Epichlorhydrin - Epichlorohydrin

(±) -Epichlorhydrin
Epichlorhydrin skeletstruktur
R-Epichlorhydrin-beregnet-MP2-3D-balls.png
( R ) -Epichlorhydrin
S-Epichlorhydrin-beregnet-MP2-3D-balls.png
( S ) -Epichlorhydrin
Navne
Foretrukket IUPAC -navn
2- (chlormethyl) oxiran
Andre navne
(Chlormethyl) oxiran
Epichlorhydrin
1-Chlor-2,3-epoxypropan
γ-Chloropropylenoxid
Glycidylchlorid
Identifikatorer
3D -model ( JSmol )
79785
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.003.128 Rediger dette på Wikidata
EF -nummer
164180
KEGG
RTECS nummer
UNII
FN -nummer 2023
  • InChI = 1S/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H, 1-2H2 kontrollereY
    Nøgle: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N kontrollereY
  • InChI = 1/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H, 1-2H2
    Nøgle: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYAY
  • ClCC1CO1
Ejendomme
C 3 H 5 ClO
Molar masse 92,52 g/mol
Udseende farveløs væske
Lugt hvidløg eller chloroform -lignende
Massefylde 1,1812 g/cm 3
Smeltepunkt −25,6 ° C (−14,1 ° F; 247,6 K)
Kogepunkt 117,9 ° C (244,2 ° F; 391,0 K)
7% (20 ° C)
Damptryk 13 mmHg (20 ° C)
Farer
Sikkerhedsdatablad Eksternt datablad
GHS -piktogrammer GHS02: BrandfarligGHS05: ÆtsendeGHS06: GiftigGHS07: FarligGHS08: Sundhedsfare
GHS Signalord Fare
H226 , H301 , H311 , H314 , H317 , H331 , H350
P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P272 , P280 , P281 , P301+310 , P301+330+331 , P302+352 , P303+361+ 353 , P304+340 , P305+351+338 , P308+313 , P310 , P311
NFPA 704 (brand diamant)
3
3
2
Flammepunkt 32 ° C (90 ° F; 305 K)
Eksplosive grænser 3,8–21%
Dødelig dosis eller koncentration (LD, LC):
3617 ppm (rotte, 1 time)
2165 ppm (rotte, 1 time)
250 ppm (rotte, 8 timer)
244 ppm (rotte, 8 timer)
360 ppm (rotte, 6 timer)
250 ppm (rotte, 4 timer)
NIOSH (grænser for sundhedseksponering i USA):
PEL (tilladt)
 TWA 5 ppm (19 mg/m 3 ) [hud]
REL (anbefalet)
 Kræftfremkaldende
IDLH (Umiddelbar fare)
 Ca [75 ppm]
Medmindre andet er angivet, angives data for materialer i deres standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
kontrollereY kontrollere  ( hvad er   ?) kontrollereY☒N
Infobox referencer

Epichlorhydrin (forkortet ECH ) er en organochlorforbindelse og et epoxid . På trods af sit navn er det ikke en halogenhydrin . Det er en farveløs væske med en skarp, hvidløglignende lugt, moderat opløselig i vand, men blandbar med de fleste polære organiske opløsningsmidler . Det er et chiralt molekyle, der generelt findes som en racemisk blanding af højrehåndede og venstrehåndede enantiomerer . Epichlorhydrin er en meget reaktiv elektrofil forbindelse og bruges til fremstilling af glycerol , plast, epoxylim og harpikser , epoxyfortyndere og elastomerer .

Produktion

Epichlorhydrin fremstilles traditionelt af allylchlorid i to trin, begyndende med tilsætning af hypochlorsyre , som giver en blanding af to isomere alkoholer:

Epichlorhydrin-fremstilling-trin1-2D-skeletal.png

I det andet trin behandles denne blanding med base for at give epoxidet :

Epichlorhydrin-fremstilling-trin2-2D-skeletal.png

På denne måde produceres mere end 800.000 tons (1997) epichlorhydrin årligt.

Glycerolruter

Epichlorhydrin blev første gang beskrevet i 1848 af Marcellin Berthelot . Forbindelsen blev isoleret under undersøgelser af reaktioner mellem glycerol og gasformigt hydrogenchlorid .

Minder om Berthelots forsøg, glycerol-til-epichlorhydrin (GTE) planter er blevet kommercialiseret. Denne teknologi udnytter tilgængeligheden af ​​billig glycerol fra behandling af biobrændstoffer . Ved fremgangsmåden udviklet af Dow Chemical , glycerol undergår to substitutionsreaktioner ved behandling med hydrogenchlorid i nærvær af en carboxylsyre katalysator . Dette er det samme mellemprodukt dannet i allylchlorid/hypochlorsyreprocessen og behandles ligeledes derefter med base til dannelse af epichlorhydrin.

GTE-Prozess.svg

Andre ruter

Ruter, der involverer færre klorerede mellemprodukter, har fortsat tiltrukket interesse. En sådan proces indebærer epoxidering af allylchlorid.

Ansøgninger

Glycerol og epoxyharpikser syntese

Epichlorhydrin omdannes hovedsageligt til bisphenol A diglycidylether , en byggesten i fremstillingen af epoxyharpikser . Det er også en forløber for monomerer for andre harpikser og polymerer. En anden anvendelse er omdannelsen til syntetisk glycerol . Den hurtige stigning i produktionen af biodiesel , hvor glycerol er et affaldsprodukt, har imidlertid ført til en overflod af glycerol på markedet, hvilket har gjort denne proces uøkonomisk. Syntetisk glycerol bruges nu kun i følsomme farmaceutiske og biotekniske applikationer, hvor kvalitetsstandarder er meget høje.

Mindre og niche -applikationer

Epichlorhydrin er en alsidig forløber i syntesen af ​​mange organiske forbindelser. For eksempel omdannes det til glycidylnitrat , et energisk bindemiddel, der anvendes i eksplosive og drivmidler. Epichlorhydrinen omsættes med et alkalititrat, såsom natriumnitrat , hvilket producerer glycidylnitrat og alkalichlorid. Det bruges som opløsningsmiddel til cellulose , harpikser og maling, og det har fundet anvendelse som et insektrøgemiddel.

Polymerer fremstillet fra epichlorhydrin, fx polyamidepichlorhydrinharpikser, anvendes i papir forstærkning og i levnedsmiddelindustrien til fremstilling te poser, kaffe filtre og pølse / salami tarme samt med vandrensning .

En vigtig biokemisk anvendelse af epichlorhydrin er dets anvendelse som tværbindingsmiddel til fremstilling af Sephadex kromatografiske harpiksstørrelser fra dextrans .

Sikkerhed

Epichlorhydrin er af flere internationale sundhedsforskningsbureauer og -grupper klassificeret som et sandsynligt eller sandsynligt kræftfremkaldende stof hos mennesker. Langvarig oral indtagelse af høje niveauer af epichlorhydrin kan resultere i maveproblemer og øget risiko for kræft. Erhvervsmæssig eksponering for epichlorhydrin via indånding kan resultere i lungeirritation og en øget risiko for lungekræft.

Referencer

  1. ^ Merck Index , 12. udgave, 3648 .
  2. ^ a b c d e f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0254" . National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ a b "Epichlorhydrin" . Umiddelbart farlig for liv eller sundhedskoncentrationer (IDLH) . National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  4. ^ "EPA -forbrugerfaktablad" . Epa.gov . Hentet 2011-12-02 .
  5. ^ Braun, G. (1936). "Epichlorhydrin og epybromhydrin". Organiske synteser . 16 : 30. doi : 10.15227/orgsyn.016.0030 .
  6. ^ Guenter Sienel; Robert Rieth; Kenneth T. Rowbottom. "Epoxider". Ullmanns encyklopædi for industriel kemi . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_531 .
  7. ^ Ludger Krähling; Jürgen Krey; Gerald Jakobson; Johann Grolig; Leopold Miksche. "Allyl -forbindelser". Ullmanns encyklopædi for industriel kemi . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a01_425 .
  8. ^ Berthelot, Marcellin (1854). "Sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des principes immédiats des graisses animaux" . Ann. Chim. Fys . Série 3. 41 : 216–319. Arkiveret fra originalen 2015-04-02 . Hentet 2015-03-02 .
  9. ^ Doris de Guzman (2011-01-20). "Dyrkning af glycerin-til-ECH-planter" . ICIS Green Chemicals.
  10. ^ Bell, Bruce M .; Briggs, John R .; Campbell, Robert M .; Chambers, Susanne M .; Gaarenstroom, Phil D .; Hippler, Jeffrey G .; Hook, Bruce D .; Kearns, Kenneth; et al. (2008). "Glycerin som en fornybar råvare til produktion af epichlorhydrin. GTE -processen" (PDF) . RENGØR - Jord, luft, vand . 36 (8): 657. doi : 10.1002/clen.200800067 . Arkiveret fra originalen (fuldtekstudskrivning) 2012-07-18 . Hentet 2012-03-05 .
  11. ^ Jun Li, Gongda Zhao, Shuang Gao, Ying Lv, Jian Li og Zuwei Xi (2006). "Epoxidering af Allylchlorid til Epichlorhydrin ved hjælp af en reversibel understøttet katalysator med H2O2 under betingelser uden opløsningsmidler". Org. Proces Res. Dev . 10 (5): 876–880. doi : 10.1021/op060108k .CS1 maint: bruger forfatterparameter ( link )
  12. ^ Pham, Ha Q .; Marks, Maurice J. (2012). "Epoxyharpikser". Ullmanns encyklopædi for industriel kemi . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_547.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  13. ^ Taylor, Phil (16. oktober 2008). "Syntetisk glycerin er tilbage (men gik aldrig rigtig væk)!" . In-Pharma teknolog . Hentet 29. november 2018 .
  14. ^ Gould, RF Advanced Propellant Chemistry , ACS Chemistry Series 54, 1966
  15. ^ "Suburban Water Testing Labs: Epichlorohydrin Fact Sheet" . H2otest.com. Arkiveret fra originalen 2012-04-05 . Hentet 2011-12-02 .
  16. ^ "Canadas regering kemiske stoffer: Oxiran, (chlormethyl)-(Epichlorhydrin) CAS-registreringsnummer 106-89-8" . 13. februar 2008 . Hentet 2013-05-07 .
  17. ^ "GE Healthcare Life Sciences - Instruktioner for Sephadex Media" . .gelifesciences.com. Arkiveret fra originalen 2012-02-18 . Hentet 2011-12-02 .
  18. ^ "EPA Integrated Risk Information System: Epichlorohydrin (CASRN 106-89-8)" . Hentet 2013-05-07 .
  19. ^ "Canadas regering: Screeningsvurdering for epichlorhydrin" . Hentet 2013-05-07 .
  20. ^ "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Epichlorohydrin" . Hentet 2013-09-20 .
  21. ^ "Grundlæggende oplysninger om epichlorhydrin i drikkevand" . Hentet 2013-05-07 .
  22. ^ "Canadas regering: Screeningsvurdering for epichlorhydrin" . Hentet 2013-05-07 .