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

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 :

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

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

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

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

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

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

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 . Негигроскопичен .

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

Зависимость давления паров от температуры

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 :

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

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

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

• Каталитическое гидрирование приводит к этиленгликолю и метанолу :

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

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

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

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

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

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

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

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 . Мало влияет на разрыв цепей при полимеризации, что позволяет проводить в этиленкарбонате реакции полимеризации различных соединений .

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 .

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.