Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ПРОПИЛЕНОКСИД

ПРОПИЛЕНОКСИД (метилоксиран, 1,2-пропиленоксид), мол.м. 5,08; бесцв. прозрачная жидкость; т.пл. — 112°С, т. tкриткип. 34,3°С, 0°С/210·мм рт. ст.; 4022-1.jpg 0,8311; 1,3660; 4022-2.jpg tкрит 209,15°С, ркрит 4,92 МПа; h 0,28 мПа·с (25 °С), 0,41 мПа·с (0°С); m 6,61·10-30 Кл·м: С_ 1,97 кДж/(кг·К); 4022-3.jpg 6,54 кДж/моль,4022-4.jpg 27,92 кДж/моль, 4022-6.jpg -191 кДж/моль,4022-7.jpg —92,82 кДж/моль (жидкость); ур-ние температурной зависимости давления пара: lgp (мм. рт. ст.) = 1722,7/T+ + 8,48 (243-306 К). Раств. в большинстве орг. р-рителей; в воде при 10 °С раств. 40,8% по массе пропиленоксида, при 20 °С-40,1%. В пропиленоксиде при 10°С раств. 10,4% Н2О, при 20°С-12,4%. При повыш. давлении пропиленоксид с водой образует азеогропы: т.кип. 69 °С (0,2 МПа, 0,1% по массе Н2О) и т.кип. 86,5 °С (0,4 МПа, 0,2% Н2О). При пониж. т-рах кристаллизуется гидрат С3Н6О·16Н2О, т.пл. -3°С.

4022-5.jpg

Пропиленоксид-один из наиб. распространенных оксидов олефинов (см. Олефинов оксиды). Для него характерны р-ции присоединения, обусловленные относит. легкостью размыкания цикла. Наиб. распространенная р-ция-гидратация с образованием пропиленгликоля. Побочные продукты ди-, три-и полигликоли. Гидратация пропиленоксида с использованием СО2 (120-160 °С, 0,5-4 МПа) протекает селективно с образованием монопропиленгликоля (кат.-четвертичные соли аммония и фосфония, третичные амины, галогениды щелочных металлов); промежуточно образуется пропиленкарбонат (I):

4022-8.jpg

Со спиртами и фенолами пропиленоксид образует простые эфиры гликолей: в присут. щелочей-преим. первичный эфир, в при-сут. к-т-смесь первичного и вторичного эфиров в равном отношении:

4022-9.jpg

При взаимод. с карбоновыми к-тами в присут. солей щелочных металлов пропиленоксид превращ. в гидроксизамещенные сложные эфиры; при взаимод. с галогеноводородами дает соответствующие галогенгидрины, с NH3-моно-, ди- или триизопропаноламины. Гидрирование в присут. N1 приводит к 1-пропанолу, восстановление амальгамой Na, Na в жидком NH3 или LiAlH4 - к изопропанолу. С альдегидами и кетонами пропиленоксид образует циклич. ацетали, с кетенами g-лактоны, напр.:

4022-10.jpg

Изомеризация пропиленоксида при 240-500 °С в присут. SiO2, A12O3, пемзы и др. катализаторов идет с образованием смеси пропионового альдегида, ацетона и аллилового спирта.

В присут. разл. катализаторов (щелочи, к-ты Льюиса, металлоорг. соед., амины, спирты, фенолы) пропиленоксид легко поли-меризуется в полипропиленоксид [—ОСН2СН(СН3)—]n с мол. массой до неск. миллионов. Полимеризация пропиленоксида в массе в присут. пропиленгликоля при 100-160°С приводит к поли-пропиленгликолю (ф-ла II); в присут. глицерина, пента-эритрита или сорбита-к полиоксипропиленполиолам, напр. соед. III в случае глицерина.

4022-11.jpg

4022-12.jpg

При сополимеризации с этиленоксидом и пропиленгли-колем в присут. щелочных катализаторов или этилендиамина пропиленоксид образует блоксополимеры - соотв. проксанолы или проксамины. В р-ре пропиленоксид легко сополимеризуется с аллилгли-цидовым эфиром с образованием пропиленоксидного каучука.

Получают пропиленоксид гл. обр. хлоргидринным и пероксидным методами. Схема хлоргидринного метода:

4022-13.jpg

Пропилен и С12 смешивают в эквимолярных кол-вах с избытком Н2О (4-7-кратный); р-цию проводят при 35-40 °С, поддерживая концентрацию пропиленхлоргидрина не более 4-6% по массе для уменьшения кол-ва побочных продуктов-дихлорпропана и дихлорпропилового эфира. Избыток пропилена отделяют и возвращают в р-цию. На след. стадии при комнатной т-ре водный р-р смеси пропи-ленхлоргидринов обрабатывают избытком известкового молока-р-ра Са(ОН)2. Образующийся пропиленоксид отгоняют для предотвращения гидратации в гликоль. Недостаток процесса - использование С12 и образование больших кол-в разб. (5-6%) р-ра СаС12. Наиб. экономичная разновидность процесса - комбинирование с электролитич. произ-вом С12 и NaOH; при этом гидролиз пропиленхлоргидрина осуществ-ляют при 80 °С р-ром NaOH после электролиза, а образующийся р-р NaCl используют для растворения NaCl, направляемого на электролиз.

Пероксидный способ синтеза пропиленоксида основан на окислении олефинов надкислотами (Прилежаева реакция) и гидропероксидами изобутана и этилбензола. В первом варианте синтеза пропиленоксид образуется при взаимод. пропилена с надуксус-ной или надпропионовой к-той, получаемыми окислением ацетальдегида или пропионовой к-ты; соотв. этот вариант синтеза не находит широкого применения. Второй вариант синтеза осуществляют по схемам 1 и 2:

4022-14.jpg

4022-15.jpg

4022-16.jpg

Селективность превращения в пропиленоксид-90-99%.

Иногда применяют также эпоксидирование пропилена гидропероксидом пропилбензола (кумольный метод).

Пропиленоксид- исходное сырье для получения пропиленгликоля, про-пиленкарбоната, изопропаноламинов, полиоксипропилен-полиолов, полипропиленоксида, пропиленоксидных каучу-ков, пропиленсульфида, нек-рых ПАВ; промежут. продукт в синтезе эфиров пропиленгликоля, эпихлоргидриновых кау-чуков, полиуретанов и полиэфирных смол.

Пропиленоксид-горючая жидкость; КПВ 2,1-21,5% по объему. ПДК 1 мг/м3.

Пропиленоксид обладает цитотоксичным и мутагенным действием, вызывает расстройства гемодинамики; ЛД50 580 мг/кг (мыши, внутрижелудочно).

Объем мирового произ-ва ок. 3 млн.т/год (1987).

Лит.: Kirk - Othraer encyclopedia, 3 ed., v. 19, N.Y., 1982, p. 246-74.

Б. Б. Чесноков.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн