Epichlorohydryna - Epichlorohydrin

(±)-Epichlorohydryna
Struktura szkieletu epichlorohydryny
R-epichlorohydryna-obliczona-MP2-3D-kulki.png
( R )-epichlorohydryna
S-epichlorohydryna-obliczona-MP2-3D-kulki.png
( S )-epichlorohydryna
Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC
2-(Chlorometylo)oksiran
Inne nazwy
(Chlorometylo)oksiran
Epichlorohydryna
1-Chloro-2,3-epoksypropan
Tlenek γ-chloropropylenu
Chlorek glicydylu
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
79785
CZEBI
CHEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.003.128 Edytuj to na Wikidata
Numer WE
164180
KEGG
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
UNII
Numer ONZ 2023
  • InChI=1S/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H,1-2H2 sprawdzaćTak
    Klucz: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N sprawdzaćTak
  • InChI=1/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H,1-2H2
    Klucz: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYAY
  • ClCC1CO1
Nieruchomości
C 3 H 5 ClO
Masa cząsteczkowa 92,52 g/mol
Wygląd zewnętrzny bezbarwna ciecz
Zapach podobny do czosnku lub chloroformu
Gęstość 1,1812 g / cm 3
Temperatura topnienia -25,6 ° C (-14,1 ° F; 247,6 K)
Temperatura wrzenia 117,9 ° C (244,2 ° F; 391,0 K)
7% (20°C)
Ciśnienie pary 13 mmHg (20°C)
Zagrożenia
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa Zewnętrzna Karta Charakterystyki
Piktogramy GHS GHS02: ŁatwopalnyGHS05: żrącyGHS06: ToksycznyGHS07: SzkodliwyGHS08: Zagrożenie dla zdrowia
Hasło ostrzegawcze GHS Zagrożenie
H226 , H301 , H311 , H314 , H317 , H331 , H350
P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P272 , P280 , P281 , P301+310 , P301+330+331 , P302+3+352 , P30 353 , P304+340 , P305+351+338 , P308+313 , P310 , P311
NFPA 704 (ognisty diament)
3
3
2
Temperatura zapłonu 32 ° C (90 ° F; 305 K)
Granice wybuchowości 3,8–21%
Dawka lub stężenie śmiertelne (LD, LC):
3617 ppm (szczur, 1 godz.)
2165 ppm (szczur, 1 godz.)
250 ppm (szczur, 8 godz.)
244 ppm (szczur, 8 godz.)
360 ppm (szczur, 6 godz.)
250 ppm (szczur, 4 godz.)
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA):
PEL (dopuszczalne)
 TWA 5 ppm (19 mg/m 3 ) [skóra]
REL (zalecane)
 Czynnik rakotwórczy
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)
 Ca [75 ppm]
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
sprawdzaćTak zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu

Epichlorohydryna (w skrócie ECH ) jest związkiem chloroorganicznym i epoksydem . Wbrew nazwie nie jest halohydryną . Jest to bezbarwna ciecz o ostrym, podobnym do czosnku zapachu, umiarkowanie rozpuszczalna w wodzie, ale mieszalna z większością polarnych rozpuszczalników organicznych . Jest to cząsteczka chiralna występująca ogólnie jako mieszanina racemiczna enancjomerów prawoskrętnych i lewoskrętnych . Epichlorohydryna jest wysoce reaktywnym związkiem elektrofilowym i jest wykorzystywana do produkcji glicerolu , tworzyw sztucznych, klejów i żywic epoksydowych, rozcieńczalników epoksydowych oraz elastomerów .

Produkcja

Epichlorohydryna jest tradycyjnie wytwarzana z chlorku allilu w dwóch etapach, zaczynając od dodania kwasu podchlorawego , co daje mieszaninę dwóch alkoholi izomerycznych :

Epichlorohydryna-krok produkcji1-2D-szkielet.png

W drugim etapie ta mieszanina jest traktowana zasadą, aby uzyskać epoksyd :

Epichlorohydrin-produkcji-step2-2D-skeletal.png

W ten sposób rocznie produkuje się ponad 800 000 ton (1997) epichlorohydryny.

Trasy glicerolowe

Epichlorohydryna została po raz pierwszy opisana w 1848 roku przez Marcellina Berthelota . Związek został wyizolowany podczas badań reakcji gliceryny z gazowym chlorowodorem .

Przypominając eksperyment Berthelota, skomercjalizowano instalacje od glicerolu do epichlorohydryny (GTE). Technologia ta wykorzystuje dostępność taniego glicerolu z przetwarzania biopaliw . W procesie opracowanym przez Dow Chemical , glicerol ulega dwóm reakcjom podstawienia po potraktowaniu chlorowodorem w obecności katalizatora kwasu karboksylowego . Jest to ten sam związek pośredni utworzony w procesie chlorek allilu/kwas podchlorawy, który podobnie jest następnie traktowany zasadą z wytworzeniem epichlorohydryny.

GTE-Prozess.svg

Inne trasy

Drogi, które wymagają mniejszej ilości chlorowanych półproduktów, nadal cieszą się zainteresowaniem. Jeden z takich procesów obejmuje epoksydowanie chlorku allilu.

Aplikacje

Synteza żywic glicerolowych i epoksydowych

Epichlorohydryna jest głównie przekształcana w eter diglicydylowy bisfenolu A , budulec w produkcji żywic epoksydowych . Jest również prekursorem monomerów do innych żywic i polimerów. Innym zastosowaniem jest konwersja do syntetycznego glicerolu . Jednak szybki wzrost produkcji biodiesla , gdzie glicerol jest produktem odpadowym, doprowadził do nadmiaru glicerolu na rynku, czyniąc ten proces nieopłacalnym. Syntetyczny glicerol jest obecnie używany tylko we wrażliwych zastosowaniach farmaceutycznych i biotechnologicznych, gdzie standardy jakości są bardzo wysokie.

Mniejsze i niszowe zastosowania

Epichlorohydryna jest wszechstronnym prekursorem w syntezie wielu związków organicznych. Na przykład jest przekształcany w azotan glicydylowy , spoiwo energetyczne stosowane w kompozycjach wybuchowych i miotających. Epichlorohydryna reaguje z azotanem alkalicznym, takim jak azotan sodu , z wytworzeniem azotanu glicydylu i chlorku alkalicznego. Jest stosowany jako rozpuszczalnik do celulozy , żywic i farb, a także znalazł zastosowanie jako fumigant owadów.

Polimery wytworzone z epichlorohydryny, np. żywice poliamidowo-epichlorohydrynowe, są stosowane we wzmacnianiu papieru oraz w przemyśle spożywczym do produkcji torebek na herbatę , filtrów do kawy , osłonek do kiełbas/salami oraz do uzdatniania wody .

Ważnym biochemicznym zastosowaniem epichlorohydryny jest jej zastosowanie jako środka sieciującego do produkcji żywic chromatograficznych Sephadex do chromatografii wykluczania z dekstranów .

Bezpieczeństwo

Epichlorohydryna jest klasyfikowana przez kilka międzynarodowych agencji i grup zajmujących się badaniem zdrowia jako prawdopodobny lub prawdopodobny czynnik rakotwórczy u ludzi. Długotrwałe doustne spożywanie wysokich poziomów epichlorohydryny może powodować problemy żołądkowe i zwiększone ryzyko raka. Narażenie zawodowe na epichlorohydrynę poprzez wdychanie może spowodować podrażnienie płuc i zwiększone ryzyko raka płuc.

Bibliografia

  1. ^ Indeks Mercka , wydanie 12, 3648 .
  2. ^ a b c d e f Kieszonkowy przewodnik po zagrożeniach chemicznych NIOSH. „#0254” . Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH).
  3. ^ B "epichlorohydryny" . Stężenia bezpośrednio niebezpieczne dla życia lub zdrowia (IDLH) . Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH).
  4. ^ „Informacje konsumenckie EPA” . Epa.gov . Źródło 2011-12-02 .
  5. ^ Braun, G. (1936). „Epichlorohydryna i Epybromohydryna”. Syntezy organiczne . 16 : 30. doi : 10.15227/orgsyn.016.0030 .
  6. ^ Guenter Sienel; Roberta Rietha; Kennetha T. Rowbottoma. „Epoksydy”. Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_531 .
  7. ^ Ludger Krähling; Jurgen Krey; Geralda Jakobsona; Johanna Groliga; Leopolda Miksche. „Związki allilowe”. Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a01_425 .
  8. ^ Berthelot, Marcelin (1854). "Sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des principes immédiats des graisses animaux" . Anny. Szym. Fiz . Seria 3. 41 : 216-319. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2015-04-02 . Źródło 2015-03-02 .
  9. ^ Doris de Guzman (20.01.2011). „Uprawa roślin glicerynowych do ECH” . ICIS Green Chemicals.
  10. ^ Dzwon, Bruce M.; Briggs, John R.; Campbell, Robert M.; Chambers, Susanne M.; Gaarenstroom, Phil D.; Hippler, Jeffrey G.; Hak, Bruce D.; Kearns, Kenneth; i in. (2008). „Gliceryna jako surowiec odnawialny do produkcji epichlorohydryny. Proces GTE” (PDF) . CLEAN - gleba, powietrze, woda . 36 (8): 657. doi : 10.1002/clen.200800067 . Zarchiwizowane z oryginału (przedruk pełnego tekstu) dnia 2012-07-18 . Pobrano 05.03.2012 .
  11. ^ Cze Li, Gongda Zhao, Shuang Gao, Ying Lv, Jian Li i Zuwei Xi (2006). „Epoksydacja chlorku allilu do epichlorohydryny przez odwracalny katalizator na nośniku z H2O2 w warunkach bezrozpuszczalnikowych”. Organizacja Rozdz. Dev . 10 (5): 876–880. doi : 10.1021/op060108k .CS1 maint: używa parametru autorów ( link )
  12. ^ Pham, Ha Q .; Marks, Maurice J. (2012). "Epoksydowa żywica". Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_547.pub2 . Numer ISBN 978-3527306732.
  13. ^ Taylor, Phil (16 października 2008). „Syntetyczna gliceryna powraca (ale nigdy tak naprawdę nie odeszła)!” . Technolog w aptece . Źródło 29 listopada 2018 .
  14. ^ Gould, RF Zaawansowana Chemia Propelentów , ACS Chemistry Series 54, 1966
  15. ^ „Laboratoria testowania wody podmiejskiej: Arkusz informacyjny dotyczący epichlorohydryny” . H2otest.pl. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2012-04-05 . Źródło 2011-12-02 .
  16. ^ "Rząd Kanady substancji chemicznych: oksiran, (chlorometylo) - (epichlorohydryna) numer rejestru CAS 106-89-8" . 13 lutego 2008r . Źródło 2013-05-07 .
  17. ^ "GE Healthcare Life Sciences - Instrukcje dla Sephadex Media" . .gelifesciences.com. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2012-02-18 . Źródło 2011-12-02 .
  18. ^ „EPA Zintegrowany System Informacji o Ryzyku: Epichlorohydryna (CASRN 106-89-8)” . Źródło 2013-05-07 .
  19. ^ „Rząd Kanady: Ocena przesiewowa dla epichlorohydryny” . Źródło 2013-05-07 .
  20. ^ "NIOSH kieszonkowy przewodnik po zagrożeniach chemicznych - epichlorohydryna" . Źródło 2013-09-20 .
  21. ^ „Podstawowe informacje o epichlorohydrynie w wodzie pitnej” . Źródło 2013-05-07 .
  22. ^ „Rząd Kanady: Ocena przesiewowa dla epichlorohydryny” . Źródło 2013-05-07 .