Эпихлоргидрин
| Эпихлоргидрин | |
| |
| Epichlorohydrin-calculated-MP2-3D-balls.png | |
| 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 |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | -48 °C |
| Т. кип. | 117,9 °C |
| Т. всп. | 40,6 °C |
| Т. свспл. | 415,6 °C |
| 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 | |
| Безопасность | |
| ПДК | 1 мг/м3 |
| ЛД50 | 90 мг/кг (крысы, перорально) |
| Токсичность | Высокотоксичное вещество,сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей (ирритант).
|
| NFPA 704 | |
| 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[1].
Содержание
Синтез
Эпихлоргидрин получают из пропилена, который хлорируют при температуре 500 °С и давлении 18 атм. до аллилхлорида:
- <math>\mathsf{CH_3CH{=}CH_2 + Cl_2 \rightarrow ClCH_2CH{=}CH_2 + HCl}</math>
Затем аллилхлорид подвергается действию хлорноватистой кислоты и получают изомерные дихлоргидрины глицерина:
Далее на дихлоргидрины глицерина действуют щелочью (NaOH), в результате чего образуется эпихлоргидрин:[2]
Образовавшийся эпихлоргидрин отделяют перегонкой с паром и дистилляцией. Также его можно получить восстановлением хлорированного акролеина[3].
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[3].
Химические свойства
Эпихлоргидрин химически высокореакционное соединение, имеющее активную эпоксидную группу и подвижный атом хлора[4].
Реакция галогенирования
При взаимодействии хлора с эпихлоргидрином при обычных условиях образуется окись 3,3-дихлорпропилена (3,3-дихлорэпоксипропилен)[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + Cl_2 \rightarrow CH_2CH{-}O{-}CHCl_2 + HCl}</math>
Реакция гидрохлорирования
Легко присоединяет хлороводород при обычной температуре как в растворе, так и в безводной среде, с образованием 1,3-дихлоргидрина[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + HCl \rightarrow CH_2Cl{-}CHOH{-}CH_2Cl}</math>
Реакция дегидрохлорирования
В присутствии небольших количеств щёлочи эпихлоргидрин легко присоединяет соединения содержащие один или несколько подвижных атомов водорода, с образованием хлоргидринов[4]:
- <math>\mathsf{RH + CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl \xrightarrow[]{[NaOH]} RCH_2{-}CHOH{-}CH_2Cl}</math>
При увеличении концентрации щёлочи реакция идет с отщеплением хлористого водорода и с восстановлением эпоксидной группы, но уже в другом положении[4]:
- <math>\mathsf{RCH_2{-}CHOH{-}CH_2Cl \xrightarrow[]{[NaOH]} RCH_2{-}CH{-}O{-}CH_2}</math>
Реакция гидролиза
При избытке щёлочи (чаще всего применяют карбонат натрия) и при температуре 100 °С эпихлоргидрин медленно превращается в глицерин[4]:
- <math>\mathsf{2CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + NaCO_3 + 3H_2O \xrightarrow {100{^oC}} 2CH_2OH{-}CHOH{-}CH_2OH + 2NaCl + CO_2}</math>
Реакция гидратации
в присутствии разбавленных неорганических кислот (серной или ортофосфорной) эпихлоргидрин образует α-монохлоргидрин глицерина[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + H_2O \xrightarrow[]{[H_2SO_4]} CH_2OH{-}CHOH{-}CH_2Cl}</math>
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[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + HOR \rightarrow ClCH_2{-}CHOH{-}CH_2OR}</math>
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[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + CH_3COOH \rightarrow ClCH_2{-}CHOH{-}CH_2COOCH_3}</math>
Реакция аминирования
Эпихлоргидрин уже при обычной температуре присоединяет аммиак или амины с раскрытием цикла[4]:
- <math>\mathsf{CH_2CH{-}O{-}CH_2Cl + NH_3 \rightarrow NH_2{-}CH_2{-}CHOH{-}CH_2Cl}</math>
Реакция конденсации
Эпихлоргидрин реагирует с дифенилпропаном с образованием с образованием полимерного диглицидного эфира[4]:
Данная реакция является примером получения эпоксидных смол, получивших за последнее время в силу своих исключительных свойств очень широкое распространение[4].
Реакция полимеризации
Эпихлоргидрин способен полимеризоваться. В зависимости от применяемого катализатора получаются подвижные жидкости, высоковязкие масла или смолоподобные продукты[4].
Применение
Применяется как полупродукт для синтеза производных глицерина, красителей и поверхностно-активных вещества; 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[1].
Эпихлоргидрин является высокотоксичным и огнеопасным соединением[3]. Пары эпихлоргидрина при вдыхании даже небольших концентраций вызывают тошноту, головокружение и слезотечение, а при длительном воздействии приводят к более тяжелым последствиям (нередко возникают сильнейшие отёки лёгких)[1]. 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[5].
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/м3, ПДК в атмосферном воздухе населённых мест 0,2 мг/м3(рекомендуемая)[4].
Напишите отзыв о статье "Эпихлоргидрин"
Примечания
- ↑ 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.
- ↑ 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 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Эпихлоргидрин
– Все пропало? – повторил он. – Ежели бы я был не я, а красивейший, умнейший и лучший человек в мире, и был бы свободен, я бы сию минуту на коленях просил руки и любви вашей.Наташа в первый раз после многих дней заплакала слезами благодарности и умиления и взглянув на Пьера вышла из комнаты.
Пьер тоже вслед за нею почти выбежал в переднюю, удерживая слезы умиления и счастья, давившие его горло, не попадая в рукава надел шубу и сел в сани.
– Теперь куда прикажете? – спросил кучер.
«Куда? спросил себя Пьер. Куда же можно ехать теперь? Неужели в клуб или гости?» Все люди казались так жалки, так бедны в сравнении с тем чувством умиления и любви, которое он испытывал; в сравнении с тем размягченным, благодарным взглядом, которым она последний раз из за слез взглянула на него.
– Домой, – сказал Пьер, несмотря на десять градусов мороза распахивая медвежью шубу на своей широкой, радостно дышавшей груди.
Было морозно и ясно. Над грязными, полутемными улицами, над черными крышами стояло темное, звездное небо. Пьер, только глядя на небо, не чувствовал оскорбительной низости всего земного в сравнении с высотою, на которой находилась его душа. При въезде на Арбатскую площадь, огромное пространство звездного темного неба открылось глазам Пьера. Почти в середине этого неба над Пречистенским бульваром, окруженная, обсыпанная со всех сторон звездами, но отличаясь от всех близостью к земле, белым светом, и длинным, поднятым кверху хвостом, стояла огромная яркая комета 1812 го года, та самая комета, которая предвещала, как говорили, всякие ужасы и конец света. Но в Пьере светлая звезда эта с длинным лучистым хвостом не возбуждала никакого страшного чувства. Напротив Пьер радостно, мокрыми от слез глазами, смотрел на эту светлую звезду, которая, как будто, с невыразимой быстротой пролетев неизмеримые пространства по параболической линии, вдруг, как вонзившаяся стрела в землю, влепилась тут в одно избранное ею место, на черном небе, и остановилась, энергично подняв кверху хвост, светясь и играя своим белым светом между бесчисленными другими, мерцающими звездами. Пьеру казалось, что эта звезда вполне отвечала тому, что было в его расцветшей к новой жизни, размягченной и ободренной душе.
С конца 1811 го года началось усиленное вооружение и сосредоточение сил Западной Европы, и в 1812 году силы эти – миллионы людей (считая тех, которые перевозили и кормили армию) двинулись с Запада на Восток, к границам России, к которым точно так же с 1811 го года стягивались силы России. 12 июня силы Западной Европы перешли границы России, и началась война, то есть совершилось противное человеческому разуму и всей человеческой природе событие. Миллионы людей совершали друг, против друга такое бесчисленное количество злодеяний, обманов, измен, воровства, подделок и выпуска фальшивых ассигнаций, грабежей, поджогов и убийств, которого в целые века не соберет летопись всех судов мира и на которые, в этот период времени, люди, совершавшие их, не смотрели как на преступления.
Что произвело это необычайное событие? Какие были причины его? Историки с наивной уверенностью говорят, что причинами этого события были обида, нанесенная герцогу Ольденбургскому, несоблюдение континентальной системы, властолюбие Наполеона, твердость Александра, ошибки дипломатов и т. п.
Следовательно, стоило только Меттерниху, Румянцеву или Талейрану, между выходом и раутом, хорошенько постараться и написать поискуснее бумажку или Наполеону написать к Александру: Monsieur mon frere, je consens a rendre le duche au duc d'Oldenbourg, [Государь брат мой, я соглашаюсь возвратить герцогство Ольденбургскому герцогу.] – и войны бы не было.
Понятно, что таким представлялось дело современникам. Понятно, что Наполеону казалось, что причиной войны были интриги Англии (как он и говорил это на острове Св. Елены); понятно, что членам английской палаты казалось, что причиной войны было властолюбие Наполеона; что принцу Ольденбургскому казалось, что причиной войны было совершенное против него насилие; что купцам казалось, что причиной войны была континентальная система, разорявшая Европу, что старым солдатам и генералам казалось, что главной причиной была необходимость употребить их в дело; легитимистам того времени то, что необходимо было восстановить les bons principes [хорошие принципы], а дипломатам того времени то, что все произошло оттого, что союз России с Австрией в 1809 году не был достаточно искусно скрыт от Наполеона и что неловко был написан memorandum за № 178. Понятно, что эти и еще бесчисленное, бесконечное количество причин, количество которых зависит от бесчисленного различия точек зрения, представлялось современникам; но для нас – потомков, созерцающих во всем его объеме громадность совершившегося события и вникающих в его простой и страшный смысл, причины эти представляются недостаточными. Для нас непонятно, чтобы миллионы людей христиан убивали и мучили друг друга, потому что Наполеон был властолюбив, Александр тверд, политика Англии хитра и герцог Ольденбургский обижен. Нельзя понять, какую связь имеют эти обстоятельства с самым фактом убийства и насилия; почему вследствие того, что герцог обижен, тысячи людей с другого края Европы убивали и разоряли людей Смоленской и Московской губерний и были убиваемы ими.
Для нас, потомков, – не историков, не увлеченных процессом изыскания и потому с незатемненным здравым смыслом созерцающих событие, причины его представляются в неисчислимом количестве. Чем больше мы углубляемся в изыскание причин, тем больше нам их открывается, и всякая отдельно взятая причина или целый ряд причин представляются нам одинаково справедливыми сами по себе, и одинаково ложными по своей ничтожности в сравнении с громадностью события, и одинаково ложными по недействительности своей (без участия всех других совпавших причин) произвести совершившееся событие. Такой же причиной, как отказ Наполеона отвести свои войска за Вислу и отдать назад герцогство Ольденбургское, представляется нам и желание или нежелание первого французского капрала поступить на вторичную службу: ибо, ежели бы он не захотел идти на службу и не захотел бы другой, и третий, и тысячный капрал и солдат, настолько менее людей было бы в войске Наполеона, и войны не могло бы быть.
Ежели бы Наполеон не оскорбился требованием отступить за Вислу и не велел наступать войскам, не было бы войны; но ежели бы все сержанты не пожелали поступить на вторичную службу, тоже войны не могло бы быть. Тоже не могло бы быть войны, ежели бы не было интриг Англии, и не было бы принца Ольденбургского и чувства оскорбления в Александре, и не было бы самодержавной власти в России, и не было бы французской революции и последовавших диктаторства и империи, и всего того, что произвело французскую революцию, и так далее. Без одной из этих причин ничего не могло бы быть. Стало быть, причины эти все – миллиарды причин – совпали для того, чтобы произвести то, что было. И, следовательно, ничто не было исключительной причиной события, а событие должно было совершиться только потому, что оно должно было совершиться. Должны были миллионы людей, отрекшись от своих человеческих чувств и своего разума, идти на Восток с Запада и убивать себе подобных, точно так же, как несколько веков тому назад с Востока на Запад шли толпы людей, убивая себе подобных.
Действия Наполеона и Александра, от слова которых зависело, казалось, чтобы событие совершилось или не совершилось, – были так же мало произвольны, как и действие каждого солдата, шедшего в поход по жребию или по набору. Это не могло быть иначе потому, что для того, чтобы воля Наполеона и Александра (тех людей, от которых, казалось, зависело событие) была исполнена, необходимо было совпадение бесчисленных обстоятельств, без одного из которых событие не могло бы совершиться. Необходимо было, чтобы миллионы людей, в руках которых была действительная сила, солдаты, которые стреляли, везли провиант и пушки, надо было, чтобы они согласились исполнить эту волю единичных и слабых людей и были приведены к этому бесчисленным количеством сложных, разнообразных причин.
Фатализм в истории неизбежен для объяснения неразумных явлений (то есть тех, разумность которых мы не понимаем). Чем более мы стараемся разумно объяснить эти явления в истории, тем они становятся для нас неразумнее и непонятнее.
Каждый человек живет для себя, пользуется свободой для достижения своих личных целей и чувствует всем существом своим, что он может сейчас сделать или не сделать такое то действие; но как скоро он сделает его, так действие это, совершенное в известный момент времени, становится невозвратимым и делается достоянием истории, в которой оно имеет не свободное, а предопределенное значение.
Есть две стороны жизни в каждом человеке: жизнь личная, которая тем более свободна, чем отвлеченнее ее интересы, и жизнь стихийная, роевая, где человек неизбежно исполняет предписанные ему законы.
