personală, etanșarea echipamentelor și a comunicațiilor. Ca mijloc de protecție individuală, se folosește o mască de gaz industrială filtrantă de marca A, iar la o concentrație mare de 1,1,2-tricloretan în aer se folosește o mască de gaz izolatoare pentru furtun. Protecția ochilor se realizează cu ajutorul măștilor, protecției pielii - cu mănuși de protecție și îmbrăcăminte specială.

În caz de intoxicație cu cantități mari din această substanță, victima trebuie îndepărtată imediat din zona de concentrație mare de 1,1,2-tricloretan la aer curat . Spălați pielea cu apă și săpun , îndepărtați hainele dacă sunt contaminate. Dacă compusul intră în contact cu pielea sau ochii, clătiți-le cu apă din abundență și, de asemenea, consultați un medic și internați [12] .

MPC recomandat în aerul zonei de lucru a spațiilor industriale pentru triclorura de vinil este de 45 mg / m 3 [7] , în apa corpurilor de apă pentru consumul de apă potabilă și menajeră - 0,005 mg / l [13] . DL50 la șobolani  - 1259 mg/kg (oral) [14] .

Transport și depozitare

1,1,2-tricloretanul este transportat în rezervoare de oțel de cale ferată cu descărcare de sus sau în butoaie de oțel. Aceste butoaie sunt transportate în vagoane acoperite de cale ferată sau autovehicule. Substanța în cauză este depozitată în recipiente speciale sau butoaie în depozite neîncălzite [9] .

Note

1. ↑ 1,1,2-  Tricloroetan . Sigma Aldrich .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Knunyants et al., 1998 , p. zece.
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Oshin, 1978 , p. 138-139.
4. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0628.html
5. ↑ 1 2 3 Oshin, 1978 , p. 140-144.
6. ↑ Nikolsky și colab., 1971 , p. 1128-1129.
7. ↑ 1 2 3 4 5 Oshin, 1978 , p. 140.
8. ↑ Nametkin, 1955 , p. 776.
9. ↑ 1 2 Oshin, 1978 , p. 145.
10. ↑ nume= https://docs.cntd.ru_GOST  (link inaccesibil) 12.1.005-76. Aerul din zona de lucru. Cerințe generale sanitare și igienice
11. ↑ nume= https://docs.cntd.ru_GOST  (link inaccesibil) 12.1.007-76. SSBT. Substanțe dăunătoare. Clasificare și cerințe generale de siguranță
12. ↑ Moskvin, 2004 , p. 558.
13. ↑ Moskvin, 2004 , p. 1064.
14. ↑ nume= https://docs.cntd.ru_Trichloroethanes

Literatură

• Produse industriale organoclorurate / ed. L. A. Oshina. - M .: Chimie, 1978. - 656 p.
• Noul manual al chimistului și tehnologului. substanțe radioactive. Substanțe dăunătoare. Standarde igienice / ed. A. V. Moskvina. - Sankt Petersburg. : Profesional, 2004. - 1142 p. — ISBN 5-98371-025-7 .
• Enciclopedie chimică / Ed.: Knunyants I.L. şi altele.- M . : Enciclopedia sovietică, 1998. - T. 5. - 783 p.
• Manualul unui chimist / Colegiul editorial: Nikolsky B.P. si altele.- ed. a III-a, corectata. - L . : Chimie, 1971. - T. 2. - 1168 p.
• S.S. Nametkin. Chimia petrolului / A.V. Topchiev. - M . : Editura Academiei de Științe a URSS, 1955.