Изофталоилхлорид ( 1,3-бензолдикарбонилхлорид, изофталоил хлористый ) — ароматическое органическое соединение , дихлорангидрид изофталевой кислоты . Кристаллическое вещество белого цвета.

Получение

Основным лабораторным способом получения является взаимодействие гексахлор- м -ксилола и изофталевой кислоты в присутствии хлорида железа(III) . Смесь 77 г гексахлор- м -ксилола, 40,4 г изофталевой кислоты и 0,32 г хлорида железа(III) нагревают до температуры 85—90 °C, оставляя в этих условиях на один час до прекращения выделения хлороводорода . Затем из продуктов реакции перегонкой в вакууме выделяют изофталоилхлорид массой 85—90 г. При соблюдении данной методики выход составляет ~90 %. При этом протекает следующая реакция :

${\displaystyle {\ce {C6H4(CCl3)2 + C6H4(COOH)2 -> 2C6H4(COCl)2 + 2HCl}}}$

Ещё одним лабораторным способом получения является реакция изофталевой кислоты с тионилхлоридом или фосгеном в присутствии вторичных аминов или ацетилхлорида при температуре 130 °C :

${\displaystyle {\ce {C6H4(COOH)2 + 2SOCl2 -> C6H4(COCl)2 + 2SO2 ^ + 2HCl}}}$

Основным промышленным способом получения является гидролиз гексахлор- м -ксилола водой в присутствии хлорида железа(III) в качестве катализатора. Процесс включает в себя 2 стадии:

1. Гидролиз гексахлор- м -ксилола. Проводится при обычном давлении в эмалированном реакторе с мешалкой. К расплавленному гексахлор- м -ксилолу в присутствии 0,2% безводного хлорида железа(III) добавляют воду в течение 5 часов при постоянном перемешивании. Температура протекания процесса составляет 95—100 °C. После этого смесь оставляют на 3—4 часа, увеличивая температуру до 120 °C.
2. Изофталоилхлорид-сырец продувают азотом от ангидридов кислот и перегоняют в вакууме при давлении в 1,33 кПа.

В среднем на 1 т изофталоилхлорида уходит 1,54 т гексахлор- м -ксилола. Основными побочными продуктами являются хлороводород , изофталевая кислота и хлорангидрид м -трихлорметилбензойной кислоты. При этом способе протекает следующая реакция :

${\displaystyle {\ce {C6H4(CCl3)2 + 2H2O -> C6H4(COCl)2 + 4HCl}}}$

Физические свойства

Представляет собой белое кристаллическое вещество с резким неприятным запахом. Плотность при 60 °C составляет 1,372 г/см ³ . Легко растворим в большинстве органических растворителей, к примеру в эфире, бензоле , бензине . Разлагается в воде и этаноле .

Перечень некоторых физических констант :

Зависимость давления паров (кПа) от температуры (К) в интервале 138—250 °C может быть выражена уравнением :

${\displaystyle \lg(P)=-3211/T+6,74}$

Химические свойства

• Гидролизуется водой, водными растворами оснований и кислот, образуя при этом изофталевую кислоту :

${\displaystyle {\ce {C6H4(COCl)2 + 2H2O -> C6H4(COOH)2 + 2HCl}}}$

• Со спиртами и аминами образует соответствующие сложные эфиры и амиды изофталевой кислоты:

${\displaystyle {\ce {C6H4(COCl)2 + C2H5OH -> C6H4(COOC2H5)2 + 2HCl}}}$

• Поликонденсацией с м -фенилендиамином можно получить поли- м -фениленизофталамид :

${\displaystyle {\ce {nC6H4(COCl)2 + nC6H4(NH2)2 -> [-OC-C6H4-CONH-C6H4-NH-]n + 2nHCl}}}$

• Довольно инертен при электрофильном хлорировании, однако при длительной обработке газообразным хлором в присутствии кислот Льюиса при температуре 100—150 °C даёт хлорпроизводные изофталоилхлорида с атомами хлора в ароматическом ядре.

Применение

Применяется для получения пластиков ( полиарилаты , получаемые конденсацией изофталоилхлорида с бисфенолом А; полидиаллилфталаты), термостойких полиамидных волокон (типа фенилон) для авиационной и радиотехнической отраслей промышленности, полимерных плёнок и пластических масс .

Взрыво-и пожароопасность

Изофталоилхлорид является горючим веществом, не чувствительным к удару и трению. Температура вспышки в открытом тигле равна 149 °C, температура воспламенения составляет 260 °C и выше .

Пылевоздушная смесь пожароопасна, имеет нижний приделе взрываемости 83 г/м ³ , температуру воспламенения 1010 °C и температуру начала разложения пылевидного продукта 242 °C .

Биологическое воздействие

Изофталоилхлорид по степени воздействия на организм относится к высокоопасным веществам (2-й класс опасности в соответствии с ГОСТом 12.1.007.76 ).

Токсичен, обладает местным раздражающим действием. При попадании внутрь организма в высокой концентрации может раздражать слизистые оболочки ЖКТ . Поражает нервную систему в результате многократного воздействия.

Рекомендуемая предельно допустимая концентрация ( ПДК ) паров изофталоилхлорида в воздухе рабочей зоны производственных помещений ³ составляет 0,02 мг/м³ . ЛД50 на крысах — 135—140 мг/кг . ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 0,08 мг/л . Лимитирующий признак вредности — общетоксический .

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 673 с. — ISBN 5-85270-035-5 .
• Промышленные хлорорганические продукты / под ред. Л. А. Ошина. — М. : Химия, 1978. — 656 с.
• Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / под ред. А. В. Москвина. — СПб. : Профессионал, 2004. — 1142 с. — ISBN 5-98371-025-7 .
• Гайле А.А., Сомов В.Е., Варшавский О.М. Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок: Справочник.. — СПб. : Химиздат, 2000. — 544 с. — ISBN 5-93808-009-6 .

Ссылки

• (неопр.) . Sigma-Aldrich. Дата обращения: 18 апреля 2020.
• (неопр.) . Sigma-Aldrich. Дата обращения: 18 апреля 2020.