Изофталоилхлорид
Изофталоилхлорид[1] | |
---|---|
Общие | |
Систематическое наименование |
1,3-бензолдикарбонилхлорид |
Традиционные названия | Изофталоилхлорид, изофталоил хлористый |
Хим. формула | C6H4(COCl)2 |
Рац. формула | C8H4Cl2O2 |
Физические свойства | |
Состояние | белые кристаллы |
Молярная масса | 203,02 г/моль |
Плотность | 1,372[2] |
Термические свойства | |
Температура | |
• плавления | 43—44 °C |
• кипения | 276 °C |
• вспышки | 149 °C |
• воспламенения | 260 °C |
Мол. теплоёмк. | 6,64 Дж/(моль·К) |
Уд. теплоёмк. | 1047 Дж/(кг·К) |
Энтальпия | |
• образования | -365,36 кДж/моль |
Оптические свойства | |
Показатель преломления | 1,57 |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 99-63-8 |
PubChem | 7451 |
Рег. номер EINECS | 202-774-7 |
SMILES | |
InChI | |
ChemSpider | 7171 |
Безопасность | |
Предельная концентрация | 0,02 мг/м3[3] |
ЛД50 | 135 — 140 мг/кг[4] |
Токсичность | токсичен, ирритант |
Краткие характер. опасности (H) |
H302, H312, H314, H331 |
Меры предостор. (P) |
P261, P280, P305+P351+P338, P310 |
Сигнальное слово | Опасно |
Пиктограммы СГС | |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Изофталоилхлорид (1,3-бензолдикарбонилхлорид, изофталоил хлористый) — ароматическое органическое соединение, дихлорангидрид изофталевой кислоты. Кристаллическое вещество белого цвета.
Получение[править | править код]
Основным лабораторным способом получения является взаимодействие гексахлор-м-ксилола и изофталевой кислоты в присутствии хлорида железа(III). Смесь 77 г гексахлор-м-ксилола, 40,4 г изофталевой кислоты и 0,32 г хлорида железа(III) нагревают до температуры 85—90 °C, оставляя в этих условиях на один час до прекращения выделения хлороводорода. Затем из продуктов реакции перегонкой в вакууме выделяют изофталоилхлорид массой 85—90 г. При соблюдении данной методики выход составляет ~90 %. При этом протекает следующая реакция[5]:
Ещё одним лабораторным способом получения является реакция изофталевой кислоты с тионилхлоридом или фосгеном в присутствии вторичных аминов или ацетилхлорида при температуре 130 °C[6]:
Основным промышленным способом получения является гидролиз гексахлор-м-ксилола водой в присутствии хлорида железа(III) в качестве катализатора. Процесс включает в себя 2 стадии:
- Гидролиз гексахлор-м-ксилола. Проводится при обычном давлении в эмалированном реакторе с мешалкой. К расплавленному гексахлор-м-ксилолу в присутствии 0,2% безводного хлорида железа(III) добавляют воду в течение 5 часов при постоянном перемешивании. Температура протекания процесса составляет 95—100 °C. После этого смесь оставляют на 3—4 часа, увеличивая температуру до 120 °C.
- Изофталоилхлорид-сырец продувают азотом от ангидридов кислот и перегоняют в вакууме при давлении в 1,33 кПа.
В среднем на 1 т изофталоилхлорида уходит 1,54 т гексахлор-м-ксилола. Основными побочными продуктами являются хлороводород, изофталевая кислота и хлорангидрид м-трихлорметилбензойной кислоты. При этом способе протекает следующая реакция[5]:
Физические свойства[править | править код]
Представляет собой белое кристаллическое вещество с резким неприятным запахом. Плотность при 60 °C составляет 1,372 г/см3. Легко растворим в большинстве органических растворителей, к примеру в эфире, бензоле, бензине[5]. Разлагается в воде и этаноле[7].
Перечень некоторых физических констант[5][7]:
- Теплоёмкость жидкости: 1,885 кДж/(кг·К);
- Теплоёмкость твёрдого вещества: 1,047 кДж/(кг·К);
- Теплота плавления: 16,76 кДж/моль;
- Теплота испарения: 61,46 кДж/моль;
- Теплота сгорания: 3404,37 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (тв.): -365,36 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (газ): -239,66 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (ж.): -284,45 кДж/моль;
- Стандартная энтропия образования: 494,83 Дж/(моль·К)
- Энергия Гиббса: -217,88 кДж/моль;
Зависимость давления паров (кПа) от температуры (К) в интервале 138—250 °C может быть выражена уравнением[5]:
Химические свойства[править | править код]
- Гидролизуется водой, водными растворами оснований и кислот, образуя при этом изофталевую кислоту:
- Поликонденсацией с м-фенилендиамином можно получить поли-м-фениленизофталамид[7]:
- Довольно инертен при электрофильном хлорировании, однако при длительной обработке газообразным хлором в присутствии кислот Льюиса при температуре 100—150 °C даёт хлорпроизводные изофталоилхлорида с атомами хлора в ароматическом ядре.
Применение[править | править код]
Применяется для получения пластиков (полиарилаты, получаемые конденсацией изофталоилхлорида с бисфенолом А; полидиаллилфталаты), термостойких полиамидных волокон (типа фенилон) для авиационной и радиотехнической отраслей промышленности, полимерных плёнок и пластических масс[5][6].
Взрыво-и пожароопасность[править | править код]
Изофталоилхлорид является горючим веществом, не чувствительным к удару и трению. Температура вспышки в открытом тигле равна 149 °C, температура воспламенения составляет 260 °C и выше[5].
Пылевоздушная смесь пожароопасна, имеет нижний приделе взрываемости 83 г/м3, температуру воспламенения 1010 °C и температуру начала разложения пылевидного продукта 242 °C[7].
Биологическое воздействие[править | править код]
Изофталоилхлорид по степени воздействия на организм относится к высокоопасным веществам (2-й класс опасности[8] в соответствии с ГОСТом 12.1.007.76[9]).
Токсичен, обладает местным раздражающим действием. При попадании внутрь организма в высокой концентрации может раздражать слизистые оболочки ЖКТ. Поражает нервную систему в результате многократного воздействия.
Рекомендуемая предельно допустимая концентрация (ПДК) паров изофталоилхлорида в воздухе рабочей зоны производственных помещений3[5] составляет 0,02 мг/м³[10]. ЛД50 на крысах — 135—140 мг/кг[11]. ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 0,08 мг/л[12]. Лимитирующий признак вредности — общетоксический[13].
Примечания[править | править код]
- ↑ Isophthaloyl chloride (англ.). Sigma-Aldrich.
- ↑ При температуре, равной 60 °C.
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_Опасности (недоступная ссылка) по ГН-98
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_ЛД50 (недоступная ссылка)
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Ошин, 1978, с. 493-497.
- ↑ 1 2 Гайле и др., 2000, с. 266-267.
- ↑ 1 2 3 4 Кнунянц и др., 1990, с. 203.
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ (недоступная ссылка) 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_Изофталоилхлорид (недоступная ссылка)
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_Toxic substances
- ↑ Москвин, 2004, с. 267.
- ↑ name=https://docs.cntd.ru_1,3-Benzenedicarbonylchloride
Литература[править | править код]
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 673 с. — ISBN 5-85270-035-5.
- Промышленные хлорорганические продукты / под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия, 1978. — 656 с.
- Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / под ред. А. В. Москвина. — СПб.: Профессионал, 2004. — 1142 с. — ISBN 5-98371-025-7.
- Гайле А.А., Сомов В.Е., Варшавский О.М. Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок: Справочник.. — СПб.: Химиздат, 2000. — 544 с. — ISBN 5-93808-009-6.
Ссылки[править | править код]
- ИК-спектр изофталоилхлорида . Sigma-Aldrich. Дата обращения: 18 апреля 2020.
- КР-спектр изофталоилхлорида . Sigma-Aldrich. Дата обращения: 18 апреля 2020.