Меню Главная Случайная статья Настройки Эпихлоргидрин Материал из https://ru.wikipedia.org 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[3]. Высокотоксичен, ирритант. Содержание 1 Синтез 2 Физические свойства 3 Химические свойства 4 Применение 5 Токсикология и безопасность 5.1 Общий характер действия 5.2 Безопасность 6 Примечания 7 См. также Синтез Эпихлоргидрин получают из пропилена, который хлорируют при температуре 500 °С и давлении 18 атмосфер до аллилхлорида: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CH{=}CH_{2}+Cl_{2}\rightarrow ClCH_{2}CH{=}CH_{2}+HCl}}}$ Затем аллилхлорид подвергается действию хлорноватистой кислоты и получают изомерные дихлоргидрины глицерина: Далее на дихлоргидрины глицерина действуют щёлочью (NaOH), в результате чего образуется эпихлоргидрин[4]: Образовавшийся эпихлоргидрин отделяют перегонкой с паром и дистилляцией. Также его можно получить восстановлением хлорированного акролеина[5]. Физические свойства 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[5]. Химические свойства Эпихлоргидрин химически высокореакционное соединение, имеющее активную эпоксидную группу и подвижный атом хлора[6]. Реакция галогенирования При взаимодействии хлора с эпихлоргидрином при обычных условиях образуется окись 3,3-дихлорпропилена (3,3-дихлорэпоксипропилен)[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+Cl_{2}\rightarrow CH_{2}CH{-}O{-}CHCl_{2}+HCl}}}$ Реакция гидрохлорирования Легко присоединяет хлороводород при обычной температуре как в растворе, так и в безводной среде, с образованием 1,3-дихлоргидрина[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+HCl\rightarrow CH_{2}Cl{-}CHOH{-}CH_{2}Cl}}}$ Реакция дегидрохлорирования В присутствии небольших количеств щёлочи эпихлоргидрин легко присоединяет соединения содержащие один или несколько подвижных атомов водорода, с образованием хлоргидринов[6]: ${\displaystyle {\mathsf {RH+CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl{\xrightarrow[{}]{[NaOH]}}RCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}Cl}}}$ При увеличении концентрации щёлочи реакция идет с отщеплением хлористого водорода и с восстановлением эпоксидной группы, но уже в другом положении[6]: ${\displaystyle {\mathsf {RCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}Cl{\xrightarrow[{}]{[NaOH]}}RCH_{2}{-}CH{-}O{-}CH_{2}}}}$ Реакция гидролиза При избытке щёлочи (чаще всего применяют карбонат натрия) и при температуре 100 °С эпихлоргидрин медленно превращается в глицерин[6]: ${\displaystyle {\mathsf {2CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+2NaCO_{3}+3H_{2}O\xrightarrow {100{^{o}C}} 2CH_{2}OH{-}CHOH{-}CH_{2}OH+2NaCl+CO_{2}}}}$ Реакция гидратации в присутствии разбавленных неорганических кислот (серной или ортофосфорной) эпихлоргидрин образует -монохлоргидрин глицерина[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{[H_{2}SO_{4}]}}CH_{2}OH{-}CHOH{-}CH_{2}Cl}}}$ 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[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+HOR\rightarrow ClCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}OR}}}$ 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[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+CH_{3}COOH\rightarrow ClCH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}{-}O{-}CO{-}CH_{3}}}}$ Реакция аминирования Эпихлоргидрин уже при обычной температуре присоединяет аммиак или амины с раскрытием цикла[6]: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}CH{-}O{-}CH_{2}Cl+NH_{3}\rightarrow NH_{2}{-}CH_{2}{-}CHOH{-}CH_{2}Cl}}}$ Реакция конденсации Эпихлоргидрин реагирует с дифенилолпропаном с образованием полимерного диглицидного эфира[6]: Данная реакция является примером получения эпоксидных смол, получивших за последнее время в силу своих исключительных свойств очень широкое распространение[6]. Реакция полимеризации Эпихлоргидрин способен полимеризоваться. В зависимости от применяемого катализатора получаются подвижные жидкости, высоковязкие масла или смолоподобные продукты[6]. Применение Применяется как полупродукт для синтеза производных глицерина, красителей и поверхностно-активных веществ; для получения синтетических материалов (главным образом, эпоксидных смол). Токсикология и безопасность Общий характер действия Обладает раздражающим и аллергическим действием. В опытах на животных избирательно поражает почки. Проникает через кожу[3]. Эпихлоргидрин является высокотоксичным и огнеопасным соединением[5]. 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)[3]. 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[7]. Безопасность 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/м, ПДК в атмосферном воздухе населённых мест 0,2 мг/м (рекомендуемая)[6]. Примечания 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0254.html David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5 1 2 3 Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трёх 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. 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. 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 См. также Эпоксиды Эпоксидная смола