1-хлорнафталин

1-Хлорнафталин (α-хлорнафталин) — ароматическое хлорорганическое соединение с формулой C₁₀H₇Cl. Бесцветная маслообразная жидкость. Входит в состав этиловой жидкости^[2].

1-​хлорнафталин
Общие
Систематическое наименование	1-​хлорнафталин
Традиционные названия	α-хлорнафталин
Хим. формула	C10H7Cl
Физические свойства
Состояние	маслообразная жидкость
Молярная масса	162.62 г/моль
Плотность	1,171 г/см³
Динамическая вязкость	2,94·10-4 Па·с
Энергия ионизации	8,13 эВ[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	-20 °C
• кипения	259,3 °C
• вспышки	132 °C
• самовоспламенения	558 °C
Теплопроводность	0,1256 Вт/(м·K)
Химические свойства
Диэлектрическая проницаемость	5,04
Оптические свойства
Показатель преломления	1,6326
Структура
Дипольный момент	1,5 Д
Классификация
Рег. номер CAS	90-13-1
PubChem	7003
Рег. номер EINECS	201-967-3
SMILES	C1=CC=C2C(=C1)C=CC=C2Cl
InChI	InChI=1S/C10H7Cl/c11-10-7-3-5-8-4-1-2-6-9(8)10/h1-7H JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	6737
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

Лабораторный способ получения заключается в хлорировании нафталина газообразным хлором в присутствии иода. В раствор, доведённый до температуры кипения и содержащий 256 г нафталина, 450 г хлорбензола и 1,3 г иода, пропускают газообразный хлор до превышения массы смеси на 66—68 г, при этом постоянно перемешивая раствор. После этого смесь охлаждают, продувают азотом в целях удаления летучих кислот и их ангидридов, перегоняют в вакууме. При соблюдении данной методики выход составляет ~8 0 % (260—265 г). При этом протекает следующая реакция^[3]:

${\displaystyle {\ce {C10H8 + Cl2 ->[t; kat] C10H7Cl + HCl}}}$

В промышленности 1-хлорнафталин получают в основном жидкофазным хлорированием нафталина в присутствии катализатора, в роли которого используют хлорид железа(III). Процесс включает в себя 2 стадии:

1. Непосредственно хлорирование нафталина. Проводится в стальном эмалированном аппарате с мешалкой, в котором находится расправленная смесь нафталина и хлорида железа(III). Через неё пропускают газообразный хлор до достижения плотности смеси 1,217—1,219 г/см³.
2. Разгонка продуктов хлорирования. Хлороводород, образовавшийся на первой стадии, поступает на поглощение водой для получения соляной кислоты. 1-хлорнафталин продувают азотом для достижения нейтральной среды и разгоняют в вакууме при давлении 10,6 кПа. После этого вещество нейтрализуют карбонатом натрия и отфильтровывают.

На 1 тонну продукта в среднем уходит 800 кг нафталина и 430 кг хлора. В качестве основных примесей образуются 2-хлорнафталин, 1,4- и 1,5-дихлорнафталины, а также непрореагировавший нафталин^[3].

Существуют ещё несколько способов получения 1-хлорнафталина.

• Реакция нафталина с сульфурилхлоридом в присутствии хлорида алюминия^[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H8 + SO2Cl2 ->[AlCl3] C10H7Cl + HCl + SO2}}}$

• Получение соли диазония из 1-аминонафталина, а после проведение реакции Зандмейера^[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7NH2 + HNO2 + HCl ->[] C10H7N2Cl + 2H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {C10H7N2Cl ->[t] C10H7Cl + N2}}}$

Физические свойства

1-хлорнафталин представляет собой бесцветную маслообразную жидкость. Растворим в бензоле, этаноле, диэтиловом эфире и других органических растворителях. Не растворим в воде^[3].

Плотность составляет 1,192 г/см³ при 1 °C, 1,171 г/см³ при 25 °C, 1,159 г/см³ при 40 °C и 1,145 г/см³ при 55 °C^[3].

Зависимость давления паров от температуры^[3]

Температура, °C	80,6	118,6	153,2	180,4	230,8	258,3
Давление паров, кПа	0,13	1,33	5,33	13,32	53,32	101,31

Химические свойства

Химические свойства 1-хлорнафталина подобны таковым у других монохлорпроизводных ароматических углеводородов. Инертный характер химической связи углерод-хлор делает рассматриваемое соединение мало реакционноспособным^[3].

• Гидролизуется щелочами при высокой температуре и давлении с образованием 1-нафтола, однако инертен к спиртовому раствору аммиака и этилата натрия даже при нагревании^[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7Cl + H2O ->[t; p] C10H7OH + HCl}}}$

• Может быть окислен дымящей серной кислотой в присутствии сульфата ртути(I) или воздухом в паровой фазе над пентаоксидом ванадия при температуре 450 °C. При этом образуется 3-хлорфталевая кислота^[2].

• Не взаимодействует с цианидом калия в растворе спирта, однако может быть переведён в 1-нафтилнитрил действием безводного цианида меди(I) в растворе пиридина при температуре ~220 °C и под давлением^[3]:

${\displaystyle {\ce {2C10H7Cl + 2CuCN ->[220^oC] 2C10H7CN + Cu2Cl2}}}$

• В эфирной среде реагирует с металлическим литием с образованием 1-нафтиллития^[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7Cl + 2Li ->[Et2O] C10H7Li + LiCl}}}$

• Может образовать реактив Гриньяра взаимодействием с предварительно активированным, к примеру с помощью иода, магнием^[3].

Безопасность

1-хлорнафталин является горючей жидкостью. Температура вспышки в открытом приборе составляет 132 °C, температура самовоспламенения равна 558 °C^[2].

Ядовит, однако наименее опасен среди других хлорпроизводных нафталина, кроме 2-хлорнафталина. При попадании на кожу характерны различные кожные заболевания узелковогнойничкового типа, дерматиты. Вдыхание паров 1-хлорнафталина вызывает хроническое поражение печени, гепатит, гепато-холецистит, иногда острую жёлтую атрофию печени. ПДК паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,5 мг/м³^[3][4].