Epiklorhydrin - Epichlorohydrin

(±) -Epiklorhydrin
Epiklorhydrin skjelettstruktur
R-Epiklorhydrin-beregnet-MP2-3D-balls.png
( R ) -Epiklorhydrin
S-Epiklorhydrin-beregnet-MP2-3D-balls.png
( S ) -Epiklorhydrin
Navn
Foretrukket IUPAC -navn
2- (klormetyl) oksiran
Andre navn
(Klormetyl) oksiran
Epiklorhydrin
1-Klor-2,3-epoksypropan
γ-Klorpropylenoksid
Glycidylklorid
Identifikatorer
3D -modell ( JSmol )
79785
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.003.128 Rediger dette på Wikidata
EC -nummer
164180
KEGG
RTECS -nummer
UNII
FN -nummer 2023
  • InChI = 1S/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H, 1-2H2 kryss avY
    Nøkkel: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N kryss avY
  • InChI = 1/C3H5ClO/c4-1-3-2-5-3/h3H, 1-2H2
    Nøkkel: BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYAY
  • ClCC1CO1
Egenskaper
C 3 H 5 ClO
Molar masse 92,52 g/mol
Utseende fargeløs væske
Lukt hvitløk eller kloroform -lignende
Tetthet 1,1812 g/cm 3
Smeltepunkt −25,6 ° C (−14,1 ° F; 247,6 K)
Kokepunkt 117,9 ° C (244,2 ° F; 391,0 K)
7% (20 ° C)
Damptrykk 13 mmHg (20 ° C)
Farer
Sikkerhetsdatablad Eksternt HMS -datablad
GHS -piktogrammer GHS02: BrannfarligGHS05: EtsendeGHS06: GiftigGHS07: FarligGHS08: Helsefare
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 (brann diamant)
3
3
2
Flammepunkt 32 ° C (90 ° F; 305 K)
Eksplosive grenser 3,8–21%
Dødelig dose eller konsentrasjon (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 (amerikanske helseeksponeringsgrenser):
PEL (tillatt)
 TWA 5 ppm (19 mg/m 3 ) [hud]
REL (anbefalt)
 Kreftfremkallende
IDLH (Umiddelbar fare)
 Ca [75 spm]
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
kryss avY bekreft  ( hva er   ?) kryss avY☒N
Infobox -referanser

Epiklorhydrin (forkortet ECH ) er en organoklorforbindelse og et epoksid . Til tross for navnet, er det ikke et halogenhydrin . Det er en fargeløs væske med en skarp, hvitløkaktig lukt, moderat løselig i vann, men blandbar med de fleste polare organiske løsningsmidler . Det er et kiralt molekyl som generelt eksisterer som en racemisk blanding av høyrehendte og venstrehendte enantiomerer . Epiklorhydrin er en svært reaktiv elektrofil forbindelse og brukes til produksjon av glyserol , plast, epoksylim og harpikser , epoksyfortynningsmidler og elastomerer .

Produksjon

Epiklorhydrin er tradisjonelt produsert av allylklorid i to trinn, som begynner med tilsetning av hypoklorsyre , som gir en blanding av to isomere alkoholer:

Epiklorhydrin-fremstilling-trinn1-2D-skjelett.png

I det andre trinnet blir denne blandingen behandlet med base for å gi epoksidet :

Epiklorhydrin-fremstilling-trinn2-2D-skjelett.png

På denne måten produseres mer enn 800 000 tonn (1997) epiklorhydrin årlig.

Glyserolruter

Epiklorhydrin ble først beskrevet i 1848 av Marcellin Berthelot . Forbindelsen ble isolert under studier av reaksjoner mellom glyserol og gassformig hydrogenklorid .

Minner om Berthelots eksperiment, har glyserol-til-epiklorhydrin (GTE) -planter blitt kommersialisert. Denne teknologien utnytter tilgjengeligheten av billig glyserol fra behandling av biodrivstoff . I fremgangsmåten som er utviklet av Dow Chemical , gjennomgår glycerol to substitusjonsreaksjoner ved behandling med hydrogenklorid i nærvær av en karboksylsyre katalysator . Dette er det samme mellomproduktet som dannes i allylklorid/hypoklorsyreprosessen, og blir deretter behandlet med base for å danne epiklorhydrin.

GTE-Prozess.svg

Andre ruter

Ruter som involverer færre klorerte mellomprodukter har fortsatt å tiltrekke interesse. En slik prosess innebærer epoksidering av allylklorid.

applikasjoner

Glyserol og epoksyharpiks syntese

Epiklorhydrin omdannes hovedsakelig til bisfenol A diglycidyleter , en byggestein i produksjon av epoksyharpikser . Det er også en forløper til monomerer for andre harpikser og polymerer. En annen bruk er konverteringen til syntetisk glyserol . Imidlertid har den raske økningen i biodieselproduksjon , der glyserol er et avfallsprodukt, ført til en glut av glyserol på markedet, noe som har gjort denne prosessen uøkonomisk. Syntetisk glyserol brukes nå bare i sensitive farmasøytiske og biotekniske applikasjoner der kvalitetsstandardene er svært høye.

Mindre og nisjeapplikasjoner

Epiklorhydrin er en allsidig forløper i syntesen av mange organiske forbindelser. For eksempel blir det omdannet til glycidylnitrat , et energisk bindemiddel som brukes i eksplosive og drivstoffblandinger. Epiklorhydrinet reageres med et alkalititrat, slik som natriumnitrat , og danner glycidylnitrat og alkaliklorid. Det brukes som løsningsmiddel for cellulose , harpiks og maling, og det har funnet bruk som et insektrøykemiddel.

Polymerer fremstilt fra epiklorhydrin, for eksempel polyamid-epiklorhydrinharpikser, blir brukt i papir armering og i næringsmiddelindustrien for å produsere te poser, kaffefilter, og pølse / salami foringsrør samt med vannrensing .

En viktig biokjemisk anvendelse av epiklorhydrin er bruken av det som tverrbindingsmiddel for produksjon av Sephadex kromatografiske harpikser med størrelsesekskludering fra dekstraner .

Sikkerhet

Epiklorhydrin er klassifisert av flere internasjonale helseforskningsbyråer og grupper som et sannsynlig eller sannsynlig kreftfremkallende stoff hos mennesker. Langvarig oral inntak av høye nivåer av epiklorhydrin kan resultere i mageproblemer og økt risiko for kreft. Yrkesmessig eksponering for epiklorhydrin via innånding kan føre til irritasjon i lungene og økt risiko for lungekreft.

Referanser

  1. ^ Merck Index , 12. utgave, 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 "Epiklorhydrin" . Umiddelbart livsfarlig eller helsekonsentrasjon (IDLH) . National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  4. ^ "EPA forbrukerfaktablad" . Epa.gov . Hentet 2011-12-02 .
  5. ^ Braun, G. (1936). "Epiklorhydrin og epybromhydrin". Organiske synteser . 16 : 30. doi : 10.15227/orgsyn.016.0030 .
  6. ^ Guenter Sienel; Robert Rieth; Kenneth T. Rowbottom. "Epoksider". Ullmanns leksikon for industriell kjemi . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_531 .
  7. ^ Ludger Krähling; Jürgen Krey; Gerald Jakobson; Johann Grolig; Leopold Miksche. "Allyl Compounds". Ullmanns leksikon for industriell kjemi . 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. Arkivert fra originalen 2015-04-02 . Hentet 2015-03-02 .
  9. ^ Doris de Guzman (2011-01-20). "Voksende glyserin-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). "Glyserin som fornybart råstoff for produksjon av epiklorhydrin. GTE -prosessen" (PDF) . RENGJØR - Jord, luft, vann . 36 (8): 657. doi : 10.1002/clen.200800067 . Arkivert fra originalen (fulltekstutskrift) 2012-07-18 . Hentet 2012-03-05 .
  11. ^ Jun Li, Gongda Zhao, Shuang Gao, Ying Lv, Jian Li og Zuwei Xi (2006). "Epoksidering av Allylklorid til Epiklorhydrin med en reversibel støttet katalysator med H2O2 under løsemiddelfrie forhold". Org. Prosess Res. Dev . 10 (5): 876–880. doi : 10.1021/op060108k .CS1 maint: bruker forfatterparameter ( lenke )
  12. ^ Pham, Ha Q .; Marks, Maurice J. (2012). "Epoksyharpikser". Ullmanns leksikon for industriell kjemi . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a09_547.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  13. ^ Taylor, Phil (16. oktober 2008). "Syntetisk glyserin er tilbake (men gikk egentlig aldri bort)!" . 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. Arkivert fra originalen 2012-04-05 . Hentet 2011-12-02 .
  16. ^ "Canadas regjering Kjemiske stoffer: Oxirane, (klormetyl)-(Epiklorhydrin) CAS-registreringsnummer 106-89-8" . 13. februar 2008 . Hentet 2013-05-07 .
  17. ^ "GE Healthcare Life Sciences - Instruksjoner for Sephadex Media" . .gelifesciences.com. Arkivert 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 regjering: Screening -vurdering for epiklorhydrin" . Hentet 2013-05-07 .
  20. ^ "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Epichlorohydrin" . Hentet 2013-09-20 .
  21. ^ "Grunnleggende informasjon om epiklorhydrin i drikkevann" . Hentet 2013-05-07 .
  22. ^ "Canadas regjering: Screening -vurdering for epiklorhydrin" . Hentet 2013-05-07 .