Хлороуксусная кислота , промышленно известная как монохлоруксусная кислота ( MCA ), представляет собой хлорорганическое соединение с формулой ClCH 2 CO 2 H. Эта карбоновая кислота является полезным строительным блоком в органическом синтезе . Это бесцветное твердое вещество. Родственными соединениями являются дихлоруксусная кислота и трихлоруксусная кислота .
Хлоруксусная кислота была впервые получена (в нечистом виде) французским химиком Феликсом Лебланом (1813–1886) в 1843 году хлорированием уксусной кислоты в присутствии солнечного света [3] и в 1857 году (в чистом виде) немецким химиком Рейнгольдом Гофманом. (1831–1919) путем кипячения ледяной уксусной кислоты в присутствии хлора и солнечного света, [4] , а затем французским химиком Шарлем Адольфом Вюрцем путем гидролиза хлорацетилхлорида (ClCH 2 COCl), также в 1857 году. [5]
Хлоруксусную кислоту получают в промышленности двумя способами. Преобладающий метод включает хлорирование уксусной кислоты с использованием уксусного ангидрида в качестве катализатора :
Этот путь страдает от образования дихлоруксусной кислоты и трихлоруксусной кислоты в виде примесей, которые трудно отделить перегонкой :
Второй метод предполагает гидролиз трихлорэтилена :
Гидролиз проводят при температуре 130–140 °С в концентрированном (не менее 75%) растворе серной кислоты. Этот метод дает очень чистый продукт, в отличие от метода галогенирования. Однако значительные количества высвободившейся HCl привели к увеличению популярности метода галогенирования. В мире производится около 420 000 тонн в год. [2]
В большинстве реакций используется высокая реакционная способность связи C–Cl.
В наиболее крупномасштабном применении хлоруксусная кислота используется для приготовления загустителя карбоксиметилцеллюлозы и карбоксиметилкрахмала .
Хлоруксусная кислота также используется в производстве феноксигербицидов путем этерификации хлорфенолами. Таким способом получают 2-метил-4-хлорфеноксиуксусную кислоту (MCPA), 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4,5-Т). Это предшественник гербицида глифосата и диметоата . Хлороуксусная кислота превращается в хлорацетилхлорид , предшественник адреналина (адреналина). Замещение хлорида сульфидом дает тиогликолевую кислоту , которая используется в качестве стабилизатора ПВХ и компонента некоторых косметических средств . [2]
Показателем его полезности в органической химии является O -алкилирование салицилового альдегида хлоруксусной кислотой с последующим декарбоксилированием полученного эфира с образованием бензофурана . [6] [7]
Как и другие хлоруксусные кислоты и родственные им галогенуглероды, хлоруксусная кислота является опасным алкилирующим агентом . ЛД 50 для крыс составляет 76 мг/кг . [2]
Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как это определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 USC 11002), и на него распространяются строгие требования отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят, или использовать его в значительных количествах. [8]