Гексахлорбутадиен - Hexachlorobutadiene
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Гексахлор-1,3-бутадиен | |
| Другие имена ГХБД, HCDB, перхлорбутадиен, перхлор-1,3-бутадиен, трипен | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.001.605  |
| КЕГГ | |
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| C4Cl6 | |
| Молярная масса | 260,76 г / моль |
| Внешность | Бесцветная жидкость |
| Запах | Мягкий, как скипидар[1] |
| Плотность | 1,665 г / мл при 25 ℃ |
| Температура плавления | -22 - -19 ℃ |
| Точка кипения | 210-220 ℃ |
| Давление газа | 0,2 мм рт. Ст. (20 ° C)[1] |
| Опасности | |
| Главный опасности | канцероген |
| Паспорт безопасности | Сигма Олдрич |
| NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | никто[1] |
REL (Рекомендуемые) | Са TWA 0,02 частей на миллион (0,24 мг / м3) [кожа][1] |
IDLH (Непосредственная опасность) | Ca [N.D.][1] |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Гексахлорбутадиен, Cl2C = C (Cl) C (Cl) = CCl2, представляет собой бесцветную жидкость при комнатная температура который имеет запах, похожий на запах скипидар. Это хлорированный алифатический диен с нишевыми приложениями, но чаще всего используется как растворитель для других хлорсодержащих соединений.[2][3]
Синтез
Гексахлорбутадиен, или ГХБД, в основном производится на заводах по хлоринолизу в качестве побочного продукта при производстве четыреххлористый углерод и тетрахлорэтен. Хлоринолиз - это радикальная цепная реакция, которая происходит при углеводороды подвергаются хлор газ в пиролитических условиях. Углеводород хлорируется, и образующиеся хлоруглероды расщепляются. Этот процесс аналогичен горению, но с хлором вместо кислорода.[2][4]
Гексахлорбутадиен появляется как побочный продукт во время хлоринолиза бутан производные при производстве как четыреххлористого углерода, так и тетрахлорэтена. Эти два товара производятся в таких больших масштабах, что обычно можно получить достаточно ГХБД для удовлетворения промышленного спроса. В качестве альтернативы гексахлорбутадиен можно синтезировать напрямую через хлорирование из бутан или же бутадиен.[2][3]
Реактивность
Продукты реакции хлоринолиза сильно зависят как от температуры, так и от давления, при котором происходит реакция. Таким образом, регулируя эти условия реакции в присутствии газообразного хлора, гексахлорбутадиен можно еще больше хлорировать с получением тетрахлорэтилен, гексахлорэтан, октахлорбутен и даже декахлорбутан. Как правило, увеличение количества заместителей хлора в соединении увеличивает его токсичность, но снижает его горючесть. Хлорирование через расщепление углеродного скелета является термодинамически предпочтительным, тогда как хлорированный C4 продукты предпочтительны при более низких температурах и давлениях. Три продукта хлоринолиза гексахлорбутадиена показаны в приведенных ниже реакциях.[3]
Приложения
Одно из основных применений гексахлорбутадиена - это растворитель для хлора, что хорошо иллюстрирует распространенный афоризм «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 C4Cl6 может растворять больше хлора, чем один моль CCl4, но разница в молекулярной массе между двумя растворителями такова, что на литр растворителя больше хлора может быть растворено в четыреххлористом углероде. Ниже показана молярная растворимость гексахлорбутадиена по сравнению с четыреххлористым углеродом при различных температурах. [2][4]
| Температура (C) | Молярная растворимость ГХБД | Молярная растворимость ККл4 |
|---|---|---|
| -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. В качестве растворителя он не реагирует с обычными кислотами и выбирает ненуклеофильные основания. Примером применения ГХБД в качестве растворителя является FeCl3 -катализируемое хлорирование толуол дать пентахлорметилбензол. Гексахлорбутадиен используется в этой реакции исключительно вместо четыреххлористого углерода, поскольку хлорид железа (FeCl3) не растворяется в CCl4.[5][6]
Учитывая его сродство к хлорированным соединениям, жидкий ГХБД используется в качестве скруббера для удаления хлорсодержащих загрязняющих веществ из газовых потоков. Примером этого приложения является его использование в производстве Газ HCl в качестве основных загрязнителей, особенно Cl2, более растворимы в гексахлорбутадиене, чем газообразный хлористый водород.[2]
В ИК-спектроскопии гексахлорбутадиен иногда используется в качестве смеси для анализа частот валентных колебаний C-H полос. Обычный муллинг-агент, нуйол, является углеводородом и, таким образом, имеет полосы валентного колебания C-H, которые могут мешать сигналу от образца. Поскольку ГХБД не содержит связей C-H, его можно использовать вместо этого для получения этой части ИК-спектра. К сожалению, некоторые металлоорганический соединения вступают в реакцию с ГХБД, и поэтому следует соблюдать осторожность при выборе его в качестве агента для перемешивания, чтобы не разрушить образец. [7]
Гексахлорбутадиен имеет еще одно, хотя и несколько устаревшее, применение в качестве альгицида в промышленных системах охлаждения. Хотя ГХБД является сильнодействующим гербицидом, в последние годы это конкретное применение не поощрялось из-за высокой токсичности соединения при низких концентрациях.[2][8][9]
Токсичность
Было обнаружено, что гексахлорбутадиен вызывает системную токсичность после перорального, ингаляционного и кожного воздействия. Эффекты могут включать жировую дегенерацию печени, эпителиальный некротический нефрит, угнетение центральной нервной системы и цианоз. [10]
Канцерогенность гексахлорбутадиена была классифицирована Агентством по охране окружающей среды США. [11] классифицировал гексахлорбутадиен как возможный канцероген для человека группы C. Американская конференция государственных и промышленных гигиенистов классифицировала гексахлорбутадиен как подтвержденный канцероген для животных A3 с неизвестным значением для человека. [12] В Национальный институт охраны труда и здоровья установил рекомендуемый предел воздействия 0,02 промилле в течение восьмичасового рабочего дня.[13]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б c d е Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0314". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ а б c d е ж Манфред Россберг и др. «Хлорированные углеводороды», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., Дои:10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
- ^ а б c Кенрик А. Маршалл, "Хлороуглероды и хлоруглеводороды, обзор", Кирк-Отмерская энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 2003, Дои:10.1002 / 0471238961.1021182218050504.a01.pub2
- ^ а б Питер Шмиттингер и др. «Хлор», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006 г., Дои:10.1002 / 14356007.a06_399.pub2
- ^ Правин Хандаре и Рон Спон, "Толуолы, хлорированные по кольцу", Энциклопедия химической технологии Кирк-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 2001, Дои:10.1002 / 0471238961.18091407120914.a01.pub2
- ^ Майкл Т. Холбрук, "Тетрахлорид углерода", Кирк-Отмерская энциклопедия химической технологии, John Wiley & Sons Inc, 1993, Дои:10.1002 / 0471238961.0301180208151202.a01
- ^ Грегори С. Джиролами, Томас Б. Раухфус и Роберт Дж. 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, Дои:10.1002 / 14356007.b07_155.pub2
- ^ Нэнси Р. Пассоу, «Регулирующие органы, химическая промышленность», Энциклопедия химической технологии Кирк-Отмера, John Wiley & Sons Inc, 2003 г., Дои:10.1002 / 0471238961.0308051316011919.a01.pub2
- ^ ATSDR (Агентство 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) [1991]. Гексахлорбутадиен. Интегрированная система информации о рисках. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США. Доступны на: http://cfpub.epa.gov/ncea/iris/index.cfm. По состоянию на 05.09.2008.
- ^ ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене) [2001]. Документация по гексахлорбутадиену, содержащая предельно допустимые значения и индексы биологического воздействия. 7-е изд. Цинциннати, Огайо.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний. [2011]. Карманный справочник NIOSH по химической опасности. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Доступны на: https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0314.html. Дата обращения 07.11.2013.