1,2-дихлоретан

1,2-дихлоретан (раніше. хлористий етилен) — хлорорганічна речовина; безбарвна рідина з солодкуватим запахом, що має формулу ClCH₂−СН₂Cl. Сильний наркотичний засіб, що чинить на людину канцерогенну дію.

1,2-Дихлоретан
Ідентифікатори
Номер CAS	107-06-2
Номер EINECS	203-458-1
DrugBank	DB03733
KEGG	C06752
Назва MeSH	D02.455.326.146.379.350 і D02.455.526.439.458
ChEBI	27789
RTECS	KI0525000
SMILES	C(CCl)Cl^[1]
InChI	InChI=1S/C2H4Cl2/c3-1-2-4/h1-2H2
Номер Бельштейна	605264
Властивості
Молекулярна формула	C2H4Cl2
Молярна маса	98,96
Густина	1,254 (при 20 °C)
Тпл	−35,36
Ткип	83,47
Розчинність (вода)	0,87
Розчинність (етанол)	розчинний
Розчинність (ацетон)	розчинний
Розчинність (бензол)	розчинний
Розчинність (тетрахлорометан)	розчинний
Дипольний момент	1,80
Небезпеки
ГГС піктограми
	R10, R16, R18, R33, R36/37/38, R39/26/28, R44, R45, R46, R48/21, R51/53, R55, R56, R57, R67, S53, S45
NFPA 704	3 2 1
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Вперше синтезували 1795 року голландські хіміки, звідки й назва — «рідина голландських хіміків». Широко застосовується як напівпродукт органічного синтезу (найчастіше — у виробництві вінілхлориду), а також як розчинник.

Історія створення

1781 року голландські хіміки ^[de] і ^[de] вперше в чистому вигляді синтезували етилен (сировина для отримання 1,2-дихлоретану) впливом сульфатної кислоти на винний спирт при нагріванні. 1795 року інші голландські хіміки ^[de] і Ловеренбург вивчили склад газу, і визнали його вуглеводнем. Потім ці ж четверо голландських учених вперше провели реакцію сполучення етилену з хлором, продуктом якої стала масляниста речовина, названа «олією голландських хіміків» (нині за номенклатурою — 1,2-дихлоретан). Звідси пішла назва «олійного газу» для етилену та назва класу «олефіни» (від лат. oleum — олія).

Фізичні властивості

Безбарвна летка рідина зі солодкуватим запахом, що нагадує хлороформ. Добре розчиняється у спирті, ефірі, нафтових вуглеводнях, погано розчинний у воді. Густина за +20 °C становить 1,253 г/см³. Температура кипіння становить 83,47 °C, а плавлення — 35,36 °C. Легко випаровується, утворює азеотропну суміш із водою (71,6 °C, 91,8 мас. % дихлоретану). Хороший розчинник багатьох органічних сполук і полімерів, при цьому тверді вуглеводні при температурі нижче +25 °C розчиняються в дихлоретані погано, на цьому засноване його застосування для депарафінізації олій.

Хімічні властивості

Здатний вступати в реакцію галогенування, взаємодіючи з хлором у рідкій або паровій фазі в присутності радикальних ініціаторів. Продукт реакції — (інші мови):

${\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {Cl_{2}}}\rightarrow {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CHCl_{2}}}+{\mathsf {HCl}}}$

Також 1,2-дихлоретан здатний дегідрохлоруватися при дії спиртових або водних розчинів лугів або при нагріванні вище 250 °C (утворюється вінілхлорид):

${\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {NaOH}}\rightarrow {\mathsf {H_{2}C\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {NaCl}}+{\mathsf {H_{2}O}}}$

Вступає в реакцію гідролізу з утворенням етиленгліколю. Реакція протікає в присутності кислот або лугів за 140—250 °C та тиску до 4 МПа:

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

При нагріванні до 120 °C дихлоретану з аміаком у водних або спиртових середовищах у присутності солей амонію отримують (інші мови):

${\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {4NH_{3}}}\rightarrow {\mathsf {H_{2}N\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!NH_{2}}}+{\mathsf {2NH_{4}Cl}}}$

З ціанистим натрієм дихлоретан утворює :

${\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {2NaCN}}\rightarrow {\mathsf {NC\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CN}}+{\mathsf {2NaCl}}}$

Вступає в реакцію алкілювання в присутності каталізаторів Фріделя — Крафтса, взаємодії з бензолом та його аналогами:

${\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {2C_{6}H_{6}}}\rightarrow {\mathsf {C_{6}H_{5}\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!C_{6}H_{5}}}+{\mathsf {2HCl}}}$

При нагріванні з розчинами полісульфідів натрію дихлоретан утворює каучукоподібну речовину тіокол:

${\displaystyle {\mathsf {nCl\!\!-\!\!H_{2}C\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {Na_{2}S_{n}}}\rightarrow }$${\displaystyle {\mathsf {(\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!S(=S)\!\!-\!\!S(=S)\!\!-\!\!)_{n}}}+{\mathsf {2nNaCl}}}$

Отримання

Щороку в США, Західній Європі та Японії разом виробляють понад 17,5 млн. тонн дихлоретану.

Основним методом одержання є каталізована хлоридом заліза(III) реакція приєднання хлору до етилену. Вона протікає у дві стадії за температури +20-80 °С у середовищі дихлоретану. На виході отримують продукт чистотою 99,86 % (мас.), селективність процесу підвищують до 98,5 % і вище добавками інгібітору:

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}C\!\!=\!\!CH_{2}}}+{\mathsf {Cl_{2}}}\rightarrow {\mathsf {Cl\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}}$

1979 року запропоновано інший спосіб проведення цієї реакції, що полягає в тому, що хлорування ведуть за 95-130 °С, під невеликим тиском, застосовуючи надлишок етилену 1,01-1,10 проти стехіометрії в присутності хлоридів міді та сурми.

Іншим поширеним способом отримання 1,2-дихлоретану є окислювальне хлорування етилену в присутності каталізатора на основі хлориду міді(II). Ступінь конверсії етилену становить 20-40 %:

${\displaystyle {\mathsf {2H_{2}C\!\!=\!\!CH_{2}}}+{\mathsf {4HCl}}+{\mathsf {O_{2}}}\rightarrow {\mathsf {2Cl\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!Cl}}+{\mathsf {2H_{2}O}}}$

Застосування

Як розчинник 1,2-дихлоретан має багато позитивних властивостей: дешевизна, значна розчиняльна здатність, слабка займистість і легкістю отримання у великих кількостях. Однак, через схильність до гідролізу при кип'ятінні з водою з утворенням агресивного солянокислого середовища, частіше застосовують дорожчий трихлоретилен. Також хлористий етилен не розчиняє нітро- і ацетилцелюлози (тільки в суміші з метанолом або етанолом). До того ж обмеженість застосування пов'язана з токсичністю цієї речовини.

1,2-дихлоретан застосовують як екстрагувальний агент у виробництві рослинних олій, засіб сухого чищення та та складник для отримання лаків. Іноді застосовують у сільському господарстві для знезараження приміщення чи зерна від комах та збудників грибкових захворювань.

Найчастіше застосовується як клей для склеювання виробів з оргскла та полікарбонату та приготування рідких клейових сумішей на їхній основі.

Застосовується для підвищення активності каталізатора риформінгу бензинів.

Безпека

Дихлоретан — сильний наркотичний засіб, канцероген. Викликає дистрофічні зміни в печінці, нирках та інших органах, може спричинити помутніння рогівки. В організм може потрапляти при вдиханні та через шкіру . При вживанні всередину або вдиханні парів викликає отруєння, що характеризується слабкістю, запамороченням, сонливістю, головним болем, солодким смаком у роті, нудотою, блюванням, подразненням слизових оболонок, почервонінням шкіри, при сильних отруєннях можлива непритомність. Перша допомога потерпілому — вдихання свіжого повітря, інгаляція киснем, штучне дихання; підшкірне введення камфори, кофеїну, кордіаміну.

Допустима концентрація пари в повітрі робочої зони дорівнює 10 мг/м³ (середньозмінна за 8 год) та 30 мг/м³ (максимальна разова). Поріг сприйняття запаху може досягати 450—750 мг/м³ та 1500 мг/м^3[].

Максимальна з разових масових концентрацій домішки в атмосферному повітрі — 3 мг/м³, середньодобова масова концентрація домішки — 1 мг/м³. ГДК у воді водойм — 2 мг/дм³. Смертельна доза для людини при вживанні всередину - близько 20 мл.. Належить до легкозаймистих рідин, межі вибуховості в повітрі становлять 6,2-16 об. %.

Див. також

• 1,1-Дихлоретан

Примітки

1. 1,2-dichloroethane
   d:Track:Q278487
2. Дебу, 1891.
3. Ю.С. Мусабеков. История органического синтеза в России. — М. : Изд-во АН СССР, 1958. — С. 69.
4. С.И. Вольфкович. Общая химическая технология. — М. : Госхимиздат, 1959. — Т. 2. — С. 406.
5. Л. А. Ошин. Промышленные хлорорганические продукты. — М. : Химия, 1978. — С. 100—110.
6. В. Л. Гурвич. Избирательные растворители в переработке нефти. — М. : Гостоптехиздат, 1953. — С. 249.
7. J. A. Field & R. Sierra-Alvarez. Biodegradability of chlorinated solvents and related chlorinated aliphatic compounds // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. : journal. — 2004. — Vol. 3 (7 July). — P. 185—254. — DOI:10.1007/s11157-004-4733-8.
8. Ф. Ф. Муганлинский, Ю. А. Трегер, М. М. Люшин. Химия и технология галогенорганических соединений. — М. : Химия, 1991. — С. 91—95. — .
9. К. Элисс. Химия углеводородов нефти и их производных. — М. : ОНТИ: Глав. ред. хим. лит-ры, 1936—1938. — С. 511—514.
10. Д. Д. Зыков. Общая химическая технология органических веществ. — М. : Химия, 1966. — С. 184.
11. Курмангазиева Л. Т., Оразбаев Б. Б. Разработка математических моделей и оптимизация химико-технологических систем при нечеткости исходной информации. оригіналу за 26 вересня 2020. Процитовано 4 грудня 2020.
12. Показатели на основе биомониторинга экспозиции к химическим загрязнителям (PDF). (PDF) оригіналу за 22 грудня 2018. Процитовано 1 жовтня 2016.
13. ГОСТ 1942-86. 1,2-Дихлорэтан технический. Технические условия. оригіналу за 27 вересня 2016. Процитовано 1 жовтня 2016.
14. Johannes May. Odor Thresholds of Solvents for Assessment of Solvent Odors in the Air [Geruchsschwellen von Lösemitteln zur Bewertung von Lösemittelgerüchen in der Luft] // Staub, Reinhaltung der Luft. — Düsseldorf : VDI-Verlag GmbH, 1966. — Bd. 26, H. 9 (September). — ISSN 0039-0771.
15. F. Nowell Jones. Olfactory Absolute Thresholds and Their Implications for the Nature of the Receptor Process // The Journal of Psychology. — Taylor & Francis, 1955. — Vol. 40, iss. 2 (7 July). — P. 223—227. — ISSN 0022-3980. — DOI:10.1080/00223980.1955.9712980.

Література

• Этилен хлористый // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. — Т. IIa. (рос. дореф.)