1,2-Дихлоретан

Шаблон:Речовина 1,2-дихлоретан (раніше. хлористий етилен) — хлорорганічна речовина; безбарвна рідина з солодкуватим запахом, що має формулу ClCH₂−СН₂Cl. Сильний наркотичний засіб, що чинить на людину канцерогенну дію.

Вперше синтезували 1795 року голландські хіміки, звідки й назва — «рідина голландських хіміків»Шаблон:Sfn. Широко застосовується як напівпродукт органічного синтезу (найчастіше — у виробництві вінілхлориду), а також як розчинник.

Історія створення

1781 року голландські хіміки Шаблон:Iw і Шаблон:Iw вперше в чистому вигляді синтезували етилен (сировина для отримання 1,2-дихлоретану) впливом сульфатної кислоти на винний спирт при нагріванні. 1795 року інші голландські хіміки Шаблон:Iw і Ловеренбург вивчили склад газу, і визнали його вуглеводнем. Потім ці ж четверо голландських учених вперше провели реакцію сполучення етилену з хлором, продуктом якої стала масляниста речовина, названа «олією голландських хіміків» (нині за номенклатурою — 1,2-дихлоретан). Звідси пішла назва «олійного газу» для етилену та назва класу «олефіни» (від Шаблон:Lang-la — олія).

Фізичні властивості

Безбарвна летка рідина зі солодкуватим запахом, що нагадує хлороформ. Добре розчиняється у спирті, ефірі, нафтових вуглеводнях, погано розчинний у воді. Густина за +20 °C становить 1,253 г/см³. Температура кипіння становить 83,47 °C, а плавлення — 35,36 °C. Легко випаровується, утворює азеотропну суміш із водою (71,6 °C, 91,8 мас. % дихлоретану). Хороший розчинник багатьох органічних сполук і полімерів, при цьому тверді вуглеводні при температурі нижче +25 °C розчиняються в дихлоретані погано, на цьому засноване його застосування для депарафінізації олій.

Хімічні властивості

Здатний вступати в реакцію галогенування, взаємодіючи з хлором у рідкій або паровій фазі в присутності радикальних ініціаторів. Продукт реакції — Шаблон:Li:

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\to 𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}+𝖧𝖢𝗅$

Також 1,2-дихлоретан здатний дегідрохлоруватися при дії спиртових або водних розчинів лугів або при нагріванні вище 250 °C (утворюється вінілхлорид):

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+𝖭𝖺𝖮𝖧\to {𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{=}𝖢𝖧\mathsf{-}𝖢𝗅+𝖭𝖺𝖢𝗅+{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Вступає в реакцію гідролізу з утворенням етиленгліколю. Реакція протікає в присутності кислот або лугів за 140—250 °C та тиску до 4 МПа:

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\to {𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖮𝖧\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖮𝖧+\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅$

При нагріванні до 120 °C дихлоретану з аміаком у водних або спиртових середовищах у присутності солей амонію отримують Шаблон:Li:

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+\mathrm{𝟦}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\to {𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖭\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}+\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅$

З ціанистим натрієм дихлоретан утворює сукциннітрил:

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝖭\to 𝖭𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝖭+\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Вступає в реакцію алкілювання в присутності каталізаторів Фріделя — Крафтса, взаємодії з бензолом та його аналогами:

$𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟨}}{𝖧}_{\mathrm{𝟨}}\to {𝖢}_{\mathrm{𝟨}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}{𝖢}_{\mathrm{𝟨}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}+\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅$

При нагріванні з розчинами полісульфідів натрію дихлоретан утворює каучукоподібну речовину тіокол:

$𝗇𝖢𝗅\mathsf{-}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖲}_{𝗇}\to$$\mathsf{(}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖲\mathsf{(}\mathsf{=}𝖲\mathsf{)}\mathsf{-}𝖲\mathsf{(}\mathsf{=}𝖲\mathsf{)}\mathsf{-}{\mathsf{)}}_{𝗇}+\mathrm{𝟤}𝗇𝖭𝖺𝖢𝗅$

Отримання

Щороку в США, Західній Європі та Японії разом виробляють понад 17,5 млн. тонн дихлоретану.

Основним методом одержання є каталізована хлоридом заліза(III) реакція приєднання хлору до етилену. Вона протікає у дві стадії за температури +20-80 °С у середовищі дихлоретану. На виході отримують продукт чистотою 99,86 % (мас.), селективність процесу підвищують до 98,5 % і вище добавками інгібітору:

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{=}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}+𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\to 𝖢𝗅\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅$

1979 року запропоновано інший спосіб проведення цієї реакції, що полягає в тому, що хлорування ведуть за 95-130 °С, під невеликим тиском, застосовуючи надлишок етилену 1,01-1,10 проти стехіометрії в присутності хлоридів міді та сурми.

Іншим поширеним способом отримання 1,2-дихлоретану є окислювальне хлорування етилену в присутності каталізатора на основі хлориду міді(II). Ступінь конверсії етилену становить 20-40 %:

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢\mathsf{=}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}+\mathrm{𝟦}𝖧𝖢𝗅+{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\to \mathrm{𝟤}𝖢𝗅\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢𝗅+\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Застосування

Як розчинник 1,2-дихлоретан має багато позитивних властивостей: дешевизна, значна розчиняльна здатність, слабка займистість і легкістю отримання у великих кількостях. Однак, через схильність до гідролізу при кип'ятінні з водою з утворенням агресивного солянокислого середовища, частіше застосовують дорожчий трихлоретилен. Також хлористий етилен не розчиняє нітро- і ацетилцелюлози (тільки в суміші з метанолом або етанолом). До того ж обмеженість застосування пов'язана з токсичністю цієї речовини.

1,2-дихлоретан застосовують як екстрагувальний агент у виробництві рослинних олій, засіб сухого чищення та обкурювання та складник для отримання лаків. Іноді застосовують у сільському господарстві для знезараження приміщення чи зерна від комах та збудників грибкових захворювань.

Найчастіше застосовується як клей для склеювання виробів з оргскла та полікарбонату та приготування рідких клейових сумішей на їхній основі.

Застосовується для підвищення активності каталізатора риформінгу бензинів.

Безпека

Шаблон:Медпопередження Дихлоретан — сильний наркотичний засіб, канцероген. Викликає дистрофічні зміни в печінці, нирках та інших органах, може спричинити помутніння рогівки. В організм може потрапляти при вдиханні та через шкіру . При вживанні всередину або вдиханні парів викликає отруєння, що характеризується слабкістю, запамороченням, сонливістю, головним болем, солодким смаком у роті, нудотою, блюванням, подразненням слизових оболонок, почервонінням шкіри, при сильних отруєннях можлива непритомність. Перша допомога потерпілому — вдихання свіжого повітря, інгаляція киснем, штучне дихання; підшкірне введення камфори, кофеїну, кордіаміну.

Допустима концентрація пари в повітрі робочої зони дорівнює 10 мг/м³ (середньозмінна за 8 год) та 30 мг/м³ (максимальна разова). Поріг сприйняття запаху може досягати 450—750 мг/м³ та 1500 мг/м³Шаблон:Нема в джерелі.

Максимальна з разових масових концентрацій домішки в атмосферному повітрі — 3 мг/м³, середньодобова масова концентрація домішки — 1 мг/м³. ГДК у воді водойм — 2 мг/дм³. Шаблон:Fact2. Належить до легкозаймистих рідин, межі вибуховості в повітрі становлять 6,2-16 об. %.

Див. також

• 1,1-Дихлоретан

Література

• Шаблон:ВТ-ЕСБЕ