Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы
Изофталоилхлорид
химическое соединение Из Википедии, свободной энциклопедии
Remove ads
Изофталоилхлорид (1,3-бензолдикарбонилхлорид, изофталоил хлористый) — ароматическое органическое соединение, дихлорангидрид изофталевой кислоты. Кристаллическое вещество белого цвета.
Remove ads
Получение
Суммиров вкратце
Перспектива
Основным лабораторным способом получения является взаимодействие гексахлор-м-ксилола и изофталевой кислоты в присутствии хлорида железа(III). Смесь 77 г гексахлор-м-ксилола, 40,4 г изофталевой кислоты и 0,32 г хлорида железа(III) нагревают до температуры 85—90 °C, оставляя в этих условиях на один час до прекращения выделения хлороводорода. Затем из продуктов реакции перегонкой в вакууме выделяют изофталоилхлорид массой 85—90 г. При соблюдении данной методики выход составляет ~90 %. При этом протекает следующая реакция[5]:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {CCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COOH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/66862912615a090a3f958b4deb906d4d81ef83b7)
Ещё одним лабораторным способом получения является реакция изофталевой кислоты с тионилхлоридом или фосгеном в присутствии вторичных аминов или ацетилхлорида при температуре 130 °C[6]:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COOH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {SOCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}2\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4ad1fb2f6dbc9a9f91fa9c83fcdb96a2f87c036)
Основным промышленным способом получения является гидролиз гексахлор-м-ксилола водой в присутствии хлорида железа(III) в качестве катализатора. Процесс включает в себя 2 стадии:
- Гидролиз гексахлор-м-ксилола. Проводится при обычном давлении в эмалированном реакторе с мешалкой. К расплавленному гексахлор-м-ксилолу в присутствии 0,2% безводного хлорида железа(III) добавляют воду в течение 5 часов при постоянном перемешивании. Температура протекания процесса составляет 95—100 °C. После этого смесь оставляют на 3—4 часа, увеличивая температуру до 120 °C.
- Изофталоилхлорид-сырец продувают азотом от ангидридов кислот и перегоняют в вакууме при давлении в 1,33 кПа.
В среднем на 1 т изофталоилхлорида уходит 1,54 т гексахлор-м-ксилола. Основными побочными продуктами являются хлороводород, изофталевая кислота и хлорангидрид м-трихлорметилбензойной кислоты. При этом способе протекает следующая реакция[5]:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {CCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e03a315cadd3e02163349c687ff26213402d7028)
Remove ads
Физические свойства
Представляет собой белое кристаллическое вещество с резким неприятным запахом. Плотность при 60 °C составляет 1,372 г/см3. Легко растворим в большинстве органических растворителей, к примеру в эфире, бензоле, бензине[5]. Разлагается в воде и этаноле[7].
Перечень некоторых физических констант[5][7]:
- Теплоёмкость жидкости: 1,885 кДж/(кг·К);
- Теплоёмкость твёрдого вещества: 1,047 кДж/(кг·К);
- Теплота плавления: 16,76 кДж/моль;
- Теплота испарения: 61,46 кДж/моль;
- Теплота сгорания: 3404,37 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (тв.): -365,36 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (газ): -239,66 кДж/моль;
- Стандартная энтальпия образования (ж.): -284,45 кДж/моль;
- Стандартная энтропия образования: 494,83 Дж/(моль·К)
- Энергия Гиббса: -217,88 кДж/моль;
Зависимость давления паров (кПа) от температуры (К) в интервале 138—250 °C может быть выражена уравнением[5]:
Remove ads
Химические свойства
- Гидролизуется водой, водными растворами оснований и кислот, образуя при этом изофталевую кислоту:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COOH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/18eb1194f4361d4d51e675685575af16b784678f)
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {OH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COOC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5e70f5011005dbb71d086c5b94abd82c842f9b14)
- Поликонденсацией с м-фенилендиамином можно получить поли-м-фениленизофталамид[7]:
![{\displaystyle {n\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {COCl} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}n\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}[{-}\mathrm {OC} {-}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{-}\mathrm {CONH} {-}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{-}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}^{-}]\mathrm {n} {}+{}2n\,\mathrm {HCl} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/03b0128a7154715fd225160dfe59d29b5eb0095f)
- Довольно инертен при электрофильном хлорировании, однако при длительной обработке газообразным хлором в присутствии кислот Льюиса при температуре 100—150 °C даёт хлорпроизводные изофталоилхлорида с атомами хлора в ароматическом ядре.
Remove ads
Применение
Применяется для получения пластиков (полиарилаты, получаемые конденсацией изофталоилхлорида с бисфенолом А; полидиаллилфталаты), термостойких полиамидных волокон (типа фенилон) для авиационной и радиотехнической отраслей промышленности, полимерных плёнок и пластических масс[5][6].
Взрыво-и пожароопасность
Изофталоилхлорид является горючим веществом, не чувствительным к удару и трению. Температура вспышки в открытом тигле равна 149 °C, температура воспламенения составляет 260 °C и выше[5].
Пылевоздушная смесь пожароопасна, имеет нижний приделе взрываемости 83 г/м3, температуру воспламенения 1010 °C и температуру начала разложения пылевидного продукта 242 °C[7].
Биологическое воздействие
Изофталоилхлорид по степени воздействия на организм относится к высокоопасным веществам (2-й класс опасности[8] в соответствии с ГОСТом 12.1.007.76[9]).
Токсичен, обладает местным раздражающим действием. При попадании внутрь организма в высокой концентрации может раздражать слизистые оболочки ЖКТ. Поражает нервную систему в результате многократного воздействия.
Рекомендуемая предельно допустимая концентрация (ПДК) паров изофталоилхлорида в воздухе рабочей зоны производственных помещений3[5] составляет 0,02 мг/м³[10]. ЛД50 на крысах — 135—140 мг/кг[11]. ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 0,08 мг/л[12]. Лимитирующий признак вредности — общетоксический[13].
Remove ads
Примечания
Литература
Ссылки
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads