Епіхлоргідрин
Епіхлоргідрин (хлорометилоксиран) — хлорорганічна сполука та епоксид . Незважаючи на свою назву, він не є галогенгідрином. Це безбарвна рідина, що має гострий, часниковий запах, помірно розчинний у воді, але змішується з більшістю полярних органічних розчинників . [3] Це хіральна молекула, як правило, існує як рацемічна суміш енантіомерів . Епіхлоргідрин є високореакційною електрофільною сполукою і використовується у виробництві гліцерину, пластмас, епоксидних клеїв та смол, епоксидних розріджувачів та еластомерів .
| (±)-Епіхлоргідрин[1] | |
|---|---|
 Структурна формула епіхлоргідрину | |
 |
 |
| Інші назви | (Chloromethyl)oxirane Epichlorohydrin 1-Chloro-2,3-epoxypropane γ-Chloropropylene oxide Glycidyl chloride |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 106-89-8 |
| PubChem | 7835 |
| Номер EINECS | 203-439-8 |
| KEGG | C14449 |
| ChEBI | 37144 |
| RTECS | TX4900000 |
| SMILES |
ClCC1CO1 |
| InChI |
1/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H,1-2H2 |
| Номер Бельштейна | 79785 |
| Номер Гмеліна | 164180 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | C3H5ClO |
| Молярна маса | 92.52 g/mol |
| Зовнішній вигляд | безбарвна рідина |
| Запах | часниковий, хлороформо-подібний |
| Густина | 1.1812 g/cm3 |
| Тпл | -25.6 |
| Розчинність (вода) | 7% (20°C)[2] |
| Тиск насиченої пари | 13 mmHg (20°C)[2] |
| Небезпеки | |
| ГДК (США) | TWA 5 ppm (19 mg/m3) [skin][2] |
| ГГС піктограми |      |
| ГГС формулювання небезпек | 226, 301, 311, 314, 317, 331, 350 |
| ГГС запобіжних заходів | 201, 202, 210, 233, 240, 241, 242, 243, 260, 261, 264, 270, 271, 272, 280, 281, 301+310, 301+330+331, 302+352, 303+361+353, 304+340, 305+351+338, 308+313, 310, 311, 312, 321, 322, 330, 333+313 |
| NFPA 704 |
 3
3
2
|
| Вибухові границі | 3.8–21%[2] |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Інструкція з використання шаблону | |
| Примітки картки | |
Епіхлоргідрин традиційно виробляється з аллілхлориду в два етапи, починаючи з додавання гіпохлоритної кислоти, яка дає суміш двох ізомерних спиртів: [4]
На другому етапі цю суміш обробляють основою для отримання епоксиду :
Таким чином, понад 800 000 тонн (1997) епіхлоргідрину виробляється щорічно.
Епіхлоргідрин вперше був описаний у 1848 році Марселеном Бертло . Сполука була ізольована під час досліджень реакцій між гліцерином та газоподібним хлоридом водню . [5]
Інші способи отримання
Способи, що включають менш хлоровані проміжні продукти, продовжують викликати інтерес. Один з таких процесів включає епоксидування аллілхлориду . [6]
Застосування
Епіхлоргідрин в основному перетворюється на бісфенол дигліцидиловий ефір, що є ланкою у виробництві епоксидних смол . [7] Він також є попередником мономерів, що викоирстовуються для виробництва інших смол і полімерів. Інше використання епіхлоргідрину - перетворення в синтетичний гліцерин . Однак швидке зростання виробництва біодизеля, де гліцерин є відходом, призвело до перенасичення ринку гліцерином, що зробило цей процес неекономічним. Синтетичний гліцерин зараз використовується лише у окремих фармацевтичних та біотехнологічних областях, де стандарти якості дуже високі. [8]
Нішеві застосування
Епіхлоргідрин - універсальний попередник синтезу багатьох органічних сполук. Наприклад, він перетворюється на гліцидилнітрат, що використовується у вибухових сумішах. [9] Епіхлоргідрин реагує з нітратом лугу, таким як нітрат натрію, утворюючи гліцидилнітрат та хлорид лугу. Його використовують як розчинник для целюлози, смол та фарб, і він знайшов застосування як фумігант. [10]
Полімери, виготовлені з епіхлоргідрину, наприклад, поліамідно-епіхлоргідринові смоли, використовуються для армування паперу та в харчовій промисловості для виготовлення чайних пакетиків, фільтрів для кави та оболонок для ковбаси / салямі, а також для очищення води . [11]
Важливим біохімічним застосуванням епіхлоргідрину є його використання в якості зшиваючого агента для отримання деяких хроматографічних смол з декстранів. [12]
Безпека
Епіхлоргідрин класифікується декількома міжнародними дослідницькими установами та групами охорони здоров'я як ймовірний канцероген. [13] [14] [15] Тривале пероральне споживання високого рівня епіхлоргідрину може спричинити проблеми зі шлунком та підвищений ризик раку. [16] Професійний вплив епіхлоргідрину при вдиху може призвести до подразнення легенів та збільшення ризику раку легенів. [14]
Примітки
- Merck Index, 12th Edition, 3648.
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0254. Національний інститут охорони праці (NIOSH).
- EPA consumer factsheet. Epa.gov. Процитовано 2 грудня 2011.
- Braun, G. (1936). Epichlorohydrin and Epybromohydrin. Organic Syntheses 16: 30. doi:10.15227/orgsyn.016.0030.
- Berthelot, Marcellin (1854). Sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des principes immédiats des graisses animaux. Ann. Chim. Phys. Série 3 41: 216–319. Архів оригіналу за 2 квітня 2015. Процитовано 2 березня 2015.
- Jun Li, Gongda Zhao, Shuang Gao, Ying Lv, Jian Li, and Zuwei Xi (2006). Epoxidation of Allyl Chloride to Epichlorohydrin by a Reversible Supported Catalyst with H2O2 under Solvent-Free Conditions. Org. Process Res. Dev. 10 (5): 876–880. doi:10.1021/op060108k.
- Pham, Ha Q.; Marks, Maurice J. (2012). Epoxy Resins. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Weinheim: Wiley-VCH). ISBN 978-3527306732. doi:10.1002/14356007.a09_547.pub2.
- Taylor, Phil (16 жовтня 2008). Synthetic glycerine is back (but never really went away)!. In-Pharma Technologist. Процитовано 29 листопада 2018.
- Gould, R.F. Advanced Propellant Chemistry, ACS Chemistry Series 54, 1966
- Suburban Water Testing Labs:Epichlorohydrin Fact Sheet. H2otest.com. Архів оригіналу за 5 квітня 2012. Процитовано 2 грудня 2011.
- Government of Canada Chemical Substances: Oxirane,(chloromethyl)-(Epichlorohydrin) CAS Registry Number 106-89-8. Процитовано 7 травня 2013.
- GE Healthcare Life Sciences - Instructions for Sephadex Media. .gelifesciences.com. Архів оригіналу за 18 лютого 2012. Процитовано 2 грудня 2011.
- EPA Integrated Risk Information System: Epichlorohydrin (CASRN 106-89-8). Процитовано 7 травня 2013.
- Government of Canada: Screening Assessment for Epichlorohydrin. Процитовано 7 травня 2013.
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Epichlorohydrin. Процитовано 20 вересня 2013.
- Basic Information about Epichlorohydrin in Drinking Water. Процитовано 7 травня 2013.