Metallylklorid

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 4 februari 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Metallylklorid [1] [2]

Allmän

Systematiskt
namn

3-klor-2-metylprop-1-en

Traditionella namn

metallylklorid; isobutenylklorid

Chem. formel

C4H7Cl _ _ _ _

Råtta. formel

C4H7Cl _ _ _ _

Fysikaliska egenskaper

stat

färglös vätska

Molar massa

90,55 g/ mol

Densitet

0,933 g/cm3 ( 20 °C)

Termiska egenskaper

Temperatur

• smältning

-80°C

• kokande

72,17°C

• blinkar

6°C

• tändning

0°C

• spontan antändning

478°C

Kemiska egenskaper

Löslighet

• i vatten

0,1 %

Optiska egenskaper

Brytningsindex

1,425

Strukturera

Dipolmoment

1,85 D

Klassificering

209-251-2

CC(=C)CCl

InChI=1S/C4H7Cl/c1-4(2)3-5/h1.3H2.2H3OHXAOPZTJOUYKM-UHFFFAOYSA-N

CHEBI

82419

ChemSpider

21106501

Säkerhet

Begränsa koncentrationen

0,3 mg/ m3

LD 50

149 mg/kg (råttor, oralt)

Giftighet

hög

Kort karaktär. fara (H)

H225 , H332 , H302 , H314 , H317 , H411

signalord

Farlig

GHS-piktogram

Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.

Metallylklorid ( 3-klor-2-metylprop-1-en, isobutenylklorid, y-klorisobutylen ) är en omättad klororganisk förening, ett derivat av isobutylen . Färglös vätska med skarp lukt.

Får

Den huvudsakliga laboratoriemetoden för att erhålla är termisk klorering av isobuten. Processen utförs i en glas- eller kvartsapparat, bestående av en reaktionszon och en mixer . Den senare får gasformigt klor (400 ml/min) och isobuten (600 ml/min). Gasflödet stannar i reaktionszonen i 3–5 sekunder, processtemperaturen är 100 °C. Därefter kommer reaktionsgaserna in i den packade kolonnen, där klororganiska produkter kondenseras och väteklorid separeras. De erhållna organiska ämnena tvättas med vatten, torkas över kalciumklorid och dispergeras på en destillationskolonn , medan en fraktion som kokar vid en temperatur av 70-74 ° C separeras. Om denna procedur följs är avkastningen 65–70 %. I detta fall fortsätter följande reaktion [2] : ${\ce {CH2=C(CH3)-CH3 + Cl2 -> CH2=C(CH3)-CH2Cl + HCl))$

Den huvudsakliga industriella produktionsmetoden är också termisk klorering av isobuten. Processen omfattar tre steg:

Gasfas klorering av isobuten. Gasformig isobuten och klor matas samtidigt in i tangentialblandaren, och hastigheten för deras inträde säkerställer omedelbar blandning av dessa komponenter. Därefter kommer blandningen av gaser in i reaktorn, där den tillbringar 1,0-1,5 sekunder.
Kondensation och separering av reaktionsprodukter. Detta steg utförs i en kondensatavdrivare, där gasformiga och klororganiska ämnen separeras. Ångorna som kommer ut från toppen av kolonnen passerar genom en saltlakekyld kondensor, där huvuddelen av de organiska klorreaktionsprodukterna kondenseras. Ångan efter kondensorn kommer in i absorptionskolonnen , där väteklorid absorberas.
Rättning av kloreringsprodukter. Separation av olika organiska reaktionsprodukter, isolering av metallylklorid.

I denna process är de huvudsakliga avfallsprodukterna väteklorid, isobutan och isobutylendiklorider, samt klor-2-metylpropen och tert-butylklorid [2] .

Fysiska egenskaper

Metallylklorid är en färglös vätska med en stickande lukt. Något löslig i vatten ( löslighet vid 20 °C är 0,1%), blandbar i alla avseenden med organiska lösningsmedel , såsom etanol eller etrar [2] . Flyktig Det har förmågan att sorberas fysiskt och kemiskt [3] .

Beroende av ångtryck på temperatur [2]

Temperatur, °C	-54,0	-22,0	-9,9	2.5	10.6	21.0	36,8	49,0	72,17	80,0	100,0	120,0
Ångtryck, kPa	0,13	1,33	2,67	5,33	8.00	13.33	26,67	53,32	101,3	125,0	248,0	394,0

Kemiska egenskaper

Lägger till halogener till dubbelbindningen i vätskefasen vid låga temperaturer [2] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + Cl2 -> CH2Cl-CCl(CH3)-CH2Cl))$

Genomgår radikalersättning med halogener i gasfas vid temperaturer över 300 °C [4] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + Cl2 ->[t] CH2=C(CH3)-CHCl2 + HCl))$

I närvaro av Lewis-syror tillsätter den vätehalogenider till dubbelbindningen. I det här fallet tillsätts väteklorid enligt Markovnikovs regel , och vätebromid är emot denna regel på grund av manifestationen av peroxideffekten Karash :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + HCl -> CH3-CCl(CH3)-CHCl2))$

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + HBr -> CH2Br-CH(CH3)-CHCl2))$

Tillsätter underklorsyra för att bilda två isomerer:

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + HClO -> CH2Cl-COH(CH3)-CHCl2))$

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + HClO -> CH2OH-CCl(CH3)-CHCl2))$

Allylkloratomen i metallylklorid är mycket rörlig, därför fortskrider hydrolysen av föreningen i fråga lätt med bildning av metallylalkohol och dimetyleter [2] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + NaOH -> CH2=C(CH3)-CH2OH + NaCl))$

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + CH2=C(CH3)-CH2OH + NaOH -> CH2=C(CH3)-CH2-O-CH2-C(CH3)=CH2 + NaCl + H2O}}$

Hydraterad i närvaro av svavelsyra [4] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + H2O ->[H2SO4]CH3-COH(CH3)-CHCl2))$

Med alkoholater bildar den etrar , med salter av karboxylsyror - estrar :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + RONa -> CH2=C(CH3)-CH2-OR + NaCl))$

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + RCOONa -> CH2=C(CH3)-CH2-O-COR + NaCl))$

Går lätt in i utbytesreaktioner :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + MeX -> CH2=C(CH3)-CH2X + MeCl))$ ${\ce {(Me = Na, K, Ca, Cu; X = Br, I, NH2, CN, SCN)))$

Reagerar med ammoniak och bildar metallamin [2] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + NH3 -> CH2=C(CH3)-CH2NH2 + HCl))$

Kan alkylera aromatiska föreningar i närvaro av aluminiumklorid [4] :

${\ce {CH2=C(CH3)-CH2Cl + C6H6 -> CH2=C(CH3)-CH2-C6H5 + HCl))$

Applikation

Metallylklorid används som gasningsmedel för nematoder , en mycket effektiv insekticid för att desinficera spannmålsprodukter och behandla spannmålsmagasin; att bekämpa skadegörare i spannmålslager av spannmål och baljväxter för livsmedel, utsäde och andra ändamål [3] . På grund av dess höga reaktivitet används den i stor utsträckning i organisk syntes , för produktion av olika allylföreningar, aminer, alkoholer, estrar, plaster , polymerer, polyakrylnitrilfibrer av nitrontyp och mediciner [3] . Det används som en modifierande tillsats till polymerer, hartser, lim och andra material [4] .

Säkerhet

Metallylklorid är ett brandfarligt ämne, dess ångor är explosiva när de blandas med luft. Flampunkten i en öppen enhet är 6 °C, antändningstemperaturen är 0 °C och självantändningstemperaturen är 478 °C. Koncentrationsgränserna för antändning av metallylkloridångor i luft är: nedre - 2,1 ± 0,2 %, övre - 11,6 ± 1,5 volymprocent [2] .

Metallylklorid är ett mycket giftigt ämne. (faroklass 2). Kan uppvisa polytropisk aktivitet. Orsakar djup anestesi . Det har en irriterande effekt på huden, orsakar nekros och på slemhinnorna. Hög omgivningstemperatur ökar den irriterande effekten på huden. Kumulativa egenskaper är svagt uttryckta [3] . Påverkar luftvägarna, är ett njurgift. Den tillåtna dagliga dosen för inträde i människokroppen är 0,01 mg/cell. Symtom på berusning är svaghet, trötthet, en känsla av tryck i tinningarna [3] .

MPC för ångor i luften i arbetsområdet är 0,3 mg / m 3 , MPC i atmosfärisk luft i befolkade områden är 0,01 mg / m 3 , MPC i vattendrag för dricksvatten och hushållsvatten är 0,01 mg / l [5] .

Förluster och utsläpp av organisk syntes från bekämpningsmedel , spridning under lagring och transport, användning inom jordbruket gör att metallylklorid kommer in i miljön i form av ångor och avloppsvatten. I den yttre miljön är den måttligt resistent, sönderdelas inom 6 månader. Desorption från spannmål kan ta flera månader [3] .

Anteckningar

↑ 3- Klor -2 -metyl-1-propen . Sigma Aldrich .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Oshin, 1978 , sid. 296-302.
↑ 1 2 3 4 5 6 Bandman et al., 1990 , sid. 496-498.
↑ 1 2 3 4 Knunyants et al., 1992 , sid. 40.
↑ Moskvin, 2004 , sid. 1015.

Litteratur

Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 641 sid.
Industriella klororganiska produkter / ed. L. A. Oshina. - M .: Kemi, 1978. - 656 sid.
Ny handbok för kemist och teknolog. radioaktiva ämnen. Skadliga ämnen. Hygieniska standarder / utg. A. V. Moskvina. - St Petersburg. : Professional, 2004. - 1142 sid. — ISBN 5-98371-025-7 .
A.L. Bandman, G.A. Voitenko, N.V. Volkova och andra Skadliga kemikalier. Kolväten. Halogenderivat av kolväten; Ref. ed. / ed. V.A. Filova och andra - L . : Chemistry, 1990. - 732 sid. — ISBN 5-7245-0265-8 .

Organiska klorföreningar
Alkaner och cykloalkaner	Klorometan diklormetan Kloroform Koltetraklorid 1,1-dikloretan 1,2-dikloretan 1,1,1-trikloretan 1,1,2-trikloretan 1,1,2,2-tetrakloretan Pentakloretan Hexakloretan Klorfluorkolväten Triklorfluormetan Difluordiklormetan Klordifluormetan Cyklohexylklorid Hexakloran Kloretan
Alkener och alkyner	Vinylklorid Vinylidenklorid Trikloretylen Tetrakloretylen allylklorid Kloracetylen dikloracetylen Kloropren Metallylklorid
Alkoholer , ketoner , aldehyder	Etylenklorhydrin Kloral Kloralhydrat Hexakloraceton epiklorhydrin
Syror och anhydrider	Monoklorättiksyra Diklorättiksyra Triklorättiksyra Acetylklorid dikloracetylklorid Karboxylsyraklorider
aromatiska föreningar	Bensylklorid bensensulfonylklorid Klorbensen Polyklorerade bifenyler Hexaklorbensen Kloracetofenon Bensoylklorid Isoptaloylklorid bensotriklorid 1-klornaftalen DDT (insekticid) Dioxiner TCDD
Organiska elementföreningar ( N , P , As , S )	Kloropicrin Senapsgas Klorofos Lewisit
Makromolekylära föreningar	PVC Polyvinylidenklorid Kloroprengummi