Этиленкарбонат

Этиленкарбонат (1,3-диоксолан-2-он, гликолькарбонат) — органическое соединение, сложный эфир угольной кислоты и этиленгликоля. Бесцветные кристаллы без запаха. Малотоксичен[2].

Этиленкарбонат[1]
Общие
Систематическое
наименование
1,3-Диоксолан-2-он
Традиционные названия Этиленкарбонат; гликолькарбонат
Хим. формула C3H4O3
Физические свойства
Состояние бесцветные кристаллы
Молярная масса 88,06 г/моль
Плотность 1,3222 г/см³
Поверхностное натяжение 54500 Н/м
Термические свойства
Температура
  плавления 38,5—39 °C
  кипения 248 °C
Критическая точка  
  температура 500 °C
  давление 6,2 МПа
Мол. теплоёмк. 135 Дж/(моль·К)
Энтальпия
  плавления 13,3 кДж/моль
Оптические свойства
Показатель преломления 1,419
Структура
Дипольный момент 4,86 Д
Классификация
Рег. номер CAS 96-49-1
PubChem
Рег. номер EINECS 202-510-0
SMILES
InChI
RTECS FF9550000
ChemSpider
Безопасность
Краткие характер. опасности (H)
H318
Меры предостор. (P)
P280
Сигнальное слово Опасно
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

  • Основным способом получения является взаимодействие этиленоксида с углекислым газом при температуре 150—200 °C и давлении 2—8 МПа в присутствии катализатора. В качестве последнего могут использовать галогениды щелочных металлов или тетраалкиламмония, бис-(трифенилфосфин)-никель[2]:

  • Конденсация этиленгликоля с различными производными угольной кислоты — диалкилкарбонатами, амидами, галогенангидридами и другими[3]:

  • Реакция этиленхлоргидрина с натриевой солью алкилкарбонатов или с концентрированными растворами неорганических карбонатов[2]:

Физические свойства

Этиленкарбонат представляет собой бесцветные кристаллы без запаха. В жидком виде растворяет многие полимеры, полиэфирные волокна и смолы, к примеру, ПВХ, ацетат и нитрат целлюлозы, полиакрилонитрил, полиэтилентерефталат. Растворим в этаноле, диэтиловом эфире, ароматических углеводородах, ацетоне, карбоновых кислотах. Не растворим в сероуглероде, алифатических углеводородах, смешивается с водой в любых соотношениях, однако водные растворы этиленкарбоната неустойчивы вследствие гидролиза данного соединения[2][4]. Негигроскопичен[5].

Энтальпия плавления составляет 13,3 кДж/моль, энтальпия испарения равна 56,5 кДж/моль при 130 °C, энтальпия сгорания составляет -1171 кДж/моль[2].

Зависимость давления паров от температуры[2]
Температура, °C 109 119 135 150 157 164
Давление паров, кПа 0,9 1,5 3,02 5,61 7,2 9,1

Химические свойства

По химическим свойства этиленкарбонат аналогичен пропиленкарбонату.

  • Взаимодействует с нуклеофилами, при этом расщепляясь преимущественно по связи C—O[2]:

  • Гидролизуется с образованием этиленгликоля. Этот процесс ускоряется в присутствии кислот и щелочей[4]:

  • Может оксиалкилировать различные соединения, к примеру фенолы. Реакции подобного рода идут с хорошим выходом, если в смесь вводятся феноляты или карбонаты щелочных металлов[6]:

  • Медленно разлагается до окиси этилена при нагревании до 200—245 °C, в присутствии кислот и щелочей уже при температуре 125 °C[5]:

Применение

Этиленкарбонат имеет важное практическое значение, так как благодаря своей малой токсичности и высокой диэлектрической проницаемости он используется в качестве апротонного растворителя полимеров в текстильной и химической промышленности[7]. Мало влияет на разрыв цепей при полимеризации, что позволяет проводить в этиленкарбонате реакции полимеризации различных соединений[4].

Является экстрагентом ароматических углеводородов, а также исходным веществом для синтеза различных пластификаторов, модификаторов, полимеров, мономеров, средств защиты растений. В частности, путём хлорирования этиленкарбоната с последующим дегидрохлорированием триэтиламином синтезируют виниленкарбонат[2].

Примечания

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. М.: Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
  • Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. — 3-е изд., перераб.. М.: Химия, 1981. — 608 с.
  • Верховская З.Н. Дифенилолпропан / под ред. И.В. Калечица. М.: Химия, 1971. — 196 с.
  • Дымент О.Н., Казанский К.С., Мирошников А.М. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена / под общей ред. О.Н. Дымента. М.: Химия, 1976. — 376 с.
  • Зимаков П.В., Дымент О.Н., Богословский Н.А. и др. Окись этилена. М.: Химия, 1967. — 320 с.
  • Э.А. Пакшвер, К.Е. Перепелкин, В.Д. Фихман и др. Карбоцепные синтетические волокна / под ред. К.Е. Перепелкина. М.: Химия, 1973. — 589 с.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.