Металлилхлорид
Металлилхлорид[1][2] | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
2-Метил-3-хлопропен | ||
Традиционные названия | Металлилхлорид; изобутенилхлорид | ||
Хим. формула | C4H7Cl | ||
Рац. формула | C4H7Cl | ||
Физические свойства | |||
Состояние | Бесцветная жидкость | ||
Молярная масса | 90,55 г/моль | ||
Плотность | 0,933 г/см3 (20 °C) | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | -80 °C | ||
• кипения | 72,17 °C | ||
• вспышки | 6 °C | ||
• воспламенения | 0 °C | ||
• самовоспламенения | 478 °C | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | 0,1% | ||
Оптические свойства | |||
Показатель преломления | 1,425 | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 1,85 Д | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 563-47-3 | ||
PubChem | 11241 | ||
Рег. номер EINECS | 209-251-2 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
ChEBI | 82419 | ||
ChemSpider | 21106501 | ||
Безопасность | |||
Предельная концентрация | 0,3 мг/м3 | ||
ЛД50 | 149 мг/кг (крысы, перорально) | ||
Токсичность | высокая | ||
Краткие характер. опасности (H) |
H225, H332, H302, H314, H317, H411 |
||
Сигнальное слово | Опасно | ||
Пиктограммы СГС | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Металлилхлорид (2-метил-3-хлорпропен, изобутенилхлорид, γ-хлоризобутилен) — хлорорганическое непредельное соединение, производное изобутилена. Бесцветная жидкость с резким запахом.
Получение[править | править код]
Основным лабораторным способом получения является термическое хлорирование изобутилена. Процесс осуществляется в стеклянном или кварцевом аппарате, состоящем из реакционной зоны и смесителя. В последний поступают газообразные хлор (400 мл/мин) и изобутилен (600 мл/мин). Газовый поток пребывает в зоне реакции 3—5 секунд, температура процесса составляет 100 °C. После этого реакционные газы поступают в насадочную колонку, где хлорорганические продукты конденсируются, а хлороводород отделяется. Полученные органические вещества промывают водой, сушат над хлоридом кальция и разгоняют на ректификационной колонне, при этом выделяя фракцию, которая кипит при температуре 70—74 °C. При соблюдении данной методики выход составляет 65—70%. При этом протекает следующая реакция[2]:
Основным промышленным способом получения также является термическое хлорирование изобутилена. Процесс включает в себя три стадии:
- Газофазное хлорирование изобутилена. В тангенциальный смеситель подаются одновременно газообразные изобутилен и хлор, причём скорость их поступления обеспечивает мгновенное смешение данных компонентов. После этого смесь газов поступает в реактор, где проводит 1,0—1,5 секунды.
- Конденсация и разделение продуктов реакции. Данная стадия проводится в конденсационно-отпарной колонне, где газообразные и хлорорганические вещества разделяются. Пары, которые выходят с верха колонны, проходят через охлаждаемый рассолом конденсатор, где и конденсируется основная часть хлорорганических продуктов реакции. Пары после конденсатора поступают в абсорбционную колонну, где абсорбируется хлороводород.
- Ректификация продуктов хлорирования. Разделение различных органических продуктов реакции, выделение металлилхлорида.
При данном процессе основными отходами являются хлороводород, дихлориды изобутана и изобутилена, а также хлор-2-метилпропен и трет-бутилхлорид[2].
Физические свойства[править | править код]
Металлилхлорид представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом. Малорастворим в воде (растворимость при 20 °C составляет 0,1%), смешивается во всех отношениях с органическими растворителями, например, с этанолом или эфирами[2]. Летуч. Обладает способностью сорбироваться физически и химически[3].
Температура, °C | -54,0 | -22,0 | -9,9 | 2,5 | 10,6 | 21,0 | 36,8 | 49,0 | 72,17 | 80,0 | 100,0 | 120,0 |
Давление паров, кПа | 0,13 | 1,33 | 2,67 | 5,33 | 8,00 | 13,33 | 26,67 | 53,32 | 101,3 | 125,0 | 248,0 | 394,0 |
Химические свойства[править | править код]
- Подвергается радикальному замещению со стороны галогенов в газовой фазе при температуре выше 300 °C[4]:
- В присутствии кислот Льюиса присоединяет галогеноводороды по двойной связи. При этом хлороводород присоединяется по правилу Марковникова, а бромоводород — против данного правила вследствие проявления перекисного эффекта Караша:
- Присоединяет хлорноватистую кислоту с образованием двух изомеров:
- Аллильный атом хлора в металлилхлориде является очень подвижным, поэтому легко протекает гидролиз рассматриваемого соединения с образованием металлилового спирта и диметаллилового эфира[2]:
- Гидратируется в присутствии серной кислоты[4]:
- С алкоголятами образует простые эфиры, с солями карбоновых кислот — сложные эфиры:
- Легко вступает в реакции обмена:
- Способен алкилировать ароматические соединения в присутствии хлорида алюминия[4]:
Применение[править | править код]
Металлилхлорид применяется в качестве фумиганта для борьбы с нематодами, высокоэффективного инсектицида для обеззараживания зерновых продуктов и обработки зернохранилищ; для борьбы с вредителями запасов зерна злаковых и бобовых культур продовольственного, семенного и иных назначений[3]. В силу своей высокой реакционной способности широко используется в органическом синтезе, для получения различных аллильных соединений, аминов, спиртов, сложных эфиров, пластмасс, полимеров, полиакрилонитрильных волокон типа "Нитрон", лекарственных средств[3]. Применяется как модифицирующая добавка к полимерам, смолам, клеям и другим материалам[4].
Безопасность[править | править код]
Металлилхлорид является легковоспламеняющимся веществом, его пары в смеси с воздухом взрывоопасны. Температура вспышки в открытом приборе составляет 6 °C, температура воспламенения равна 0 °C, температура самовоспламенения составляет 478 °C. Концентрационные пределы воспламенения паров металлилхлорида в воздухе составляют: нижний — 2,1±0,2%, верхний — 11,6±1,5% по объёму[2].
Металлилхлорид относится к высокотоксическим веществам (класс опасности 2). Может проявлять политропное действие. Вызывает глубокий наркоз. Обладает раздражающим действием на кожу, вызывая некрозы, и на слизистые оболочки. Высокая температура окружающего воздуха усиливает раздражающее действие на кожу. Кумулятивные свойства выражены слабо[3]. Поражает дыхательные пути, является почечным ядом. Допустимая суточная доза поступления в организм человека составляет 0,01 мг/кл. Симптомами интоксикации являются слабость, чувство утомления, ощущение сдавливания в висках[3].
ПДК паров в воздухе рабочей зоны составляет 0,3 мг/м3, ПДК в атмосферном воздухе населённых мест равна 0,01 мг/м3, ПДК в водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — 0,01 мг/л[5].
Потери и выбросы производств органического синтеза с пестицидов, рассеивание при хранении и транспортировке, использование в сельском хозяйстве вызывают попадание металлилхлорида в окружающую среду в виде паров и сточных вод. Во внешней среде умеренно стоек, разлагается в течение 6 месяцев. Десорбция из зерна может длиться несколько месяцев[3].
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 641 с.
- 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.
- А.Л. Бандман, Г.А. Войтенко, Н.В. Волкова и др. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов; Справ. изд. / под ред. В.А. Филова и др.. — Л.: Химия, 1990. — 732 с. — ISBN 5-7245-0265-8.