stringtranslate.com

Эпихлоргидрин

Эпихлоргидрин (сокращенно ЭХГ ) представляет собой хлорорганическое соединение и эпоксид . Несмотря на название, это не галогенгидрин . Это бесцветная жидкость с резким чесночным запахом, умеренно растворимая в воде, но смешивающаяся с большинством полярных органических растворителей . [4] Это хиральная молекула, обычно существующая в виде рацемической смеси правых и левых энантиомеров . Эпихлоргидрин представляет собой высокореактивное электрофильное соединение и используется в производстве глицерина , пластмасс, эпоксидных клеев и смол , эпоксидных разбавителей и эластомеров .

Производство

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

На втором этапе эту смесь обрабатывают основанием с получением эпоксида :

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

Глицериновые маршруты

Эпихлоргидрин был впервые описан в 1848 году Марселином Бертло . Соединение было выделено в ходе исследований реакций между глицерином и газообразным хлористым водородом . [8]

Напоминая эксперимент Бертло, установки по производству глицерина в эпихлоргидрин (GTE) были коммерциализированы. Эта технология использует доступность дешевого глицерина, получаемого при переработке биотоплива . [9] В процессе, разработанном Dow Chemical , глицерин подвергается двум реакциям замещения при обработке хлористым водородом в присутствии катализатора на основе карбоновой кислоты . Это тот же промежуточный продукт, который образуется в процессе реакции аллилхлорида с хлорноватистой кислотой, и затем его аналогичным образом обрабатывают основанием с образованием эпихлоргидрина. [10]

Другие маршруты

Маршруты, в которых используется меньше хлорированных промежуточных продуктов, продолжают вызывать интерес. Один из таких процессов включает эпоксидирование аллилхлорида. [11]

Приложения

Синтез глицерина и эпоксидных смол.

Эпихлоргидрин в основном преобразуется в диглицидиловый эфир бисфенола А , строительный блок при производстве эпоксидных смол . [12] Он также является предшественником мономеров для других смол и полимеров. Другое использование — преобразование в синтетический глицерин . Однако быстрый рост производства биодизеля , отходом которого является глицерин, привел к перенасыщению рынка глицерином, что сделало этот процесс неэкономичным. Синтетический глицерин сейчас используется только в чувствительных фармацевтических и биотехнологических приложениях, где стандарты качества очень высоки. [13]

Незначительные и нишевые приложения

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

Полимеры на основе эпихлоргидрина, например полиамид-эпихлоргидриновые смолы, применяются в армировании бумаги, в пищевой промышленности для изготовления чайных пакетиков, фильтров для кофе , оболочек для колбас и салями, а также при очистке воды . [16]

Важным биохимическим применением эпихлоргидрина является его использование в качестве сшивающего агента для производства смол сефадекса для эксклюзионной хроматографии из декстранов . [17]

Безопасность

Эпихлоргидрин классифицируется несколькими международными агентствами и группами медицинских исследований как возможный или вероятный канцероген для человека. [18] [19] [20] Длительное пероральное употребление эпихлоргидрина в высоких дозах может привести к проблемам с желудком и повышенному риску развития рака. [21] Профессиональное воздействие эпихлоргидрина при вдыхании может привести к раздражению легких и повышенному риску рака легких. [22]

Рекомендации

  1. ^ Индекс Merck , 12-е издание, 3648 .
  2. ^ abcdef Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0254». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ аб «Эпихлоргидрин». Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ "Информационный бюллетень EPA для потребителей" . Epa.gov . Проверено 2 декабря 2011 г.
  5. ^ Браун, Г. (1936). «Эпихлоргидрин и эпибромгидрин». Органические синтезы . 16:30 . дои :10.15227/orgsyn.016.0030.
  6. ^ Гюнтер Сиенель; Роберт Рит; Кеннет Т. Роуботтом. «Эпоксиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a09_531. ISBN 978-3527306732.
  7. ^ Людгер Крелинг; Юрген Крей; Джеральд Джейкобсон; Иоганн Гролиг; Леопольд Микше. «Аллиловые соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a01_425. ISBN 978-3527306732.
  8. ^ Бертло, Марселлен (1854). «Сюр-ле-комбинации глицерина с кислотами и сур-ла-синтезом немедленных жиров животных». Анна. Хим. Физ . Серия 3. 41 : 216–319. Архивировано из оригинала 02 апреля 2015 г. Проверено 2 марта 2015 г.
  9. ^ Дорис де Гузман (20 января 2011 г.). «Выращивание растений, превращающих глицерин в ЭХГ». ICIS «Зеленые химикаты». Архивировано из оригинала 19 апреля 2012 г. Проверено 5 марта 2012 г.
  10. ^ Белл, Брюс М.; Бриггс, Джон Р.; Кэмпбелл, Роберт М.; Чемберс, Сюзанна М.; Гааренструм, Фил Д.; Хиплер, Джеффри Г.; Крюк, Брюс Д.; Кернс, Кеннет; и другие. (2008). «Глицерин как возобновляемое сырье для производства эпихлоргидрина. Процесс ГТД» (PDF) . ЧИСТОТА – Почва, Воздух, Вода . 36 (8): 657. doi :10.1002/clen.200800067. Архивировано из оригинала (полная перепечатка текста) 18 июля 2012 г. Проверено 5 марта 2012 г.
  11. ^ Цзюнь Ли; Гонгда Чжао; Шуан Гао; Ин Льв; Цзянь Ли; Цзувэй Си (2006). «Эпоксидирование аллилхлорида до эпихлоргидрина обратимым нанесенным катализатором с H2O2 в условиях без растворителя». Орг. Процесс Рез. Дев . 10 (5): 876–880. дои : 10.1021/op060108k.
  12. ^ Фам, Ха К.; Маркс, Морис Дж. (2012). «Эпоксидные смолы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a09_547.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
  13. Тейлор, Фил (16 октября 2008 г.). «Синтетический глицерин вернулся (но никуда не исчез)!». Фармацевтический технолог . Проверено 29 ноября 2018 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ Гулд, RF Advanced Propellant Chemistry , ACS Chemistry Series 54, 1966
  15. ^ «Пригородные лаборатории тестирования воды: информационный бюллетень по эпихлоргидрину» . H2otest.com. Архивировано из оригинала 5 апреля 2012 г. Проверено 2 декабря 2011 г.
  16. ^ «Химические вещества правительства Канады: оксиран (хлорметил)-(эпихлоргидрин) Регистрационный номер CAS 106-89-8» . 13 февраля 2008 года . Проверено 7 мая 2013 г.
  17. ^ «GE Healthcare Life Sciences — Инструкции для носителей сефадекса» . .gelifesciences.com. Архивировано из оригинала 18 февраля 2012 г. Проверено 2 декабря 2011 г.
  18. ^ «Интегрированная система информации о рисках EPA: эпихлоргидрин (CASRN 106-89-8)» . Проверено 7 мая 2013 г.
  19. ^ «Правительство Канады: Оценка скрининга эпихлоргидрина» . Проверено 7 мая 2013 г.
  20. ^ «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - эпихлоргидрин» . Проверено 20 сентября 2013 г.
  21. ^ «Основная информация об эпихлоргидрине в питьевой воде» . Проверено 7 мая 2013 г.
  22. ^ «Правительство Канады: Оценка скрининга эпихлоргидрина» . Проверено 7 мая 2013 г.