en ünlü ve insan hayatı ve poliollerin kategorisine ait endüstriyel maddeler kullanılır - etilen glikol ve gliseroldür.Onların çalışması ve kullanımı birkaç yüzyıl önce başladı, ama birçok yönden bu organik bileşiklerin özellikleri eşsiz ve benzersiz bu güne kadar onları vazgeçilmez kılan.Birçok kimyasal sentezler, sanayi ve insan etkinliğinin alanlarında kullanılan polioller.İlk
etilen glikol ve gliseroldür geçmişi, etilen glikol ilk reaksiyonda üretilen potasyum hidroksit ile gümüş asetat ve bunu takiben de etkileşim dibromoetan iki aşamalı bir süreç yoluyla, 1859'da
üreten "tanıdık" Charles Wurtz birinci etilen glikol sentezlendi.Daha sonra yöntem, bir süre doğrudan hidrolizi dibromoetan için geliştirilmiş, ancak yirminci yüzyılın başlarında dihidrik alkol, 1,2-dihidroksietan endüstriyel bir ölçekte, bir - monoetilen glikol veya Amerika Birleşik Devletleri'nde bir glikol, etilen hidrolizi ile elde edilmiştir.
Bugün ve endüstride ve laboratuvar diğer yöntemlerle, bir dizi kullanılan hammadde ve enerji açısından ve klor, toksinler, kanserojen ve tehlikeli diğer içeren veya serbest reaktif çevre dostu hem de kullanımı ile daha ekonomik, yeniçevre ve insan madde "yeşil" kimya geliştirilmesi ile indirgenir.1779 yılında
Aptekar Carl Wilhelm Scheele gliserol açıldı ve özellikle 1836 Theophile Jules Pelouse incelenen bileşiğin bir bileşim.İki yıl sonra o öğrendim ve Pierre Eugene Berthelot Marseleya ve Charles Wurtz yazılarında alkolün triatomic moleküler yapısını topraklı edildi.Son olarak, Charles Friedel sonra da yirmi yıl gliserol toplam sentez vardı.Hem de alil klorür ile propilen akroleine yoluyla: Şu anda, sanayi bunun hazırlanması için iki yöntem kullanır.Etilengilikolya gliserin gibi kimyasal özellikler yaygın kimya endüstrisinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır.Molekülün merkezinde bileşiğinin
bölgesinin
yapısı ve yapı çift bağın bir boşluk olduğu iki karbon atomu, aşağıdakilerden oluşan, etilen açısından doymamış bir hidrokarbon iskelet.Iki hidroksil grubu ile birleştirilmiş C-atomlu valans de boşalttığı alan üzerinde.Formula etilen - C2H4, hidroksil gruplarının kopma musluk bağlantısı ve eki (bir kaç adım sonra), bu C2H4 (OH) 2 gibi görünüyor.Bu, etilen glikoldur.Doğrusal yapısı ile karakterize
etilen molekülü (bu terim, çift bağ ile ilgili duruma tamamen uygulanabilir olduğu gibi) dihidrik alkol karbon iskeletine ve her bir diğerine göre, hidroksil gruplarının yerleştirilmesi trans-konfigurtsii bir tür iken.Sistemin maksimum stabilite - Böyle bir çıkık fonksiyonel grupların hidrojenin uzak bir yerde, daha az enerji ve dolayısıyla karşılık gelir.Basitçe söylemek gerekirse, bir OH grubu up "bakar" ve diğer - aşağı.Aynı zamanda, iki hidroksil grubu ile kararsız bir bileşik: bir karbon atomu ile birlikte hemen aldehidler haline geçen dihidrat, bir reaksiyon karışımı oluşturmak için.Etilen glikol
sınıflandırması eğilimleri
kimyasal özellikleri poliol grubundan, yani alt gruplar diol, bitişik karbon atomları üzerindeki iki hidroksil yarımı ile örneğin bileşiklerden aslına ile belirlenir.Madde, aynı zamanda birkaç OH-ikame ve gliserol içerir.Bu üç işlevsel gruba sahiptir ve alkolün alt sınıfının en yaygın temsilcisidir.
Bu sınıftaki bileşiklerin birçoğu aynı zamanda hazırlanmış ve çeşitli sentezleri ve başka amaçlar için kimya endüstrisinde kullanılan, fakat etilen glikolün kullanımı daha ciddi bir ölçek ve hemen hemen tüm sanayi yer almaktadır.Bu, aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.Bağlı bir polihidrik alkol doğasında olan özellikleri bir dizi varlığı
Fiziksel özellikler etilen
Uygulaması.Organik Bu sınıf bileşikler özgü Bu ayırt edici özellikleri.
özelliklerinin en önemlisi - H2O ile karıştırmak için sınırsız yeteneğidir.Donma noktasının sıcaklığı, 70 derecenin altına diol konsantrasyonuna bağlı olarak, saf damıtık daha: Su + glikol benzersiz bir özelliği ile bir çözelti verir.Bu bağımlılık doğrusal olduğuna dikkat etmek önemlidir ve belli bir nicel glikol ters etki başlar ulaşır - çözünen yüzdesi ile donma artar sıcaklığını.Bu özellik, çevre son derece düşük termal özelliklere kristalleşmeye çeşitli antifrizler "nezamerzaek" üretiminde uygulanmıştır.Su hariç
çözünme işlemi, alkol ve aseton içinde de devam eder, ancak parafın, benzol, eter ve karbon tetraklorid gözlenmemiştir.Bu yüzgecin alifatik farklı - bir gaz halindeki maddenin, örneğin etilen glikol, etilen glikol gibi - bir tipik olmayan bir koku ile sarı bir sıvı, s¸ekerimsi tadı hafif bir belirti ile, berrak, şurup hemen hemen hiç uçucu değildir.12.6 santigrat derece, ve kaynama - - 197.8 at Donma etilen glikol yüzde yüz oluşur.Normal koşullar altında, yoğunluk 1.11 g / cm3.Etilen glikol üretmek için
Yöntemleri bazıları sadece bugün tarihi ve hazırlayıcı değeri, çeşitli yollarla elde edilebilir, ve diğerleri aktif endüstriyel ölçekte bir kişi tarafından kullanılan ve sadece edilir.Kronolojik sırayla ardından, bize en önemli düşünelim.
önce etilen dibromoetan üreten ilk yöntemle tarif edilmiştir.Formül etilen çift bağı bozuldu ve serbest valans halojen ile işgal edilmiştir, - Bu reaksiyonda, ana başlangıç malzemesi - yapısında karbon ve hidrojenden ek olarak iki bromin atomu yer alır.Işlemin birinci aşamasında ara bileşiminin oluşumu çünkü daha hidrolizi üzerine alkole dönüştürülür bunların parçalanma, yani. Asetat gruplarının E. değiştirmesi, mümkündür.Bilim geliştirilmesi sırasında
alkali metal karbonatlar veya grup (çevreye daha az tepkin maddesi) H2O ve kurşun dioksit sulu çözeltiler bitişik karbon atomları üzerinde iki halojen ile ikame edilmiş herhangi bir etanlar doğrudan hidrolizi ile etilen üretmek mümkün hale gelmiştir.Reaksiyon oldukça "zaman alıcı" ve sadece çok daha yüksek sıcaklık ve basınç oluşur, ancak bu endüstriyel ölçekte etilen üretimi için bu yöntemi kullanmak, dünya savaşları sırasında Almanları durmadı edilir.
organik kimya gelişiminde bir rol grubunun hidrolizi alkali metal tuzları kömürden etilen glikol üretimi için bir yöntem oynamıştır.170 dereceye kadar, reaksiyon sıcaklığı artırarak verim% 90 olmuştur.Ama önemli bir dezavantajı vardı - glikol şekilde doğrudan zorluklar bir numara ile ilişkili olan tuz çözeltisi, kaldırıldı vardı.Araştırmacılar, aynı başlangıç malzemesi ile bir yöntem geliştirerek, ancak iki aşamaya süreci kırarak bu sorunu çözdü.
etilenglikolatsetatov hidrolizi, daha önce yöntem Wurtz son aşaması olarak, ayrı bir şekilde oldu tüm halojen bileşikleri pahalı olup zararsız kullanılmadan, yani, oksijen ile asetik asit içinde etilenin oksidasyonu ile, bir başlangıç materyali başardı olan.
da katalizörler (osmiyum bileşikleri), potasyum klorat ve diğerleri mevcudiyetinde oksidasyon hidroperoksitler, peroksitler, organik perasitler, etilen glikol üretimi pek çok yöntem bilinir. Ayrıca elektro-kimyasal ve radyasyon yöntemleri vardır.Etilen glikol
özellikleri yaygın kimyasal özellikleri
kimyasal özellikleri fonksiyonel grup ile belirlenir.Reaksiyonları işlem koşullarına bağlı olarak, bir hidroksil ikame edici ya da her ikisi dahil edilebilir.Reaktivitesinde Ana fark olması polihidrik alkol hidroksil sayısı varlığına ve onların karşılıklı etkileşim tek değerlikli daha güçlü asidik özellikler ise "yaşıtları."(- Gliserol glikolatları - gliserat glikol) Bu nedenle, alkali ürünlerle reaksiyonlar tuzudur.
kimyasal etilen glikol özellikleri yanı sıra, gliserol, reaksiyon, monohidrik alkoller, tüm kategorileri içerir.Bağlı hidrojen atomunun moleküllerin yarılması göre - Glikol sırasıyla alkali metaller ile, kuvvetli asitler ya da bunların tuzları serbest aldehid asetik asit ile kimyasal bir süreç ile oluşturulmaktadır monobazik asitler, glikolatlar, reaksiyonlarında tam ve kısmi esterlerini verir.
bırakıldığında yüksek sıcaklıklarda bir etilen glikol metal artı hidrojeni verir (kimyasal serisi gerilim hidrojen sonra ayakta) aktif metallerin etilen glikol yönden aktif metallerin
reaksiyon ile reaksiyona girer.
C2H4 (OH) 2 + H → S2N4O2H, burada X - Aktif çift değerli bir metaldir.Etilen
poliole
Niteliksel Reaksiyon herhangi bir sıvı dan bu bileşikler sınıfına özgü görsel reaksiyonları kullanarak ayırt eder.Bu amaçla, renksiz solüsyon karakteristik bir yeşil renk olan bakır (2) alkol ile çökeltilmiş hidroksit döküldü.Karışık bileşenlerinin etkileşimi gözlenen ve doymuş çözeltisi boyama mavi renkte çökelti çözünme olduğu - dolayı bakır glikolat (2) oluşmasına neden olur. Polimerizasyon
etilen glikol kimyasal özellikleri çözücüler üretimi için önemlidir.Maddenin Moleküller dehidrasyon, iki glikol moleküller ve bunların daha sonraki ilişkili her suyun uzaklaştırılması (bir hidroksil grubunun tam bölünür ve diğer atık sadece hidrojen ile elde edilmiş) benzersiz bir organik solvent elde edilmesini mümkün kılmaktadır - dioksan, sıklıkla organik kimyada kullanılan,yüksek toksisite rağmen.Hidrohalik asitler ile etilen glikol reaksiyonda halojen
tarafından
Değişim hidroksil ilgili halojen hidroksil gruplarını değiştirme gözlenmiştir.Ikame derecesi, reaksiyon karışımı içinde, hidrojen halid molar konsantrasyonuna bağlıdır:
HO-CH2-CH2-OH, x + → 2NH-CH2-CH2-X, ki burada X - kloro veya bromodur.Nitrik asit (spesifik konsantrasyon) ve monobazik organik asitler (formik, asetik, propiyonik, Karnaval, valerik, t. D.) kompleksinin oluşumu ve buna bağlı olarak, monoeterler etilen ile reaksiyonlarda esterleri
hazırlanması.Di- ve trinitroefirov glikol - diğer nitrik asit konsantrasyonları ile.Katalizör olarak, sülfürik asit, önceden belirlenmiş bir konsantrasyonda kullanılır.(Yukarıda anlatıldığı gibi), basit kimyasal reaksiyonlar ile polihidrik alkollerin elde edilebilen
Kritik glikol türevleri
değerli maddeler, etilen glikol eterleridir.Yani monometil olan ve formül mono -, HO-CH2-CH2-O-CH3 ve sırasıyla, HO-CH2-CH2-O-C2H5.Kimyasal özellikler, onlar bileşiklerden başka sınıf kendilerine özgü benzersiz reaksiyon özelliklerine sahip gibi, glikol gibi bir sürü vardır, ama:
- Monometiletilenglikol renk olmayan bir sıvıdır, ancak karakteristik bir iğrenç koku ile, 124 kaynariyi etanol ve diğer organik çözücüler ve su içinde çözülmüş 6 ° C, önemli derecede glikol daha uçucu olan ve su (yaklaşık 0.965 g / cm3) daha düşük bir yoğunluğa.
- Dimetiletilenglikol - bir sıvı, daha az kokuya, 0.935 yoğunluğuna g / cm3, daha önceki homologunun göre 134 sıfırın üstünde derece ve çözünürlüğe, kaynama sıcaklığı.Genel olarak, bu mono etilen glikol adı - -
Uygulama selosolv oldukça yaygındır.Organik sentezde reaktanlar ve çözücü olarak kullanılır.Ayrıca anticrystallization antifriz ve motor yağı onların fiziksel özellikleri ve anti-korozyon katkılar için de geçerlidir.
Uygulamalar ve üretim ve bu tür kimyasalların satış yapan bir üretim dizisi
maliyetli fabrika ve işletmeler fiyatlandırılması, etilen glikol gibi kimyasal bileşiklerin bir kilogram başına yaklaşık 100 ruble ortalama arasında değişir.Fiyat maddenin saflığı ve arzu edilen üründen maksimum yüzdesine bağlıdır.
etilen glikol kullanımı, herhangi bir alanı ile sınırlı değildir.Bu nedenle, düşük sıcaklıklarda dondurma organik çözücüler ve sentetik reçine elyaf, sıvı, üretiminde ham madde olarak kullanımı.Böyle otomotiv, havacılık, ilaç, elektrik, deri, tütün gibi birçok sanayi yer almaktadır.Organik sentez için onun önemi ağırlığını edelim.
önemli hatırlamak glikol o - insan sağlığına onarılmaz hasarlara neden olabilir zehirli bir bileşik.Bu nedenle, isteğe bağlı iç tabaka ile alüminyum veya çelikten yapılmış sızdırmaz kaplarda saklanır dik bir pozisyonda, korozyona karşı korur tankı ve odaların ısıtma sistemleri ile donatılmış değildir, ancak iyi bir havalandırma ile.Dönem - Beş yıldan fazla.
