Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гексахлорбутадиен , Cl 2 C = C (Cl) C (Cl) = CCl 2 , представляет собой бесцветную жидкость при комнатной температуре , имеющую запах, похожий на запах скипидара . Это хлорированный алифатический диен, имеющий нишевое применение, но чаще всего он используется в качестве растворителя для других хлорсодержащих соединений. [2] [3]

Синтез [ править ]

Гексахлорбутадиен, или ГХБД, в основном производится на заводах по хлоринолизу в качестве побочного продукта при производстве четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена . Хлоринолиз - это радикальная цепная реакция, которая происходит, когда углеводороды подвергаются воздействию газообразного хлора в условиях пиролиза. Углеводород хлорируется, и образующиеся хлороуглероды расщепляются. Этот процесс аналогичен горению, но с хлором вместо кислорода. [2] [4]

Гексахлорбутадиен возникает как побочный продукт во время хлоринолиза производных бутана при производстве как четыреххлористого углерода, так и тетрахлорэтилена. Эти два товара производятся в таких больших масштабах, что обычно может быть получено достаточно ГХБД для удовлетворения промышленного спроса. В качестве альтернативы, гексахлорбутадиен может быть непосредственно синтезирован с помощью хлорирования из бутана или бутадиена . [2] [3]

Реакционная способность [ править ]

Продукты реакции хлоринолиза сильно зависят как от температуры, так и от давления, при котором происходит реакция. Таким образом, регулируя эти условия реакции в присутствии газообразного хлора, гексахлорбутадиен можно еще больше хлорировать с получением тетрахлорэтилена , гексахлорэтана , октахлорбутена и даже декахлорбутана. Как правило, увеличение количества заместителей хлора в соединении увеличивает его токсичность, но снижает его горючесть. Хлорирование посредством расщепления углеродного скелета является термодинамически предпочтительным, тогда как хлорированные продукты C 4 предпочтительны при более низких температурах и давлениях. Три продукта хлоринолиза гексахлорбутадиена показаны в приведенных ниже реакциях. [3]

Приложения [ править ]

Одно из основных применений гексахлорбутадиена - это растворитель для хлора, что является хорошей иллюстрацией распространенного афоризма «подобное растворяется в подобном». Молярная растворимость хлора в ГХБД при 0 ° C составляет около 34% (2,17 моль / л). Растворимость другого хлорного растворителя, четыреххлористого углерода, при 0 ° C составляет около 30% (3,11 моль / л). Один моль C 4 Cl 6 может растворить больше хлора, чем один моль CCl 4 , но разница молекулярных масс между двумя растворителями такова, что на литр растворителя больше хлора может быть растворено в четыреххлористом углероде. Ниже показана молярная растворимость гексахлорбутадиена по сравнению с четыреххлористым углеродом при различных температурах. [2] [4]

Как и хлор, многие другие хлорсодержащие соединения легко растворяются в растворе гексахлорбутадиена. В качестве растворителя он не реагирует с обычными кислотами и выбирает ненуклеофильные основания. Иллюстративным применением ГХБД в качестве растворителя является катализируемое FeCl 3 хлорирование толуола с получением пентахлорметилбензола. В этой реакции гексахлорбутадиен используется исключительно вместо четыреххлористого углерода, поскольку хлорид железа (FeCl 3 ) нерастворим в CCl 4 . [5] [6]

Учитывая его сродство к хлорированным соединениям, жидкий ГХБД используется в качестве скруббера для удаления хлорсодержащих загрязняющих веществ из газовых потоков. Примером этого применения является его использование в производстве газообразного HCl, поскольку основные загрязнители, особенно Cl 2 , более растворимы в гексахлорбутадиене, чем газообразный хлористый водород. [2]

В ИК-спектроскопии гексахлорбутадиен иногда используется в качестве смеси для анализа валентных частот полос валентных колебаний СН. Обычный придающий форму агент, нуйол, является углеводородом и, таким образом, имеет полосы растяжения СН, которые могут мешать сигналу от образца. Поскольку ГХБД не содержит связей CH, его можно использовать вместо этого для получения этой части ИК-спектра. К сожалению, некоторые металлоорганические соединения вступают в реакцию с ГХБД, поэтому при выборе его в качестве агента для разложения необходимо соблюдать осторожность, чтобы не разрушить образец. [7]

Гексахлорбутадиен имеет еще одно, хотя и несколько устаревшее, применение в качестве альгицида в промышленных системах охлаждения. Хотя ГХБД является мощным гербицидом, в последние годы это конкретное применение не рекомендуется из-за высокой токсичности соединения при низких концентрациях. [2] [8] [9]

Токсичность [ править ]

Было обнаружено, что гексахлорбутадиен вызывает системную токсичность при пероральном, ингаляционном и кожном контакте. Эффекты могут включать жировую дегенерацию печени, эпителиально-некротический нефрит, угнетение центральной нервной системы и цианоз. [10]

Канцерогенность гексахлорбутадиена была классифицирована Агентством по охране окружающей среды США [11], которое классифицировало гексахлорбутадиен как возможный канцероген для человека группы C. Американская конференция государственных и промышленных гигиенистов классифицировала гексахлорбутадиен как подтвержденный канцероген для животных A3 с неизвестным значением для человека. [12] Национальный институт по охране труда и здоровья установил рекомендуемую предел воздействия на 0,02 промилле в течение восьмичасового рабочего дня. [13]

См. Также [ править ]

  • Гексафторбутадиен

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0314» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ a b c d e f Манфред Россберг и др. «Хлорированные углеводороды», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., DOI : 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
  3. ^ Б с Kenric А. Маршалла, "хлоруглероды и гликоли, обследования," Kirk-Othmer Энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 2003, DOI : 10.1002 / 0471238961.1021182218050504.a01.pub2
  4. ^ а б Питер Шмиттингер и др. «Хлор», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., DOI : 10.1002 / 14356007.a06_399.pub2
  5. ^ Pravin Khandare и Рон Spohn, "толуолов, Ring-хлорированная," Kirk-Othmer Энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 2001, DOI : 10.1002 / 0471238961.18091407120914.a01.pub2
  6. ^ Майкл Т. Холбрук, "тетрахлорметан," Kirk-Othmer Энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 1993, DOI : 10.1002 / 0471238961.0301180208151202.a01
  7. Грегори С. Джиролами, Томас Б. Раухфус и Роберт Дж. Анджеличи, «Синтез и методика неорганической химии», University Science Books, 1999, ISBN 0-935702-48-2 . 
  8. ^ Вольфганг Декант и Спиридон Вамвакас, «Токсикология», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2004, DOI : 10.1002 / 14356007.b07_155.pub2
  9. ^ Нэнси Р. Пассов, "Регулирующие агентства, химических процессов промышленности," Kirk-Othmer Энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 2003, DOI : 10.1002 / 0471238961.0308051316011919.a01.pub2
  10. ^ ATSDR (Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний). [1994]. Токсикологический профиль гексахлорбутадиена. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Служба общественного здравоохранения.
  11. ^ US EPA (Агентство по охране окружающей среды США) [1991]. Гексахлорбутадиен. Интегрированная система информации о рисках. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США. Доступно по адресу: http://cfpub.epa.gov/ncea/iris/index.cfm . По состоянию на 05.09.2008.
  12. ^ ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене) [2001]. Документация по гексахлорбутадиену, содержащая предельно допустимые значения и индексы биологического воздействия. 7-е изд. Цинциннати, Огайо.
  13. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний. [2011]. Карманный справочник NIOSH по химической опасности. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0314.html . Дата обращения 07.11.2013.