Eteenikarbonaatti

Etyleenikarbonaatti ( 1,3-dioksolan-2-oni, glykolikarbonaatti ) on orgaaninen yhdiste, hiilihapon ja etyleeniglykolin esteri . Värittömiä, hajuttomia kiteitä. Alhainen myrkyllisyys [2] .

Haetaan

Pääasiallinen valmistusmenetelmä on eteenioksidin vuorovaikutus hiilidioksidin kanssa lämpötilassa 150–200 °C ja paineessa 2–8 MPa katalyytin läsnä ollessa. Jälkimmäisinä voidaan käyttää alkalimetalli- tai tetra-alkyyliammoniumhalogenideja, bis-(trifenyylifosfiini)-nikkeliä [2] :

Etyleeniglykolin kondensointi erilaisten hiilihappojohdannaisten kanssa - dialkyylikarbonaatit, amidit, happohalogenidit ja muut [3] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH3O)2C=O + C2H4(OH)2 -> (CH2O)2C=O + 2CH3OH))}$

${\näyttötyyli {\ce {(NH2)2C=O + C2H4(OH)2 -> (CH2O)2C=O + 2NH3))}$

${\näyttötyyli {\ce {COCl2 + C2H4(OH)2 -> (CH2O)2C=O + 2HCl))}$

Etyleenikloorihydriinin reaktio alkyylikarbonaattien natriumsuolan tai epäorgaanisten karbonaattien väkevien liuosten kanssa [2] :

${\näyttötyyli {\ce {CH2Cl-CH2OH + Na2CO3 -> (CH2O)2C=O + NaCl + NaOH))}$

Fysikaaliset ominaisuudet

Eteenikarbonaatti on värittömiä, hajuttomia kiteitä. Nestemäisessä muodossa se liuottaa monia polymeerejä , polyesterikuituja ja hartseja, esimerkiksi PVC:tä, selluloosa-asetaattia ja -nitraattia, polyakryylinitriiliä, polyeteenitereftalaattia. Liukenee etanoliin , dietyylieetteriin , aromaattisiin hiilivetyihin , asetoniin , karboksyylihappoihin . Ei liukene hiilidisulfidiin , alifaattisiin hiilivetyihin, sekoittuu veteen missä tahansa suhteessa, mutta etyleenikarbonaatin vesiliuokset ovat epästabiileja tämän yhdisteen hydrolyysin vuoksi [2] [4] . Ei hygroskooppinen [5] .

Sulamisentalpia on 13,3 kJ/mol, höyrystymisentalpia on 56,5 kJ/mol 130°C:ssa, palamisentalpia -1171 kJ/mol [2] .

Höyrynpaineen riippuvuus lämpötilasta [2]

Lämpötila, °C	109	119	135	150	157	164
Höyrynpaine, kPa	0.9	1.5	3.02	5.61	7.2	9.1

Kemialliset ominaisuudet

Eteenikarbonaatti on kemiallisilta ominaisuuksiltaan samanlainen kuin propyleenikarbonaatti.

Vuorovaikuttaa nukleofiilien kanssa samalla, kun se halkeaa pääasiassa C–O-sidoksesta [2] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O + RCOOH -> RC(O)OCH2CH2OH + CO2 ^}}}$

${\ce {(CH2O)2C=O + ROH -> ROCH2CH2OH + CO2 ^}}$

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O + PhNH2 -> PhNHCH2CH2OH + CO2 ^))}$

Katalyyttinen hydraus johtaa etyleeniglykoliin ja metanoliin [2] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O + 3H2 ->[kat] CH2OH-CH2OH + CH3OH))}$

Hydrolysoituu muodostaen etyleeniglykolia. Tämä prosessi kiihtyy happojen ja emästen läsnä ollessa [4] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O + H2O -> CH2OH-CH2OH + CO2 ^))}$

Voi oksialkyloida erilaisia yhdisteitä, kuten fenoleja . Tällaiset reaktiot menevät hyvällä saannolla, jos seokseen lisätään alkalimetallien fenolaatteja tai karbonaatteja [6] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O + C6H5OH -> HOCH2-CH2-O-C6H5 + CO2 ^))}$

Hajoaa hitaasti etyleenioksidiksi kuumennettaessa 200–245 °C:seen happojen ja alkalien läsnä ollessa jo 125 °C:n lämpötilassa [5] :

${\näyttötyyli {\ce {(CH2O)2C=O ->[t] (CH2CH2)O + CO2 ^))}$

Sovellus

Eteenikarbonaatilla on suuri käytännön merkitys, koska alhaisen myrkyllisyytensä ja korkean dielektrisyysvakion vuoksi sitä käytetään aproottisena liuottimena polymeereille tekstiili- ja kemianteollisuudessa [7] . Sillä on vähän vaikutusta ketjun katkeamiseen polymeroinnin aikana, mikä mahdollistaa erilaisten yhdisteiden polymerointireaktioiden suorittamisen eteenikarbonaatissa [4] .

Se on aromaattisten hiilivetyjen uuttoaine sekä lähtöaine erilaisten pehmittimien , modifiointiaineiden, polymeerien, monomeerien ja kasvinsuojeluaineiden synteesiin. Erityisesti vinyleenikarbonaattia syntetisoidaan klooraamalla etyleenikarbonaattia, jota seuraa dehydroklooraus trietyyliamiinilla [2] .

Muistiinpanot

↑ Eteenikarbonaatti . _ Sigma Aldrich .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Knunyants et ai., 1998 , s. 499.
↑ Dyment et ai., 1976 , s. 22.
↑ 1 2 3 Perepelkin et ai., 1973 , s. 45.
↑ 1 2 Zimakov et ai., 1967 , s. 113.
↑ Verhovskaja, 1971 , s. 35.
↑ Lebedev, 1981 , s. 290.

Kirjallisuus

Chemical Encyclopedia / Toim.: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1998. - T. 5. - 783 s. — ISBN 5-85270-310-9 .
Lebedev N.N. Orgaanisen ja petrokemiallisen perussynteesin kemia ja teknologia. - 3. painos, tarkistettu .. - M . : Chemistry, 1981. - 608 s.
Verkhovskaya Z.N. Difenylolipropaani / toim. I.V. Kalechitsa. - M .: Chemistry, 1971. - 196 s.
Dyment O.N., Kazansky K.S., Miroshnikov A.M. Glykolit ja muut eteenin ja propeenioksidin johdannaiset / toim. HÄN. Dymenta. - M .: Kemia, 1976. - 376 s.
Zimakov P.V., Dyment O.N., Bogoslovsky N.A. jne. Etyleenioksidi. - M .: Kemia, 1967. - 320 s.
E.A. Pakshver, K.E. Perepelkin, V.D. Fikhman et al. Hiiliketjun synteettiset kuidut / toim. K.E. Perepelkin. - M .: Chemistry, 1973. - 589 s.

Hapetetut heterosyklit
Trinomiaalinen	Oksiran Dioksiraani
Kvaternaari	Oksetan Oksetanoni (β-laktoni)
Viisijäseninen	Furaani Dihydrofuraani Tetrahydrofuraani Bentsofuraani Isobentsofuraani Dioksolaani Tetrahydrofuranoni (y-laktoni) Eteenikarbonaatti
Kuusijäseninen	Piran Dihydropyraani tetrahydropyraani dioksaani Tetrahydropyranoni (δ-laktoni) α-Pyron
Seitsenjäseninen	Kaprolaktoni (ε-laktoni)