Русская Википедия:1,1,2-Трихлорэтан

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество 1,1,2-Трихлорэтан (винилтрихлорид, β-трихлорэтан, симм-трихлорэтан) — хлорорганическое соединение, производное этана. Представляет собой бесцветную летучую жидкость со сладковатым запахом.

Получение

Основной лабораторный способ получения заключается в жидкофазном хлорировании винилхлорида. В колбу, снабжённую мешалкой, обратным холодильником и барботерами для подачи винилхлорида и хлора, вносят 150—200 мл 1,2-дихлорэтана и несколько грамм фенола, который используется в роли ингибитора заместительного хлорирования. В течение нескольких часов в колбу подают газообразный винилхлорид и хлор при температуре 30—40 °C. Газы, которые выходят после обратного холодильника, поглощаются водным раствором щёлочи. Через несколько часов получается реакционная масса, которая содержит примерно 60% необходимого продукта. Через неё продувают азот, после чего промывают и разгоняют на ректификационной колонне. При соблюдении данной методики выход 1,1,2-трихлорэтана составляет 75—80%. В ходе синтеза протекает следующая реакция[1]:

<math>\mathsf{ CH_2=CHCl + Cl_2 \ \xrightarrow{kat}\ CH_2Cl-CHCl_2 }</math>

Основных промышленных метода получения имеется два[1]:

  • Жидкофазное хлорирование 1,2-дихлорэтана. На 1 тонну продукта в среднем требуется 741 кг 1,2-дихлорэтана и 532 кг хлора. Процесс включает три стадии:
  1. Синтез 1,1,2-трихлорэтана по реакции. При этом хлор в реакционную смесь, также содержащую 1,2-дихлорэтан, подаётся в количестве, равном примерно 40—50% от стехиометрического, чтобы избежать образования высших хлоридов. Температура на этой стадии составляет 80—90 °C.
  2. Ректификация 1,1,2-трихлорэтана-сырца.
  3. Абсорбционная очистка хлороводорода.
  • Жидкофазное хлорирование винилхлорида. На 1 тонну продукта в среднем требуется 532 кг хлора и 468 кг винилхлорида. Процесс также включает три стадии:
  1. Собственно хлорирование винилхлорида. В данном случае хлор в реакционную смесь поступает с избытком в несколько процентов относительно стехиометрического количества. Температура на этой стадии составляет 20—30 °C.
  2. Щелочная промывка 1,1,2-трихлорэтана. Используется 2—3% раствор щёлочи, который поглощает присутствующие в образовавшейся на первой стадии смеси хлор и соляную кислоту.
  3. Ректификация продукта, перед которой также проводится его сушка.

Помимо этого, существует ещё несколько способов получения 1,1,2-трихлорэтана[1]:

<math>\mathsf{ CHCl_2-CH_3 + SbCl_5 \ \xrightarrow{t}\ CHCl_2-CH_2Cl + SbCl_3 + HCl }</math>
  • Гидрохлорирование 1,2-дихлорэтена в присутствии катализатора, в роли которого может выступать хлорид алюминия:
<math>\mathsf{ CHCl=CHCl + HCl \ \xrightarrow{AlCl_3}\ CHCl_2-CH_2Cl }</math>
  • Хлорирование этилена в присутствии инициаторов реакции замещения:
<math>\mathsf{ CH_2=CH_2 + 2Cl_2 \ \xrightarrow{kat}\ CHCl_2-CH_2Cl + HCl }</math>
<math>\mathsf{ C_2H_2 + HCl + Cl_2 \ \xrightarrow{kat}\ CHCl_2-CH_2Cl }</math>
<math>\mathsf{ CH_2Cl-COH + PCl_5 \ \xrightarrow{}\ CHCl_2-CH_2Cl + POCl_3 }</math>
<math>\mathsf{ CHCl_2-CH_2OH + PCl_5 \ \xrightarrow{}\ CHCl_2-CH_2Cl + POCl_3 }</math>

Физические свойства

1,1,2-Трихлорэтан при нормальных условиях представляет собой бесцветную (желтоватый оттенок в техническом продукте) летучую жидкость со сладковатым запахом[2]. Не растворяется в воде (растворимость составляет 0,45% при 20 °C и 0,5% при 80 °C[2]), хорошо растворяется в углеводородах, в любых соотношениях смешивается с этанолом и эфирамиШаблон:Sfn. Плотность составляет 1,44 г/см3 при 20 °C и 1,424 г/см3 при 30 °C[2].

Перечень физических констант[3][2]: Шаблон:Columns-list

Зависимость давления паров от температуры[2]
Температура, °C -24,0 -2,0 8,3 21,6 30,4 35,2 44,0 55,7 73,2 93,0 113,9
Давление паров, кПа 0,13 0,67 1,33 2,67 4,00 5,33 8,00 13,33 26,66 53,32 101,31
Азеотропные смеси 1,1,2-трихлорэтана[2]
Второй компонент Температура кипения, °C Содержание 1,1,2-трихлорэтана, %
Вода 86 83,6
Метиловый спирт 64,5 3,0
Этиловый спирт 112,0 43,0
Тетрахлорэтилен 77,8 30,0

Энергии связей составляют: 390,8 кДж/моль для C—H (группа CH2Cl), 323,4 кДж/моль для C—Cl (группа CHCl2), 335,1 кДж/моль для C—Cl (группа CH2Cl), 363,2 кДж/моль для C—C[3].

Химические свойства

  • Способен дегидролхлорироваться под действием водных растворов щелочей, цианида натрия, жидкого аммиака, третичных аминов при температуре 30—150 °C с образованием винилиденхлорида[4], что используется для промышленного синтеза данного соединения:
<math>\mathsf{ 2CH_2Cl-CHCl_2 + Ca(OH)_2 \ \xrightarrow{30-150^oC}\ 2CH_2=CCl_2 + CaCl_2 + 2H_2O }</math>
  • При определённых условиях (в паровой фазе, на катализаторе, в роли которого может выступать хлорид бария на активированном угле, и при температуре 200 °C, к примеру) дегидрохлорируется с образованием смеси винилиденхлорида и 1,2-дихлорэтилена, причём образуется как цис-изомер крайнего вещества, так и его транс-изомер[4]. В присутствии основных катализаторов (высококипящие амины, фторид калия на пемзе) преимущественно образуется винилиденхлорид[3].
  • В присутствии инициаторов реакций замещения (к примеру, порофора) или под действием света подвержен хлорированию с помощью молекулярного хлора. В результате реакций образуется смесь, состоящая из 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 1,1,1,2-тетрахлорэтана[4].
  • Способен замещать атомы хлора на атомы фтора под действием безводного фтороводорода при температуре 50—150 °C в присутствии хлорида олова(II). При этом образуется смесь хлорфторпроизводных этана. К примеру, протекает следующая реакция[4]:
<math>\mathsf{ CH_2Cl-CHCl_2 + HF \ \xrightarrow{50-150^oC}\ CH_2Cl-CHClF + HCl }</math>
<math>\mathsf{ CH_2Cl-CHCl_2 + H_2O \ \xrightarrow{t}\ CH_2Cl-COH + 2HCl }</math>

Применение

Реакция дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана используется для синтеза винилиденхлорида[3]. Также винилтрихлорид широко используется в качестве растворителя, найдя своё применение в лакокрасочной промышленности и промышленности пластических массШаблон:Sfn. Так, он служит растворителем для хлорированного каучука и полупродукта, являющегося сырьём для получения более глубокохлорированных веществ, в которых большинство атомов водорода заменены на атомы хлора (к примеру, гексахлорэтан или 1,1,2,2-Тетрахлорэтан)[5].

Взрыво- и пожароопасность

1,1,2-трихлорэтан является трудногорючей жидкостью. Температура вспышки равна 29 °C, область воспламенения паров в воздухе составляет 8,7—17,4 % по объёму[2].

Биологическое действие

1,1,2-трихлорэтан относится к малоопасным веществам (4-й класс опасности[6] в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76)[7]. Обладает общетоксическим действием, является наркотиком. Способен проникать через неповреждённую кожу. Присутствие 1,1,2-трихлорэтана во вдыхаемом человеком воздухе (в высокой концентрации) способно вызывать головокружение, кашель, головную боль. При длительном и частом контакте с данным соединением наблюдаются нарушения сердечно-сосудистой системы, к примеру, аритмия. Также данное вещество в высоких дозах негативно влияет на нервную систему и печень.

Меры профилактики включают эффективную вентиляцию помещения, соблюдение личной гигиены, герметизацию оборудования и коммуникации. В качестве средства индивидуальной защиты используется фильтрующий промышленный противогаз марки А, а при высокой концентрации 1,1,2-трихлорэтана в воздухе применяется шланговый изолирующий противогаз. Защита глаз осуществляется с помощью масок, защита кожи — при помощи защитных перчаток и специальной одежды.

При интоксикации большими количествами данного вещества следует немедленно удалить пострадавшего из зоны высокой концентрации 1,1,2-трихлорэтана на свежий воздух. Промыть кожу водой с мылом, одежду, если она загрязнена, требуется снять. При попадании соединения на кожу или в глаза необходимо промыть их большим количеством воды, а также обратиться к врачу и провести госпитализациюШаблон:Sfn.

Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений для винилтрихлорида составляет 45 мг/м3[4], в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 0,005 мг/лШаблон:Sfn. ЛД50 на крысах — 1259 мг/кг (перорально)[8].


Транспортирование и хранение

1,1,2-трихлорэтан перевозят в стальных железнодорожных цистернах с верхним сливом либо в стальных бочках. Данные бочки транспортируют в крытых железнодорожных вагонах или автомашинах. Хранят рассматриваемое вещество в специальных ёмкостях либо бочках в неотапливаемых складских помещениях[5].

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Хлорорганические соединения

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Ошин3 не указан текст
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Ошин не указан текст
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Кнунянц не указан текст
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Ошин2 не указан текст
  5. ↑ 5,0 5,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Ошин4 не указан текст
  6. ↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТШаблон:Недоступная ссылка 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования
  7. ↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТШаблон:Недоступная ссылка 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
  8. ↑ name=https://docs.cntd.ru_Trichloroethanes
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:1,1,2-Трихлорэтан&oldid=8525123