garsiausių ir naudojami žmonių gyvenimo ir priklausančių poliolių kategorijos pramoninių medžiagų - yra etilenglikolio ir glicerolis.Jų tyrimas ir naudojimas prasidėjo prieš kelis šimtmečius, tačiau šių organinių junginių savybės daugeliu atžvilgių unikalus ir nepakartojamas, kad daro juos būtina iki šios dienos.Naudojami daugelyje chemijos sintezės, pramonės ir žmogaus veiklos sričių poliolių.
pirmasis "pažintis" su etilenglikolio ir glicerolis istorija gaminant
1859, per dviejų pakopų procesas, sąveika dibrometanui su sidabro acetato ir po to apdorojant pagamintos pirmoje reakcijos etilenglikolio kalio hidroksido, Charles Wurtz pirmasis susintetintas etilenglikolio.Po kurio laiko metodas buvo sukurtas tiesiogiai hidrolizės dibrometanui, bet pramoniniu mastu į XX a dihidroksilių alkoholio 1,2-dihydroxyethane, ji - monoetilenglikoliu arba glikolio, Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo gautas hidrolizės etileno.
šiandien ir pramonėje ir laboratorijoje naudojama daug kitų metodų, skaičių naujas, ekonomiškas su žaliavų ir energijos požiūriu, ir ekologiška, taip pat reagentų, kurių sudėtyje yra arba susidaro chloras, toksinai, kancerogenų ir kitų pavojingų naudotiir žmonių medžiaga yra sumažintas su "žaliosios" chemijos vystymąsi.
Aptekar Carl Wilhelm Šelė 1779 atidaryta glicerolis, ir ypač junginio mokėsi 1836 Théophile Jules Pelouse sudėtis.Po dviejų dešimtmečių, buvo nustatyta, ir įžemintos triatomic molekulinę struktūrą alkoholio Pierre Eugenijus Berthelot Marseleya ir Charles Wurtz raštuose.Galiausiai, net dvidešimt metų po Charles Friedel turėjo bendrą sintezę glicerolio.Šiuo metu pramonė naudoja du metodus savo Paruošimas: per alilchloridas iš propileno Via akrilaldehido taip pat.Chemines savybes etilengilikolya kaip glicerino yra plačiai naudojamas įvairių sričių chemijos pramonėje.
Struktūra ir struktūra junginio
At molekulės širdies yra neprisotintą angliavandenilio skeletas etileno, sudarytas iš dviejų anglies atomų, kuriame ten buvo dvigubą jungtį tarpas.Ant išsikėlimo tarpelį anglies atomų, sujungtų dviejų hidroksilo grupių valentingumas.Formulė etileno - C2H4, po lūžio maišytuvas ryšį ir tvirtinimo hidroksilo grupių (keli žingsniai), atrodo, C2H4 (OH) 2.Tai yra etilenglikolio.
etilenas molekulės, charakterizuojamos pagal linijiniu struktūrą, o dihidroksilių alkoholis yra trans-konfigurtsii rūšies į hidroksilo grupių vietos su atsižvelgiant į anglies skeletu ir viena kitos (kaip terminas yra pilnai taikomi atžvilgiu dviguba jungtimi, padėtį).Toks dislokacija atitinka atstumą nuo funkcinių grupių vandenilių, mažiau energijos, ir dėl to - didžiausias stabilumo sistemos.Tiesiog įdėti, vienas OH-grupė "atrodo" į viršų, ir, kita - žemyn.Tuo pačiu metu yra nestabilios junginys su dviem hidroksilo grupėmis: su vienu anglies atomu, kad sudarytų reakcijos mišinį, jie iš karto dehidrato kelias į aldehidų.
klasifikacija afiliacyjne
cheminės savybės etilenglikolis yra nustatomas pagal jo kilmės iš poliolių grupės, ty Pogrupis diolio, ty junginių, tik su dviem hidroksilo radikalų, dėl gretimų anglies atomų.Medžiaga, taip pat yra keletas OH-pakaitas ir glicerolis.Ji turi tris funkcines grupes ir alkoholis yra dažniausia atstovas jo poklasio.
Daugelis šios klasės junginiai taip pat yra ruošiamos ir naudojamos chemijos pramonėje įvairių sintezės ir kitiems tikslams, tačiau etilenglikolis naudojimas turi rimtesnių mastą, ir dalyvauja beveik visose pramonės šakose.Tai bus aptarta išsamiau žemiau.
Fizinės charakteristikos
taikymas etileno dėl to, kad apie tam tikrų savybių, būdingų polihidroksilinio alkoholio skaičiaus buvimas.Šis skiriamuosius požymius, kurie yra unikalus šio organinių junginių klasei.
svarbiausia savybes - yra neribotas gebėjimas sumaišykite su H2O.Vanduo + glikolis suteikia tirpalą su unikali funkcija: jo užšalimo taško temperatūros, priklausomai nuo žemiau 70 laipsnių diolio koncentracijos, nei gryno distiliatą.Svarbu pažymėti, kad ši priklausomybė yra netiesinė, ir pasiekia tam tikra kiekybinė glikolio prasideda priešingą efektą - į šaldymo didėja su tirpinio procentais temperatūrą.Ši funkcija buvo taikoma įvairių antifrizo skysčių "nezamerzaek", kuris kristalizuojasi labai mažomis šiluminių charakteristikų aplinkos gamybai.
Išskyrus vandenyje, tirpimo proceso eigos gerai alkoholio ir acetono, bet ne pastebėtas parafino, benzenas, eterio ir anglies tetrachlorido.Skirtingai nuo savo protėvių alifatinių - dujinės medžiagos, pavyzdžiui, etilenglikolis, etilenglikolis - konsistencijos, skaidrus, su nežymiu atspalviu geltonos spalvos skystis, salstelėjusio skonio, su nebūdingas kvapas yra beveik ne nepastovios.Šaldymo įvyksta šimtu procentų etilenglikolio - 12,6 laipsnių pagal Celsijų, ir kurių virimo temperatūra - bent 197.8.Įprastomis sąlygomis, tankis yra 1,11 g / cm3,.
metodai gaminti etilenglikolio galima gauti keliais būdais, kai kurie iš jų šiandien turi tik istorinę ar preparatine vertę, o kiti aktyviai naudojami asmens pramoniniu mastu, ir ne tik.Po chronologine tvarka, panagrinėkime svarbiausia.
jau buvo aprašyta pirmąjį metodą etileno dibrometaną.Formulė etileno dviguba jungtis yra pažeistas, o laisvasis valentingumas yra užimtos halogenais, - pagrindinis pradinė medžiaga Šioje reakcijoje - be anglies ir vandenilio jos struktūros turi dvi bromo atomus.Tarpinio junginio į pirmąją proceso stadijoje formavimas yra įmanoma, tik dėl jų skilimo, ty. E. keitimas acetato grupių, kuri nuo papildomo hidrolizės paversta į alkoholį.
Per tolesnio mokslo tapo įmanoma pagaminti etileną tiesioginiu hidrolizės bet etanai pakeistuosiuose su dviem halogenais apie gretimų anglies atomų, pagal vandeniniai tirpalai, šarminių metalų karbonatų arba grupės (aplinkai mažiau reagentas) H2O ir švino dioksido.Reakcija yra gana "laiko" ir atsiranda tik daug didesnes temperatūrą bei slėgį, tačiau tai nesustabdė vokiečius per pasaulinius karus naudoti šį metodą dėl etileno gamybos pramoniniu mastu.
yra vienas iš organinės chemijos vystymosi vaidmuo atliko gamybos etilenglikolio iš akmens metodą, pagal hidrolizės šarminių metalų druskų grupės.Didinant reakcijos temperatūra yra 170 laipsnių derlius pasiekė 90%.Tačiau buvo reikšmingas trūkumas - glikolio kažkaip pašalinamas iš druskos tirpale, kuris yra tiesiogiai susijęs su sunkumų.Mokslininkai išsprendė šią problemą, kuriant su to paties pradinio medžiagos būdą, bet kad procesą į du etapus.
etilenglikolatsetatov hidrolizė, kaip baigiamajame etape metodo anksčiau Wurtz tapo atskira būdu, kai pavyko gauti pradinė medžiaga oksiduojant etileno acto rūgštimi su deguonimi, tai yra, be brangios ir ne nekenksmingas naudojimo visais halogeninių junginių.
taip pat žinoma daug gamybos metodus etilenglikolio oksidacijos hydroperoxides, peroksidai, organinių perrūgštys katalizatoriams (osmis junginių), kalio chlorato, ir kt buvimą. Taip pat yra elektromechaninis chemijos ir radiacijos metodai.
Charakteristikos bendra cheminės savybės
cheminės savybės etilenglikolio nustatomas pagal jos funkcinių grupių.Reakcijos gali būti įtraukti vieną hidroksilo pakaitą, arba abu, priklausomai nuo proceso sąlygų.Pagrindinis skirtumas yra tas, kad reaktyvumo dėl to, kad polihidroksilinio alkoholio hidroksilo skaičių buvimą ir jų tarpusavio įtaka yra stipresnė rūgštinės savybės kaip vienvalentėmis "bendraamžiais".Todėl, reakcijos su šarminių produktų druskos (glikolio - glycolates glicerolio - glycerate).
cheminės savybės etilenglikolis, taip pat glicerolis, reakcija apima visas monohidroksilių alkoholių kategorijas.Glikolio suteikia visišką ir dalinį esterių reakcijų monobazinis rūgščių, glycolates, atitinkamai, yra suformuotas su šarminių metalų ir su cheminio proceso su stipriomis rūgštimis arba jo druskų išleistas aldehido acto rūgšties, - dėl skaldymu molekulių vandenilio atomo.
Reaguoja su aktyviais metalais
reakcijos etilenglikolio su aktyvių metalų (nuolatinė po vandenilio cheminės serijos įtampos) esant aukštesnei temperatūrai suteikia etilenglikolio metalo plius Vandenilis yra paleistas.
C2H4 (OH) 2 + H → S2N4O2H, kur X - veiklioji dvivalentė metalas.
Kokybinė reakcija į etileno
poliolio atskirti nuo bet kokio kito skysčio galite naudoti vaizdines reakcijas būdingų šios klasės junginius.Šiuo tikslu, bespalvis tirpalas buvo pilamas alkoholio nusodinamas hidroksido vario (2), turinti specifinį mėlyną spalvą.Į mišraus komponentų sąveikos nepastebėta o į sotusis dažymo mėlynai nuosėdų tirpinimas - dėl to, kad vario glikoliato (2), formavimui.
polimerizacija
cheminės savybės etilenglikolis yra svarbūs tirpiklių gamyba.Tarpmolekuliniq dehidratacija medžiagos, kad yra vandens pašalinimo iš kiekvienos iš dviejų molekulių glikolio ir vėlesnis jų asociacijos (viena hidroksilo grupė atskelia visiškai, ir nuo kitų atliekų, tik vandenilio), todėl galima gauti unikalų organinį tirpiklį, - dioksaną, kuris yra dažnai naudojamas organinės chemijos,nepaisant jo didelio toksiškumo.
mainai hidroksilo halogenu
Be etilenglikolio su hidrohalogeninėmis rūgščių reakcijos pastebėta pakeičiant hidroksilo grupes, atitinkamo halogenu.Substitucijos laipsnis priklauso nuo moliniu koncentracijos vandenilio halogenidu reakcijos mišinio:
HO-CH2-CH2-OH + X → 2NH-CH2-CH2-X, kur X - chloras arba bromas.Pasirengimas esteriai
Be reakcijų iš etileno turinčių azoto rūgšties (specifinė koncentracija) ir divandenilio organinių rūgščių (skruzdžių, acto, propiono, karnavaliniai, valerijono ir t. D) Dėl sudėtingos formavimas ir, atitinkamai, monoethers.Su kitos koncentracijos azoto rūgšties, - di- ir trinitroefirov glikolio.Kaip katalizatorius, sieros rūgštis yra naudojama iš anksto nustatytą koncentraciją.
Kritinis glikolio dariniai
vertingų medžiagų, kurios yra gaunamos iš polihidroksilinių alkoholių paprastojo cheminių reakcijų (kaip aprašyta aukščiau), yra eteriai etilenglikolis.Būtent monometilo ir monoetilo, kurio formulės -, HO-CH2-CH2-O-CH3, ir HO-CH2-CH2-O-C2H5, atitinkamai.Cheminės savybės, jie yra tarsi glikolių daug, bet, kaip ir bet kuri kita junginių klasė turi unikalius reakcijos charakteristikas, kurios yra unikalios jų:
- Monometiletilenglikol yra skystis be spalvos, bet su būdingu bjaurus kvapas, verda 124, 6 laipsnių Celsijaus, gerai ištirpinama etanolyje ir kitų organinių tirpiklių ir vandens yra žymiai daugiau kintančios negu glikolio, ir tankis mažesnis negu vandens (apie 0,965 g / cm3).
- Dimetiletilenglikol - kaip skystis, bet mažiau savito kvapo, tankis 0.935 g / cm3, iš verdančio 134 laipsnių virš nulio ir tirpumą, palyginti su ankstesniu homologas temperatūra.
taikymas celozolvo - apskritai, taip vadinamas mono etilenglikolio - yra gana dažni.Jos yra naudojamos kaip reaguojančiosios ir tirpikliai organinės sintezės.Taip pat taikyti savo fizinių savybių ir antikorozinių priedų anticrystallization antifrizas ir alyvą.
Programos ir kainodara gamybos serijos
sąnaudų gamyklų ir įmonių, užsiimančių gamyba ir pardavimas tokių cheminių medžiagų, svyruoja nuo maždaug 100 rublių už kilogramą tokių cheminių junginių vidurkio etilenglikolis.Kaina priklauso nuo cheminės medžiagos grynumo ir maksimalus procentas norimo produkto.
etilenglikolio naudojimas yra neapsiribojant, bet vienoje srityje.Taigi, naudojimui kaip žaliava organinius tirpiklius ir sintetinių pluoštų, derva, šaldymo skysčio esant žemai temperatūrai, gamybai.Jis dalyvauja daugelyje pramonės šakų, tokių kaip automobilių, aviacijos, farmacijos, elektros, odos, tabako.Leiskite face it jos svarbą svorio organinės sintezės.
svarbu prisiminti, kad glikolio - toksinių junginių, kurie gali sukelti nepataisomą žalą žmonių sveikatai.Todėl jis yra saugomas sandariai uždarytose talpyklose, pagaminti iš aliuminio ar plieno su papildomu vidiniu sluoksniu apsaugo baką nuo korozijos, vertikalioje padėtyje, ir kambariai nėra įrengta šildymo sistemų, tačiau su gera ventiliacija.Laikotarpis - ne daugiau kaip penkerius metus.
