Аллилхлорид

Аллилхлори́д или алли́л хло́ристый — хлорорганическое соединение с эмпирической формулой C₃H₅Cl, систематическое название 3-хлорпроп-1-ен^[3].

Аллилхлорид
Общие
Систематическое наименование	3-​хлорпроп-​1-​ен
Традиционные названия	аллилхлорид, хлористый аллил
Хим. формула	C3H5Cl
Рац. формула	CH2CHCH2Cl
Физические свойства
Состояние	бесцветная жидкость
Молярная масса	76,53 г/моль
Плотность	0,9376 г/см³
Энергия ионизации	10,05 ± 0,01 эВ[1] и 9,9 эВ[2]
Термические свойства
Температура
• плавления	-136,4 °C
• кипения	45,1 °C
• вспышки	−25 ± 1 ℉[1]
• воспламенения	-29 °C
• самовоспламенения	420 °C
Пределы взрываемости	2,9 ± 0,1 об.%[1]
Критическая точка
• температура	240,3 °C
• давление	46,48 атм
Уд. теплоёмк.	1,25 Дж/(кг·К)
Энтальпия
• кипения	29,04 кДж/моль
Давление пара	295 ± 1 мм рт.ст.[1]
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,3587 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,4157
Структура
Дипольный момент	6,5E−30 Кл·м[2]
Классификация
Рег. номер CAS	107-05-1
PubChem	7850
Рег. номер EINECS	203-457-6
SMILES	C=CCCl
InChI	InChI=1S/C3H5Cl/c1-2-3-4/h2H,1,3H2 OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N
RTECS	UC7350000
ChEBI	82379
Номер ООН	1100
ChemSpider	13836674
Безопасность
Предельная концентрация	0,3 мг/м3
ЛД50	90-110 мг/кг
Токсичность	токсичен, ирритант
Пиктограммы ECB
NFPA 704	3 3 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Физические свойства

Представляет собой бесцветную подвижную жидкость с острым едким запахом. Аллилхлорид растворим в обычных органических растворителях, в воде же практически не растворим. Растворимость аллилхлорида в воде составляет 0,36 % при 20°С, а воды в аллилхлориде 0,08 % при 20 °С. Легковоспламеняющаяся жидкость.

Химические свойства

С водой аллилхлорид образует азеотропную смесь, а также вступает в реакции по двойной связи, типичных для ненасыщеных соединений. Хлор в аллилхлориде подвижен и может легко замещаться на гидроксильную или аминную группы с образованием соответственно аллилового спирта или аллиламина. При температуре кипения в присутствии пероксидов аллилхлорид полимеризуется, а также легко образует простые и сложные эфиры.

Хлорирование
При хлорировании аллилхлорида в обычных условиях образуется 1,2,3-трихлорпропан:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+Cl_{2}\rightarrow CH_{2}Cl-CHCl-CH_{2}Cl}}}$

а при высоких температурах (500 °С) образуется смесь хлоралкенов, преимущественно состоящая из 1,3-дихлорпропена и небольшого количества 2,3- и 3,3-дихлорпропена:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+Cl_{2}{\xrightarrow[{}]{[t]}}CH_{2}Cl-CH=CHCl+CH_{2}=CHCl-CH_{2}Cl+CH_{2}=CH-CHCl_{2}}}}$

Гидролиз
Гидролиз аллилхлорида при обычной температуре в нейтральной среде идёт незначительно, с образованием аллилового спирта:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+H_{2}O\rightarrow CH_{2}OH-CH=CH_{2}+HCl}}}$

Гораздо быстрее реакция протекает в присутствии щелочей, при этом аллилхлорид полностью гидролизуется. В качестве побочного продукта образуется диаллиловый эфир (CH₂=CH-CH₂)₂O

Реакция гидрохлорирования
Происходит в присутствии трихлорида железа, в результате образуется 1,2-дихлорпропан:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+HCl{\xrightarrow[{}]{[FeCl_{3}]}}CH_{2}Cl-CHCl-CH_{3}}}}$

Реакция полимеризации
Происходит при температуре кипения (с добавлением перекисей) или при t = 160 °С в присутствии карбоната натрия.

${\displaystyle {\mathsf {n(CH_{2}Cl-CH=CH_{2}){\xrightarrow[{}]{[t,Na_{2}CO_{3}]}}(-CH_{2}Cl-CH-CH_{2}-)_{n}}}}$

Получение

Аллилхлорид получают путём хлорирования пропилена при 500 °С. При соотношении пропилена к хлору 5 к 1, достигается приблизительный выход конечного продукта в 80 % по хлору.

${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}-CH=CH_{2}+Cl_{2}\rightarrow CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+HCl+Q}}}$

Термическое дегидрохлорирование 1,2-дихлорпропана при высоких температурах (520—540 °С):

${\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl-CHCl-CH_{3}\rightarrow CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+HCl-Q}}}$

выход аллилхлорида достигает 50-70 %.

Взаимодействие диаллилового эфира с концентрированной соляной кислотой при 30 °С в присутствии хлорида меди (I):

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}=CH-CH_{2})_{2}O+2HCl{\xrightarrow[{}]{[CuCl]}}2CH_{2}Cl-CH=CH_{2}+H_{2}O}}}$

Эта реакция даёт наиболее высокий выход аллилхлорида (свыше 85 %).

Применение

Аллил хлористый применяют для производства эпихлоргидрина, глицерина, аллилового спирта, а также различных аллиловых эфиров, аллиламина, циклопропана, аллилсахарозы, лекарственных препаратов, инсектицидов, а также пластмасс, клеев и мягчителей^[4]. Аллилхлорид получил широкое распространение в промышленном синтезе благодаря высокой реакционной способности. Основная часть производимого хлористого аллила используется для получения эпихлоргидрина и синтетического глицерина. Некоторое количество хлористого аллила перерабатывается в аллиловый спирт.

Биологическое действие и безопасность

Аллилхлорид - высокотоксичное вещество. Особую опасность представляют собой пары аллилхлорида. Ирритант и лакриматор в высоких концентрациях. Проявляет наркотические свойства. Является сильным печёночным ядом — поражает клетки и структуру (схож по действию с тетрахлорметаном)^[5].

Предельно допустимая концентрация (ПДК) хлористого аллила в воздухе рабочей зоны промышленных помещений составляет 0,3 мг/м³ по ГОСТ 12.1.005-76^[6]. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 аллилхлорид относится к веществам II класса опасности^[7].

ЛД50 на крысах при пероральном введении - 90-110 мг/кг.