Гексахлорбутадиен
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Гексахлор-1,3-бутадиен
| |
| Другие имена
ГХБД, ГХДБ, перхлорбутадиен, перхлор-1,3-бутадиен, трипен
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.001.605 |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 4 Кл 6 | |
| Молярная масса | 260.74 g·mol −1 |
| Появление | Бесцветная жидкость |
| Запах | Мягкий, скипидарный [ 1 ] |
| Плотность | 1,665 г/мл при 25 °C |
| Температура плавления | −22–−19 ° C (−8–−2 ° F; 251–254 К) |
| Точка кипения | 210–220 ° C (410–428 ° F; 483–493 К) |
| нерастворимый | |
| Давление пара | 0,2 мм рт.ст. (20 °С) [ 1 ] |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
канцероген |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
никто [ 1 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
Ca TWA 0,02 ppm (0,24 мг/м 3 ) [кожа] [ 1 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
Это [НД] [ 1 ] |
| Паспорт безопасности (SDS) | Сигма Олдрич |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Гексахлорбутадиен (часто сокращенно «ГХБД») Cl 2 C=C(Cl)C(Cl)=CCl 2 представляет собой бесцветную жидкость при комнатной температуре , имеющую запах, похожий на запах скипидара . Это хлорированный алифатический диен , который находит нишевое применение, но чаще всего используется в качестве растворителя для других хлорсодержащих соединений. [ 2 ] [ 3 ] Структурно он имеет 1,3-бутадиеновое ядро, но полностью замещено атомами хлора.
Синтез
[ редактировать ]Гексахлорбутадиен в основном производится на установках хлоролиза в качестве побочного продукта при производстве четыреххлористого углерода и тетрахлорэтена . Хлоринолиз — это радикальная цепная реакция, которая происходит, когда углеводороды подвергаются воздействию газообразного хлора в пиролитических условиях. Углеводород хлорируется и образующиеся хлоруглероды расщепляются. Этот процесс аналогичен горению, но вместо кислорода используется хлор. [ 2 ] [ 4 ]
Гексахлорбутадиен встречается как побочный продукт при хлоролизе производных бутана при производстве как четыреххлористого углерода, так и тетрахлорэтена. Эти два товара производятся в таких больших масштабах, что обычно можно получить достаточное количество ГХБД для удовлетворения промышленного спроса. можно синтезировать напрямую путем хлорирования бутана бутадиена или Альтернативно гексахлорбутадиен . [ 2 ] [ 3 ]
Реактивность
[ редактировать ]Продукты реакций хлоролиза сильно зависят как от температуры, так и от давления, при котором протекает реакция. Таким образом, регулируя эти условия реакции в присутствии газообразного хлора, гексахлорбутадиен можно дополнительно хлорировать с образованием тетрахлорэтилена , гексахлорэтана , октахлорбутена и даже декахлорбутана. В целом увеличение количества хлорзаместителей в соединении увеличивает его токсичность, но снижает его горючесть. Хлорирование посредством расщепления углеродного скелета является термодинамически предпочтительным, тогда как хлорированные продукты C 4 предпочтительнее при более низких температурах и давлениях. Три продукта хлоролиза гексахлорбутадиена показаны в реакциях ниже. [ 3 ]
Приложения
[ редактировать ]Одним из основных применений гексахлорбутадиена является растворитель хлора, что является хорошим примером распространенного афоризма «подобное растворяется в подобном». Молярная растворимость хлора в ГХБД при 0 °C составляет около 34% (2,17 моль/л). Растворимость другого хлорного растворителя, четыреххлористого углерода, при 0 °C составляет около 30% (3,11 моль/л). Один моль C 4 Cl 6 может растворить больше хлора, чем один моль CCl 4 , но разница в молекулярной массе между двумя растворителями такова, что на литр растворителя в четыреххлористом углероде можно растворить больше хлора. Ниже показана молярная растворимость гексахлорбутадиена по сравнению с четыреххлористым углеродом при различных температурах. [ 2 ] [ 4 ]
| Температура (С) | Молярная растворимость
ГХБД |
Молярная растворимость
CCl 4 |
|---|---|---|
| –20 | 60 | 60 |
| 0 | 34 | 30 |
| 20 | 21 | 18 |
| 40 | 13 | 10 |
| 60 | 10 | 8 |
| 80 | 6 | 5 |
Как и хлор, многие другие хлорсодержащие соединения легко растворяются в растворе гексахлорбутадиена. Как растворитель он не реагирует с обычными кислотами и некоторыми ненуклеофильными основаниями. Показательным применением ГХБД в качестве растворителя является катализируемое FeCl 3 хлорирование толуола с образованием пентахлорметилбензола. В этой реакции гексахлорбутадиен используется исключительно вместо четыреххлористого углерода, поскольку хлорид железа (FeCl 3 ) нерастворим в CCl 4 . [ 5 ] [ 6 ]
Учитывая его сродство к хлорированным соединениям, жидкий ГХБД используется в качестве скруббера для удаления хлорсодержащих примесей из газовых потоков. Примером такого применения является его использование при производстве газообразного HCl , поскольку основные загрязнители, особенно Cl 2 , более растворимы в гексахлорбутадиене, чем газообразный хлористый водород. [ 2 ]
В ИК-спектроскопии гексахлорбутадиен иногда используется в качестве образца для анализа частот валентных полос CH. Обычный разглаживающий агент Nujol является углеводородом и поэтому имеет полосы растяжения CH, которые могут мешать сигналу от образца. Поскольку ГХБД не содержит связей CH, его можно использовать вместо этого для получения этой части ИК-спектра. К сожалению, некоторые металлоорганические соединения вступают в реакцию с ГХБД, поэтому при выборе его в качестве размалывающего агента необходимо соблюдать осторожность, чтобы не разрушить образец. [ 7 ]
Гексахлорбутадиен имеет еще одно, хотя и несколько устаревшее, применение в качестве альгицида в промышленных системах охлаждения. Хотя ГХБД является мощным гербицидом, в последние годы его применение не поощряется из-за высокой токсичности соединения в низких концентрациях. [ 2 ] [ 8 ] [ 9 ]
Токсичность
[ редактировать ]Было замечено, что гексахлорбутадиен вызывает системную токсичность при воздействии через рот, ингаляцию и через кожу. Эффекты могут включать жировую дегенерацию печени, эпителиально-некротизирующий нефрит, угнетение центральной нервной системы и цианоз. [ 10 ]
Агентство по охране окружающей среды США [ 11 ] отнес гексахлорбутадиен к группе C, возможному канцерогену для человека. Американская конференция правительственных и промышленных гигиенистов классифицировала гексахлорбутадиен как подтвержденный канцероген для животных класса A3 с неизвестным воздействием на человека. [ 12 ] Национальный институт безопасности и гигиены труда установил рекомендуемый предел воздействия на уровне 0,02 частей на миллион в течение восьмичасового рабочего дня. [ 13 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0314» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б с д и ж Манфред Россберг и др. «Хлорированные углеводороды», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., два : 10.1002/14356007.a06_233.pub2
- ^ Jump up to: а б с Кенрик А. Маршалл, «Хлоруглероды и хлоруглеводороды, обзор», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 2003 г., два : 10.1002/0471238961.1021182218050504.a01.pub2
- ^ Jump up to: а б Питер Шмиттингер и др. «Хлор», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., два : 10.1002/14356007.a06_399.pub2
- ^ Правин Хандаре и Рон Спон, «Толуолы, хлорированные по кольцу», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 2001, два : 10.1002/0471238961.18091407120914.a01.pub2
- ^ Майкл Т. Холбрук, «Тетрахлорид углерода», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 1993, два : 10.1002/0471238961.0301180208151202.a01
- ^ Грегори С. Джиролами , Томас Б. Раухфусс и Роберт Анджеличи , «Синтез и техника в неорганической химии», University Science Books, 1999, ISBN 0-935702-48-2 .
- ^ Вольфганг Декант и Спиридон Вамвакас, «Токсикология», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2004, два : 10.1002/14356007.b07_155.pub2
- ^ Нэнси Р. Пассоу, «Регулирующие органы, химическая промышленность», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 2003, два : 10.1002/0471238961.0308051316011919.a01.pub2
- ^ ATSDR (Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний). [1994]. Токсикологический профиль гексахлорбутадиена. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Служба общественного здравоохранения.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США (Агентство по охране окружающей среды США) [1987]. Гексахлорбутадиен. Интегрированная система информации о рисках. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США. Доступно по адресу: https://cfpub.epa.gov/ncea/iris2/chemicalLanding.cfm?substance_nmbr=58 . Доступ 14.07.2021.
- ^ ACGIH (Американская конференция правительственных специалистов по промышленной гигиене) [2001]. Гексахлорбутадиен. Документация пороговых значений и показателей биологического воздействия. 7-е изд. Цинциннати, Огайо.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний. [2011]. Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0314.html . По состоянию на 07.11.2013 г.