Окись этилена - Зимаков П.В.
Скачать (прямая ссылка):
1) Реакция образования окиси этилена при взаимодействии тиленхлоргидрина с основаниями:
ClCH2CH2OH + MeOH-> H2C-CH2 + MeCl + H2O
2) Гидролиз этиленхлоргидрина с образованием этиленгли-ко ля;
HOCH2CH2Cl + H2O-» HOCH2CH2OH + HCl
3) Взаимодействие этиленхлоргидрина с сернистым натрием, в результате которого образуется тиодиэтиленгликоль*:
ClCH2CH2OH + Na2S-> NaSCH2CH2OH + NaCl
NaSCH2CH2OH .CH2CH2OH
+ -» S< + NaCl
ClCH2CH2OH 4H2CH2OH
* Эта реакция является первой стадией получения иприта, который образуется при дальнейшей обработке тиодиэтиленгликоля хлористым водородом3:
/CH2CH2OH /CH2CH2Cl
S< + 2HCl -* S< + 2H2O
4CH2CH2OH 4CH2CH4Cl
4) Реакция этиленхлоргидрина с цианидом натрия, приводящая к образованию этиленциангидрина
CICH2CH2OH + NaCN-> NCCH2CH2Cl + NaCl
который является полупродуктом в производстве акрилонитрила и акрилатов.
5) Взаимодействие этиленхлоргидрина с аммиаком с образованием моно-, ди- и триэтаноламинов:
ClCH2CH2OH + NH3-* NH2CH2CIT2OH + HCl
NH2CH2CH2OH + ClCH2CH2OH-> NH(CH2CH2OH)2 + HCl
NH(CH2CH2OH)2 -f CICH2CIT2OH-* N(CH2CH2OH)3 + HCl
Этаноламины широко применяются для очистки промышленных газов от двуокиси углерода и сероводорода.
6) Реакция этиленхлоргидрина с анилином с образованием этаноланилина
C6H5NH2 + ClCH2CH2OH-> C6H5NHCH2CH2OH + HCl
который в дальнейшем можно перевести в индиго4.
7) Взаимодействие спиртовой группы этиленхлоргидрина с кислотами и их ангидридами, при котором получаются сложные эфиры. Так, из этиленхлоргидрина и хлорокиси фосфора синтезируют1 пластификаторы, например цетамолл Qu (трихлорэтилфос-фат).
8) Нагревание этиленхлоргидрина с концентрированной серной кислотой до 100 0C с образованием р\|}'-дихлордиэтилового эфира
2ClCH2CH2OH--> (ClCH2CHj)2O + H2O
применяемого в качестве селективного растворителя в производстве смазочных масел.
9) Реакции этиленхлоргидрина с магнийорганическими соединениями:
2C6H5MgBr + ClCH2CH2OH -» C6H5CH2CH2-OMgBr + C6H6 + MgClBr
Водный этиленхлоргидрин применяется главным образом для производства окиси этилена. Безводный этиленхлоргидрин может использоваться в качестве растворителя5 жиров, масел и смол для извлечения диенов из содержащих их газов или жидкостей6. Этиленхлоргидрин можно использовать для производства пластических масс7 и специальных видов синтетического каучука, смачивающих и эмульгирующих веществ8.
Этиленхлоргидрин является токсическим веществом. У людей, работающих с ним, наблюдались случаи отравления9, первыми признаками которого являются рвота и головокружение. При тяжелых отравлениях в результате вдыхания концентриро-
ванных паров этиленхлоргидрина наблюдаются головная боль, слабость, расстройство желудка и раздражение глаз. Предельно допустимая концентрация10 этиленхлоргидрина в воздухе принята равной 0,016 мг/л. При работе с этиленхлоргидрином необходимо пользоваться промышленным фильтрующим противогазом марки А. Этиленхлоргидрин не следует употреблять как растворитель в тех случаях, когда аппаратура не может быть полностью герметизирована10.
ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛЕНХЛОРГИДРИНА
Этиленхлоргидрин был впервые получен в 1859 г. взаимодействием этиленгликоля с хлористым водородом11
HOCH2CH2OH + HCl-» ClCH2CH2OH + H2O
и несколько позднее — из этиленгликоля и монохлористой серы12 2HOCH2CH2OH + 2S2Cl2-> 2ClCH2CH2OH + 2HCl + S02+3S
а также из этилена действием хлорноватистой кислоты13: CH2=CH2 + HOCl-* ClCH2CH2OH
Нельзя не отметить как исторические методы получения водного этиленхлоргидрина взаимодействие этилена с гипохлорита-ми в присутствии слабых кислот14-16, а также способ17, состоящий в пропускании хлора и этилена в охлажденный раствор карбоната или бикарбоната натрия (выход этиленхлоргидрина по этому методу не превышает 30%). Этиленхлоргидрин получали также взаимодействием гипохлорита натрия18, хлора и этилена19. Наибольшие выходы этиленхлоргидрина достигались при выделении хлорноватистой кислоты из хлорной извести в результате действия на нее двуокиси углерода20. Были попытки21-23 получить этиленхлоргидрин пропусканием этилена в смеси с хлором и водяным паром через колонку, заполненную кусками пиролюзита. В газовой фазе и при высокой температуре процесс идет главным образом в направлении образования дихлорэтана и других полихлоридов24, а не этиленхлоргидрина.
Безводный этиленхлоргидрин образуется при взаимодействии хлористого водорода с окисью этилена:
H2C-CH2 + HCl-> ClCH2CH2OH
V
В лабораторных условиях этим путем можно получать безводный этиленхлоргидрин25 с выходом 93%. Оптимальные условия реакции: температура 30 °С; молярное отношение окись этилена : хлористый водород = 1 : 1,1; скорость подачи реагентов 650—750 л/ч.
Безводный этиленхлоргидрин образуется при взаимодействии четыреххло-ристого кремния с окисью этилена с последующим гидролизом полученного тетра-Р-хлорэтоксисилана26:
SiCl4 + 4H2C-CH2-> Si(OCH2CHCO4
\ / О
Si(OCH2CH2Cl)4 + 2H2O-» 4ClCH2CH2OH + SiO2
Существуют другие методы получения безводного этиленхлоргидрина, но они из-за малодоступности и высокой стоимости исходных материалов представляют только лабораторный интерес27-30.
