Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эпихлоргидрин (сокращенно ECH ) представляет собой хлорорганическое соединение и эпоксид . Несмотря на название, это не галогидрин . Это бесцветная жидкость с резким запахом чеснока, умеренно растворимая в воде, но смешивающаяся с большинством полярных органических растворителей . [4] Это хиральная молекула, обычно существующая как рацемическая смесь правых и левых энантиомеров . Эпихлоргидрин является высокореакционным электрофильным соединением и используется в производстве глицерина , пластмасс,эпоксидные клеи и смолы , эпоксидные разбавители и эластомеры .

Производство [ править ]

Эпихлоргидрин традиционно получают из аллилхлорида в два этапа, начиная с добавления хлорноватистой кислоты , которая дает смесь двух изомерных спиртов: [5] [6]

На втором этапе эту смесь обрабатывают основанием, чтобы получить эпоксид :

Таким образом, ежегодно производится более 800 000 тонн (1997 г.) эпихлоргидрина. [7]

Маршруты глицерина [ править ]

Эпихлоргидрин был впервые описан в 1848 году Марселлином Бертло . Соединение было выделено при изучении реакций между глицерином и газообразным хлороводородом . [8]

Напоминая эксперимент Бертло, растения, производящие глицерин-эпихлоргидрин (GTE), были коммерциализированы. Эта технология использует дешевый глицерин, получаемый при переработке биотоплива . [9] В процессе, разработанном Dow Chemical , глицерин претерпевает две реакции замещения при обработке хлористым водородом в присутствии катализатора карбоновой кислоты . Это тот же промежуточный продукт, который образуется в процессе аллилхлорида / хлорноватистой кислоты, который затем аналогичным образом обрабатывается основанием с образованием эпихлоргидрина. [10]

Другие маршруты [ править ]

Способы использования меньшего количества хлорированных промежуточных продуктов продолжают вызывать интерес. Один из таких процессов включает эпоксидирование аллилхлорида. [11]

Приложения [ править ]

Синтез глицерина и эпоксидных смол [ править ]

Эпихлоргидрин в основном превращается в диглицидиловый эфир бисфенола А , который является строительным блоком при производстве эпоксидных смол . [12] Он также является предшественником мономеров для других смол и полимеров. Другое использование - преобразование в синтетический глицерин . Однако быстрое увеличение производства биодизельного топлива , в котором глицерин является отходом, привело к избытку глицерина на рынке, что сделало этот процесс неэкономичным. Синтетический глицерин сейчас используется только в чувствительных фармацевтических и биотехнологических областях, где стандарты качества очень высоки. [13]

Второстепенные и нишевые приложения [ править ]

Эпихлоргидрин - это универсальный предшественник в синтезе многих органических соединений. Например, он превращается в глицидилнитрат , энергетическое связующее, используемое во взрывчатых и метательных композициях. [14] Эпихлоргидрин реагирует с нитратом щелочного металла, таким как нитрат натрия , с образованием глицидилнитрата и хлорида щелочного металла. Он используется в качестве растворителя для целлюлозы , смол и красок, а также в качестве фумиганта от насекомых. [15]

Полимеры, изготовленные из эпихлоргидрина, например полиамид-эпихлоргидриновые смолы, используются в армировании бумаги и в пищевой промышленности для производства чайных пакетиков, фильтров для кофе и оболочек для колбас / салями, а также для очистки воды . [16]

Важное биохимическое применение эпихлоргидрина является его использованием в качестве сшивающего агента для производства Сефадекса гель-хроматографических смолы из декстраны . [17]

Безопасность [ править ]

Эпихлоргидрин классифицируется несколькими международными исследовательскими организациями и группами в области здравоохранения как вероятный или вероятный канцероген для человека. [18] [19] [20] Продолжительное пероральное употребление высоких уровней эпихлоргидрина может привести к проблемам с желудком и повышению риска рака. [21] Воздействие эпихлоргидрина при вдыхании на рабочем месте может привести к раздражению легких и повышению риска рака легких. [22]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Merck Index , 12-е издание, 3648 .
  2. ^ a b c d e f Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0254» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ a b «Эпихлоргидрин» . Немедленно опасные для жизни или здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ "Потребительский информационный бюллетень EPA" . Epa.gov . Проверено 2 декабря 2011 .
  5. ^ Браун, Г. (1936). «Эпихлоргидрин и эпибромогидрин». Органический синтез . 16 : 30. DOI : 10,15227 / orgsyn.016.0030 .
  6. ^ Guenter Sienel; Роберт Рит; Кеннет Т. Роуботтом. «Эпоксиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a09_531 .
  7. ^ Людгер Крэлинг; Юрген Крей; Джеральд Якобсон; Иоганн Гролиг; Леопольд Микше. «Аллильные соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_425 .
  8. Перейти ↑ Berthelot, Marcellin (1854). "Sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des Principes immédiats des graisses animaux" . Анна. Чим. Phys . Серия 3. 41 : 216–319. Архивировано из оригинала на 2015-04-02 . Проверено 2 марта 2015 .
  9. ^ Дорис де Гусман (2011-01-20). «Выращивание растений, превращающих глицерин в ЭХГ» . ICIS Green Chemicals.
  10. ^ Белл, Брюс М .; Бриггс, Джон Р .; Кэмпбелл, Роберт М .; Chambers, Susanne M .; Gaarenstroom, Phil D .; Хипплер, Джеффри Дж .; Крюк, Брюс Д .; Кирнс, Кеннет; и другие. (2008). «Глицерин как возобновляемое сырье для производства эпихлоргидрина. Процесс GTE» (PDF) . ЧИСТЫЙ - почва, воздух, вода . 36 (8): 657. DOI : 10.1002 / clen.200800067 . Архивировано из оригинала (перепечатка полного текста) 18 июля 2012 года . Проверено 5 марта 2012 .
  11. ^ Июня Ли, Gongda Чжао Шуан Гао Ин Lv, Цзянь Ли и Zuwei Xi (2006). «Эпоксидирование аллилхлорида до эпихлоргидрина с помощью обратимого катализатора на носителе с H2O2 в условиях отсутствия растворителя». Орг. Процесс Res. Dev . 10 (5): 876–880. DOI : 10.1021 / op060108k .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  12. ^ Pham, Ha Q .; Маркс, Морис Дж. (2012). «Эпоксидные смолы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a09_547.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  13. Тейлор, Фил (16 октября 2008 г.). «Синтетический глицерин вернулся (но никогда не исчез)!» . Технолог In-Pharma . Проверено 29 ноября 2018 .
  14. Перейти ↑ Gould, RF Advanced Propellant Chemistry , ACS Chemistry Series 54, 1966
  15. ^ "Пригородные лаборатории тестирования воды: информационный бюллетень по эпихлоргидрину" . H2otest.com. Архивировано из оригинала на 2012-04-05 . Проверено 2 декабря 2011 .
  16. ^ "Правительство Канады Химические вещества: Оксиран, (хлорметил) - (эпихлоргидрин) Регистрационный номер CAS 106-89-8" . Проверено 7 мая 2013 .
  17. ^ «GE Healthcare Life Sciences - инструкции для Sephadex Media» . .gelifesciences.com. Архивировано из оригинала на 2012-02-18 . Проверено 2 декабря 2011 .
  18. ^ «Интегрированная система информации о рисках EPA: эпихлоргидрин (CASRN 106-89-8)» . Проверено 7 мая 2013 .
  19. ^ "Правительство Канады: Оценка скрининга эпихлоргидрина" . Проверено 7 мая 2013 .
  20. ^ "Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - эпихлоргидрин" . Проверено 20 сентября 2013 .
  21. ^ «Основная информация об эпихлоргидрине в питьевой воде» . Проверено 7 мая 2013 .
  22. ^ "Правительство Канады: Оценка скрининга эпихлоргидрина" . Проверено 7 мая 2013 .