Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Химические свойства гликолей: ХиМиК.ru — Химические свойства

Содержание

ХиМиК.ru — Химические свойства

Гликоли могут вступать во все химические реакции, в которые вступают одноатомные спирты, причем в реакции может участвовать одна или обе спиртовые группы. Но в реакциях гликолей имеются и некоторые особенности, обусловленные одновременным присутствием в молекуле двух гидроксилов. Так, например, в гликолях можно последовательно заместить один или оба атома водорода в гидроксильных группах на атомы металлов (аналогично алкоголятам эти соединения называются гликолятами) и получить соединения:

Расположение двух гидроксилов у соседних углеродных атомов облегчает замещение атомов водорода гидроксильных групп на атомы металлов; поэтому такие гликоляты образуются легче, чем алкоголяты одноатомных спиртов.

Действием галоидных алкилов на гликоляты можно получить два ряда простых эфиров:

При действии галоидоводородных кислот на гликоли обычно легко замещается на галоид один гидроксил, например:

Получаемые соединения называются галоидгидранами гликолей (галоидзамещенные спирты). Хлоргидрины часто называют алкиленхлоргидринами, так как они могут быть получены из олефинов и хлорноватистой кислоты.

Действием пятигалоидного фосфора можно заместить на галоиды оба гидроксила:

Реакции окисления гликолей протекают по-разному в зависимости от того, какие (первичные, вторичные или третичные) спиртовые группы содержатся в них. Присутствие двух гидроксилов дает возможность получить гораздо большее число продуктов окисления с тем же числом атомов углерода, чем из одноатомных спиртов. Так, например, этиленгликоль СН

2ОН—СН2ОН может дать следующие продукты окисления:

При окислении иодной кислотой гликолей с гидроксильными группами у соседних атомов углерода происходит разрыв связи между этими углеродными атомами. Например:

К аналогичному результату приводит окисление таких гликолей с помощью тетрацетата свинца. По-видимому, реакция протекает через стадию промежуточного образования диацетата циклического гликолята свинца:

Отнятие от гликоля одной молекулы воды может привести к образованию ненасыщенного спирта, а отнятие двух молекул — к получению углеводорода с двумя двойными связями. Например:

В некоторых случаях дегидратация гликолей может протекать и более своеобразно. Так, гликоли с гидроксильными группами у соседних атомов углерода при нагревании, особенно с водоотнимающими средствами, например с хлористым цинком, выделяют молекулу воды с образованием альдегидов или кетонов. Возможно, что промежуточным продуктом здесь является ненасыщенный спирт:

Двутретичные гликоли — пинаконы при действии минеральных кислот, их хлорангидридов, хлористого цинка и других электрофильных реагентов также могут отщеплять молекулу воды и превращаться в кетоны, называемые пинаколинами. Это явление сопровождается перемещением одного из углеводородных радикалов от одного третичного атома углерода к другому, например:

Реакция эта относится к числу внутримолекулярных перегруппировок и называется

пинаколиновой перегруппировкой. Пинаколиновая перегруппировка, по всей вероятности, протекает следующим образом. При действии электрофильного реагента, например иона водорода, образуется оксониевое соединение I и от него отщепляется молекула воды. Образовавшийся катион II перегруппировывается таким образом, что к атому углерода, несущему положительный заряд, переходит метильная группа в виде аниона (со своей электронной парой). В результате образуется катион III с положительным зарядом на вторичном углеродном атоме. От этого катиона отщепляется протон и образуется пинаколин (IV):

Весь процесс перегруппировки протекает непрерывно, внутри молекулы, без возникновения промежуточных кинетически независимых частиц.

Между двумя, тремя и более молекулами гликоля может происходить реакция, аналогичная образованию простых эфиров, причем получаются полигликоли, например так называемые полиэтиленгликоли:

и т. д.

Полигликоли получаются также действием α-окисей, например окиси этилена, на гликоли

или непосредственно взаимодействием окиси этилена с соответствующим количеством воды.

При нагревании с малыми количествами серной кислоты может происходить выделение молекул воды из двух молекул гликоля, содержащих гидроксилы при соседних атомах углерода, причем образуются циклические соединения эфирного характера, содержащие кольцо из шести атомов (А. Е. Фаворский):

Наконец, возможно образование вещества с эфирной (окисной) связью и внутри одной молекулы гликоля. Такое образование «внутренних» простых эфиров, называемых также циклическими окисями или окисями двухвалентных радикалов, может легко происходить в тех случаях, когда возникает кольцо из пяти или шести атомов, например:

Отщепление воды от гликолей, содержащих гидроксильные группы у соседних атомов углерода, обычно приводит не к окисям, а лишь к продуктам их превращения. Сами окиси обыкновенно получаются при действии щелочи на галоидгидрины гликолей (см. ниже).

13.8.3. Химические свойства гликолей

Также как и одноатомные спирты, гликоли могут иметь первичные, вторичные и третичные гидроксилы и все, что было сказано о свойствах одноатомных спиртов, относится и к соответствующим гликолям.

  • Внутримолекулярная дегидратация до сопряженных диенов. Этот тип реакции легко реализуется для гликолей с гидроксильными группами у третичных и вторичных атомов углерода.

Более эффективно дегидратация идет на оксиде алюминия. Выход составляет от 70 до 85%.

При нагревании этиленгликоля с хлоридом цинка происходит дегидратация с образованием ацетальдегида.

  • Внутримолекулярная дегидратация, сопровождаемая пинаколиновой перегруппировкой. При действии минеральных кислот 2,3-диметилбутандиол-2,3 (пинакон) претерпевает пинаколиновую перегруппировку и превращается в метил-трет-бутилкетон (пинаколин).

пинакон пинаколин

Предполагается, что пинаколиновая перегруппировка включает две важные стадии. Сначала происходит отщепление воды от протонированного гликоля с образованием карбкатиона (1), а затем протекает перегруппировка карбкатиона с 1,2-метильным сдвигом с образованием протонированного кетона (2).

Как и в большинстве случаев 1,2-сдвигов к электронодефицитным атомам углерода, мигрирующая группа ни в какой момент не бывает совершенно «свободной»: она до тех пор не отрывается от «покидаемого» ею атома углерода, пока не образует связи с электронодефицитным центром (3).

(3)

  • Дегидратация с образованием циклических эфиров и эпоксидов. Этиленгликоль и ряд других 1,2-гликолей способны при нагревании с концентрированной серной кислотой или 80%-ной фосфорной кислотой превращаться в 1,4-диоксаны.

1,4-Диолы и 1,5-диолы превращаются в присутствии каталитических количеств минеральных кислот в тетрагидрофуран и тетрагидропиран. Эти реакции впервые были реализованы А. Фаворским.

В последние годы ТГФ предпочитают получать гидрированием фурана при 80-140С, а катализаторами служат никель и осьмий или палладий.

  • Межмолекулярная дегидратация позволяет получить линейные олигомерные эфиры. Как правило, получается смесь эфиров.

7

Однако в промышленности ди- и триэтиленгликоль получаются в качестве побочного продукта при синтезе этиленгликоля из оксида этилена.

  • Кислотные свойства гликолей. Благодаря наличию второй гидроксильной группы, проявляющей –I-эффект, кислотность гликолей, особенно α-гликолей, выше по сравнению с одноатомными спиртами. Поэтому гликоли способны реагировать не только со щелочами, но и с гидроксидами тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В этих соединениях кроме ковалентных связей участвуют и донорно-акцепторные связи.

  • Образование простых и сложных эфиров. Гликоли образуют со спиртами в присутствии минеральных кислот полные и неполные простые эфиры. Они могут быть синтезированы также действием галогеналканов на гликоляты.

Аналогично спиртам гликоли или гликоляты реагируют с органическими одноосновными кислотами или их производными, образуя сложные эфиры:

С двухосновными кислотами этиленгликоль образует сложные линейные полимеры.

  • С минеральными кислородсодержащими кислотами гликоли образуют сложные эфиры по одной или обеим гидроксильным группам, например, моно- и динитрогликоли: НОСН2СН2ОNО2 и О2NОСН2СН2ОNО

    2.

  • При действии щелочных катализаторов гликоли взаимодействуют с ацетиленом, образуя виниловые и дивиниловые эфиры:

с акрилонитрилом ‑ моно— и бис-цианэтиловые эфиры:

с эпоксидами при 140-180 С – ди, три- и полигликоли:

  • Образование галогенгидринов. При действии галогенводородных кислот гликоли легко превращаются в галогенгидрины. Например, при нагревании пропиленгликоля с хлороводородом образуется смесь хлоргидринов.

HOCH2CH(OH)CH3 + HCl → ClCH2CH(OH)CH3 + HOCH2CH2ClCH3 + H2O

Следует отметить, что вторая гидроксильная группа замещается труднее. Для этой цели хлоргидрины необходимо обрабатывать хлоридом фосфора PCl5 или тионилхлоридом SOCl2.

Химические свойства гликолей — Справочник химика 21


    Гликоли — это спирты, и большая часть химических свойств гликолей является химическими свойствами спиртов, которые уже были обсуждены в гл. 16. Кроме того, гликоли вступают в некоторые реакции, которые характерны лишь для соединений, содержащих две или большее число ОН-групп. Из этих реакций мы рассмотрим две а) особый вид реакции окисления — окисление йодной кислотой и б) особый род реакции дегидратации — пинаколиновую перегруппировку. [c.834]

    Физические и химические свойства гликолей 169 [c.169]

    Химические свойства гликолей аналогичны таковым одноатомных спиртов. Все реакции, которые были описаны для одноатомных спиртов, характерны и для гликолей. Они могут вступать в реакции как за счет одной, так и обеих гидроксигрупп. [c.324]

    МПа. Растворитель —диэтиленгликоль(ДЭГ)илитриэтиленгликоль (ТЭГ), — двигаясь вниз, вступает в контакт на перфорированных тарелках с катализатом и извлекает из него ароматические углеводороды. Процесс экстракции основан на различной растворимости ароматических и неароматических соединений в селективном растворителе. В качестве растворителей используются ДЭГ или ТЭГ, содержащие соответственно 7-10% и 5-10% воды. Некоторые физико-химические свойства гликолей приведены ниже  [c.145]

    Такие свойства жидкости, как поверхностное натяжение, влияют на коагуляцию частиц и их осаждение, поэтому при проектировании сепараторов их необходимо учитывать. Химические свойства веществ не имеют никакого значения для сепарации их частиц. Например, разница в химических свойствах гликоля и нефти не влияет на их сепарацию, хотя физические характеристики этих веществ могут оказать существенное влияние на осаждение их частиц в сепараторе. [c.86]

    ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛИКОЛЕЙ [c.78]

    Физические и химические свойства гликолей. Гликоли— большей частью густые, бесцветные, труднолетучие жидкости. Смешиваются с водой и спиртом. Большинство гликолей обладает сладким вкусом, некоторые горьковаты. [c.169]

    Химические свойства гликолей [c.109]

    Химические свойства гликолей определяются наличием в их молекуле двух гидроксильных групп. Гликоли могут вступать во все реакции, характерные для спиртов, причем в зависимости от того, реагирует пи одна ОН-группа или обе, образуются два ряда соединений. Только из этиленгликоля получаются производные с двумя первичными атомами углерода. Другие вицинальные гликоли, например пропиленгликоль, могут давать производные как первичного, так и вторичного атома уг.лерода. [c.21]

    Физико-химические свойства гликолей [c.161]

    Многие из химических свойств гликолей и глицеринов походят на таковые спиртов. Ниже будут рассмотрены только специфические превращения, которые обусловлены наличием двух или трех гидроксильных групп в молекуле. [c.199]


    Химические свойства гликоля подобны свойствам одноатомных спиртов, причем у гликоля может реагировать или одна гидроксильная группа или обе вместе. Так, при действии на него галоидоводородных кислот только одна гидроксильная группа [c.100]

    Химические свойства гликолей аналогичны свойствам одноатомных спиртов. Но они могут вступать в реакции как за счет одной, так и за счет обеих гидроксильных групп. [c.125]

    Химические свойства гликолей определяются присутствием двух гидроксильных групп они могут вступать во все химические реакции, характерные для одноатомных спиртов (стр. 128), с участием одной или двух спиртовых групп. [c.137]

    Химические свойства гликолей аналогичны свойствам одноатомных спиртов. Однако у гликолей могут вступать в реакции как одна, так и обе гидроксильные группы. [c.136]

    Химические свойства. Гликоли могут вступать во все химические реакции, в которые вступают одноатомные спирты, причем в реакции может участвовать или одна, или обе спиртовые группы. Но, кроме того, в реакциях гликолей имеются и некоторые особенности, обусловленные одновременным присутствием в молекуле двух гидроксилов. [c.419]

    Химические свойства гликолей сходны со свойствами одноатомных спиртов, с тем лишь отличием, что они могут участвовать в реакциях одной или двумя гидроксильными группами. Поэтому для гликолей известны и два ряда производных неполные (когда реагирует одна гидроксильная группа) и полные (в реакцию вступают обе группы ОН). [c.95]

    Химические свойства гликолей соответствуют в общем свойствам одноатомных спиртов, с той лишь разницей, что реакции проходят не по одной спиртовой группе, а по двум. Поэтому для гликолей известны два ряда производных — полные и неполные. [c.137]

    Химические свойства гликоля подобны свойствам одноатомных спиртов, причем у гликоля может реагировать или одна гидроксильная группа или обе вместе. Так, при действии на него галоидоводородных кислот только одна гидроксильная группа замещается галоидом, а при действии пятихлористого фосфора — две  [c.91]

    Химические свойства. Гликоли могут вступать во все реакции, присущие спиртовой группе. При этом реакция может происходить с одним или обоими гидроксилами. Кроме этого, одновременное присутствие в молекуле двух гидроксилов вызывает определенную специфику в свойствах вещества. [c.173]

    Химические свойства гликолей вполне отвечают свойствам одноатомных спиртов они дают алкоголяты, простые и сложные эфиры, обычные продукты окисления и т. д. При этом в реакцию может вступать как один, так и оба гидроксила. Но в реакциях гликолей имеются и некоторые особенности, обусловленные одновременным присутствием в молекуле двух гидроксильных групп. [c.75]

    Упругость паров растворов гликолей в зависимости от температуры и концентрации приведена на рис. 42. Основные физико-химические свойства гликолей приведены в табл. 23. Значения плотности растворов этиленгликоля приведены в табл. 24. Используя эти данные, в промысловых условиях можно определять концентрацию ЭГ в растворах. [c.105]

    Основные физико-химические свойства гликолей [c.105]

    Для проверки возможности возникновения побочных эффектов, способных свести до минимума положительный результат использования ацетона в установках осушки газа, были проведены исследования, в которых принимал участие соискатель. В частности, исследовалось влияние добавок ацетона на различные физико-химические свойства гликоля диаграммы растворимости, плотности и вязкости при различных температурах (в рабочем диапазоне), седиментационные зависимости, влияние ацетона на вспенивание гликолей. [c.53]

    Существуют спирты, содержащие две,, три и более гидроксильных групп. Спирты с двумя гидроксилами — диолы, или двухатомные спирты, — обычно называются гликолями. Низшие гликоли — вязкие жидкости с высокими температурами кипения, что связано с увеличением числа водородных связей по сравнению с одноатомными спиртами. Химические свойства гликолей во многом аналогичны свойствам спиртов. Простейший представитель гликолей — этандиол, этиленгликоль СН2ОН—СН2ОН -вязкая бесцветная сладкая на вкус жидкость с =198 °С. С водой этиленгликоль смешивается во всех отношениях, образуя низкозамерзающие смеси, и его с успехом применяют для приготовления антифризов — жидкостей, не замерзающих при отрицательных температурах. Например, водный раствор, содержащий 60 % этиленгликоля, замерзает только при -49 °С. Сложные эфиры этиленгликоля с двухосновными органическими кислотами используются как материалы для получения синтетических волокон. [c.414]

    Химические свойства. Гликоли могут вступать во все химические реакции, в которые вступают одноатомные спирты, причем в реакции может участвовать одна или обе спиртовые группы. Но в реакциях гликолей имеются и некоторые особенности, обусловленные одновременным присутствием в молекуле двух гидроксилов. Так, например, в гликолях можно последовательно заместить один или оба атома водорода в гидроксильных группах на атомы металлов (аналогично алкоголятам эти соединения называются гликолятами) и получить соединения  [c.482]


    А ЧТО НОВОГО появляется в химических свойствах гликолей по сравнению с одиоатомными спиртами При взаимодействии гликолей с хлористым водородом последний быстрее реагирует с одной из гидроксильных групп, чем с обеими. Это дает возможность получить гликоли, в которых только одна гидроксильная группа будет замещена хлором, т. е. х л о р г и д р и и ы  [c.200]

Химические свойства гликолей — КиберПедия

Также как и одноатомные спирты, гликоли могут иметь первичные, вторичные и третичные гидроксилы и все, что было сказано о свойствах одноатомных спиртов, относится и к соответствующим гликолям.

 

v Дегидратация гликолей. Аналогично спиртам диолы способны подвергаться дегидратации в зависимости от их строения и условий проведения реакций.

· Внутримолекулярная дегидратация до сопряженных диенов. Этот тип реакции легко реализуется для гликолей с гидроксильными группами у третичных и вторичных атомов углерода.

Более эффективно дегидратация идет на оксиде алюминия. Выход составляет от 70 до 85%.

При нагревании этиленгликоля с хлоридом цинка происходит дегидратация с образованием ацетальдегида.

· Внутримолекулярнаядегидратация, сопровождаемая пинаколиновой перегруппировкой. При действии минеральных кислот 2,3-диметилбутандиол-2,3 (пинакон) претерпевает пинаколиновую перегруппировку и превращается в метил-трет-бутилкетон (пинаколин).

пинакон                                пинаколин

 

Предполагается, что пинаколиновая перегруппировка включает две важные стадии. Сначала происходит отщепление воды от протонированного гликоля с образованием карбкатиона (1), а затем протекает перегруппировка карбкатиона с 1,2-метильным сдвигом с образованием протонированного кетона (2).

Как и в большинстве случаев 1,2-сдвигов к электронодефицитным атомам углерода, мигрирующая группа ни в какой момент не бывает совершенно «свободной»: она до тех пор не отрывается от «покидаемого» ею атома углерода, пока не образует связи с электронодефицитным центром (3).

(3)

· Дегидратация с образованием циклических эфиров и эпоксидов. Этиленгликоль и ряд других 1,2-гликолей способны при нагревании с концентрированной серной кислотой или 80%-ной фосфорной кислотой превращаться в 1,4-диоксаны.

1,4-Диолы и 1,5-диолы превращаются в присутствии каталитических количеств минеральных кислот в тетрагидрофуран и тетрагидропиран. Эти реакции впервые были реализованы А. Фаворским.

В последние годы ТГФ предпочитают получать гидрированием фурана при 80-140°С, а катализаторами служат никель и осьмий или палладий.

· Межмолекулярная дегидратация позволяет получить линейные олигомерные эфиры. Как правило, получается смесь эфиров.

7

 

Однако в промышленности ди- и триэтиленгликоль получаются в качестве побочного продукта при синтезе этиленгликоля из оксида этилена.

v Кислотные свойства гликолей. Благодаря наличию второй гидроксильной группы, проявляющей –I-эффект, кислотность гликолей, особенно α-гликолей, выше по сравнению с одноатомными спиртами. Поэтому гликоли способны реагировать не только со щелочами, но и с гидроксидами тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В этих соединениях кроме ковалентных связей участвуют и донорно-акцепторные связи.

v Образование простых и сложных эфиров.  Гликоли образуют со спиртами в присутствии минеральных кислот полные и неполные простые эфиры. Они могут быть синтезированы также действием галогеналканов на гликоляты.

Аналогично спиртам гликоли или гликоляты реагируют с органическими одноосновными кислотами или их производными, образуя сложные эфиры:

С двухосновными кислотами этиленгликоль образует сложные линейные полимеры.

§ С минеральными кислородсодержащими кислотами гликоли образуют сложные эфиры по одной или обеим гидроксильным группам, например, моно- и динитрогликоли: НОСН2-СН2ОNО2 и О2NОСН2-СН2ОNО2.

§ При действии щелочных катализаторов гликоли взаимодействуют с ацетиленом, образуя виниловые и дивиниловые эфиры:

с акрилонитрилом ‑ моно— и бис-цианэтиловые эфиры:

с эпоксидами при 140-180 °С – ди, три- и полигликоли:

 

v Образование галогенгидринов. При действии галогенводородных кислот гликоли легко превращаются в галогенгидрины. Например, при нагревании пропиленгликоля с хлороводородом образуется смесь хлоргидринов.

 

HOCH2CH(OH)CH3 + HCl → ClCH2CH(OH)CH3 + HOCH2CH2ClCH3 + H2O

 

Следует отметить, что вторая гидроксильная группа замещается труднее. Для этой цели хлоргидрины необходимо обрабатывать хлоридом фосфора PCl5 или тионилхлоридом SOCl2.

 

v Окисление гликолей. Реакции окисления гликолей можно разбить на две группы:

а) реакции окисления с сохранением углеродной цепи;

б) реакции окисления цис-гликолей с расщеплением углеродной цепи.

§ При действии на этиленгликоль азотной кислотой в зависимости от концентрации получают глиоксаль или глиоксиловую кислоту.

§ Окисление этиленгликоля пероксидом водорода в присутствии солей железа(II) приводит к гликолевой кислоте – НОСН2СООН, а окисление перманганатом калия – к щавелевой кислоте НООС-СООН.

§ Второй тип реакций ведет к расщеплению углерод-углеродной связи. Так, при обработке иодной кислотой соединений, содержащих две или большее число гидроксильных групп, находящихся у соседних атомов углерода ( a -гликоли), протекает окисление с расщеплением углерод-углеродной связи. Аналогично протекает реакция и для соответствующих a-гидроксикарбонильных и a-дикарбонильных соединений.

Эта реакция особенно важна при определении структуры сахаров. Качественно окисление иодной кислотой можно обнаружить по образованию белого осадка при добавлении нитрата серебра к образовавшейся в ходе реакции иодноватой кислоте (HIO3). Поскольку реакция обычно протекает количественно, то можно получить очень ценную информацию на основании данных о природе и количестве образовавшихся продуктов реакции и количестве израсходованной иодной кислоты.

Метод окисления 1,2-гликолей иодной кислотой, разработанный Л. Малапраде в 1928 г., удачно дополняется окислением гликолей тетраацетатом свинца, предложенным в 1931 г. Р. Криге: если первая реакция протекает только в водных средах, то вторую можно проводить в бензоле или уксусной кислоте.

Обе реакции протекают через циклические эфиры, образованные гликолем с окислителем. Этим объясняется тот факт, что цис-гликоли разрушаются быстрее, чем транс-изомеры. Предполагается следующий механизм окисления гликолей. Кинетические измерения показывают, что образование цикла является наиболее медленной стадией реакции.

 

v Получениециклических ацеталей. Альдегиды в кислой среде ацеталируют 1,2-гликоли с образованием циклических ацеталей.

При обработке их кислотами регенерируются исходные вещества. В щелочных условиях ацетали весьма устойчивы.

1,3-Гликоли способны реагировать подобным образом, давая шестичленные циклические ацетали. Для осуществления реакций ацеталирования необходимым условием является нахождение гидроксильных групп в цисоидной конфигурации.

 

Применение гликолей

Из представителей гликолей наибольшего внимания заслуживает сам этиленгликоль, а также ряд соединений, синтезированных на его основе.

§ Этиленгликоль — вязкая бесцветная жидкость, сладкая на вкус. Сильно понижает температуру замерзания воды, и этим свойством этиленгликоля пользуются для приготовления антифриза. Этиленгликоль весьма гигроскопичен, поэтому его применяют при изготовлении печатных красок

Азотнокислый эфир этиленгликоля – динитроэтиленгликоль – сильное взрывчатое вещество, заменяющее нитроглицерин.

Полиэфиры этиленгликоля широко применяются в различных отраслях промышленности: как пленкообразующие вещества для лаков и красок, в производстве пластмасс и особенно синтетических волокон, например, лавсана.

§ Среди производных этиленгликоля одним из важнейших является этиленхлоргидрин, применяемый для разнообразных синтезов. Он используется для получения новокаина, индиго и горчичного газа (иприта) (ClCH2CH2)2S. Название иприт связано с тем, что в 1917 г. немцы применили этот отравляющий газ против французов у г. Ипр.

С аммиаком и аминами хлоргидрин образует аминоспирт этаноламин(коламин), входящий в состав гликолипидов.

 

HOCH2CH2Cl + 2NH3 → HOCH2CH2NH2 + NH4Cl

коламин

 

При действии сильных щелочей этиленхлоргидрин превращается в этиленоксид.

§ Диэтиленгликоль представляет собойжидкость, применяющуюся как растворитель и для заполнения тормозных гидравлических приспособлений.

§ Диоксан –жидкость, смешивающаяся с водой в любых соотношениях. Обычно его получают взаимодействием этиленгликоля с дихлорэтаном. Применяется в основном в качестве растворителя, в том числе, для эфиров целлюлозы, масел и жиров.

§ Бутандиол-1,4 –исходное вещество для получения бутадиена в странах, бедных нефтью, и для синтеза тетрагидрофурана.

§ Тетрагидрофуран применяется в качестве апротонного растворителя природных и синтетических смол, эфиров целлюлозы и ацетилена, для получения бутадиена.

 

13.9. многоатомные спирты

 

Из многоатомных спиртов простейшим и наиболее важным представителем является глицерин (пропантриол-1,2,3). Он был открыт в 1779 г. знаменитым шведским химиком К. Шееле.

 

Получение глицерина

v Гидролизжиров. Глицерин был получен гидролизом жиров, которые являются сложными эфирами глицерина и высших гомологов уксусной кислоты и их олефиновых изологов. При гидролизе жиров перегретым паром глицерин остается в водном растворе, который отделяют от слоя расплавленных жирных кислот.

При щелочном гидролизе жиров получают натриевые соли высших жирных кислот – мыла. Отсюда процесс гидролиза сложных эфиров при действии щелочей называется омылением. В настоящее время этот процесс лежит в основе получения глицерина для косметических и фармацевтических целей.

 

v Синтезна основе пропилена.

§ Первый синтез глицерина осуществили Ш. Фридель и М. Сильва в 1872 г. по следующей схеме:

.

§ В настоящее время глицерин получают из пропилена, выделяемого при крекинге нефти:

Недостатком этого метода является большой объем сточных вод, содержащих минеральные соли и органические вещества, которые требуют трудоемкой утилизации, и непроизводительный расход хлора.

§ Способ, не связанный с применением хлора, основан на окислении пропилена до акролеина с последующим его восстановлением до аллилового спирта и гидроксилированием последнего до глицерина:

 

v Синтезна основе пропаргилового спирта. Для этого используют конденсацию ацетилена с формальдегидом в пропаргиловый спирт, который селективным гидрированием переводят в аллиловый спирт. Затем по методу, описанному в предыдущей схеме, получают глицерин:

Некоторое количество глицерина образуется при отдельных видах брожения сахаров.

Очень перспективный технический синтез глицерина разработали в Польше Я. Береш и Л. Якубович. Восстановлением простейшего непредельного альдегида акролеина, полученного в условиях кротоновой конденсации по Оппенауэру, синтезируют аллиловый спирт, который превращают в глицерин:

Разработанные и внедренные в производство способы получения глицерина позволили сократить расход пищевых жиров на технические цели.

 

Также как и одноатомные спирты, гликоли могут иметь первичные, вторичные и третичные гидроксилы и все, что было сказано о свойствах одноатомных спиртов, относится и к соответствующим гликолям.

 

v Дегидратация гликолей. Аналогично спиртам диолы способны подвергаться дегидратации в зависимости от их строения и условий проведения реакций.

· Внутримолекулярная дегидратация до сопряженных диенов. Этот тип реакции легко реализуется для гликолей с гидроксильными группами у третичных и вторичных атомов углерода.

Более эффективно дегидратация идет на оксиде алюминия. Выход составляет от 70 до 85%.

При нагревании этиленгликоля с хлоридом цинка происходит дегидратация с образованием ацетальдегида.

· Внутримолекулярнаядегидратация, сопровождаемая пинаколиновой перегруппировкой. При действии минеральных кислот 2,3-диметилбутандиол-2,3 (пинакон) претерпевает пинаколиновую перегруппировку и превращается в метил-трет-бутилкетон (пинаколин).

пинакон                                пинаколин

 

Предполагается, что пинаколиновая перегруппировка включает две важные стадии. Сначала происходит отщепление воды от протонированного гликоля с образованием карбкатиона (1), а затем протекает перегруппировка карбкатиона с 1,2-метильным сдвигом с образованием протонированного кетона (2).

Как и в большинстве случаев 1,2-сдвигов к электронодефицитным атомам углерода, мигрирующая группа ни в какой момент не бывает совершенно «свободной»: она до тех пор не отрывается от «покидаемого» ею атома углерода, пока не образует связи с электронодефицитным центром (3).

(3)

· Дегидратация с образованием циклических эфиров и эпоксидов. Этиленгликоль и ряд других 1,2-гликолей способны при нагревании с концентрированной серной кислотой или 80%-ной фосфорной кислотой превращаться в 1,4-диоксаны.

1,4-Диолы и 1,5-диолы превращаются в присутствии каталитических количеств минеральных кислот в тетрагидрофуран и тетрагидропиран. Эти реакции впервые были реализованы А. Фаворским.

В последние годы ТГФ предпочитают получать гидрированием фурана при 80-140°С, а катализаторами служат никель и осьмий или палладий.

· Межмолекулярная дегидратация позволяет получить линейные олигомерные эфиры. Как правило, получается смесь эфиров.

7

 

Однако в промышленности ди- и триэтиленгликоль получаются в качестве побочного продукта при синтезе этиленгликоля из оксида этилена.

v Кислотные свойства гликолей. Благодаря наличию второй гидроксильной группы, проявляющей –I-эффект, кислотность гликолей, особенно α-гликолей, выше по сравнению с одноатомными спиртами. Поэтому гликоли способны реагировать не только со щелочами, но и с гидроксидами тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В этих соединениях кроме ковалентных связей участвуют и донорно-акцепторные связи.

v Образование простых и сложных эфиров.  Гликоли образуют со спиртами в присутствии минеральных кислот полные и неполные простые эфиры. Они могут быть синтезированы также действием галогеналканов на гликоляты.

Аналогично спиртам гликоли или гликоляты реагируют с органическими одноосновными кислотами или их производными, образуя сложные эфиры:

С двухосновными кислотами этиленгликоль образует сложные линейные полимеры.

§ С минеральными кислородсодержащими кислотами гликоли образуют сложные эфиры по одной или обеим гидроксильным группам, например, моно- и динитрогликоли: НОСН2-СН2ОNО2 и О2NОСН2-СН2ОNО2.

§ При действии щелочных катализаторов гликоли взаимодействуют с ацетиленом, образуя виниловые и дивиниловые эфиры:

с акрилонитрилом ‑ моно— и бис-цианэтиловые эфиры:

с эпоксидами при 140-180 °С – ди, три- и полигликоли:

 

v Образование галогенгидринов. При действии галогенводородных кислот гликоли легко превращаются в галогенгидрины. Например, при нагревании пропиленгликоля с хлороводородом образуется смесь хлоргидринов.

 

HOCH2CH(OH)CH3 + HCl → ClCH2CH(OH)CH3 + HOCH2CH2ClCH3 + H2O

 

Следует отметить, что вторая гидроксильная группа замещается труднее. Для этой цели хлоргидрины необходимо обрабатывать хлоридом фосфора PCl5 или тионилхлоридом SOCl2.

 

v Окисление гликолей. Реакции окисления гликолей можно разбить на две группы:

а) реакции окисления с сохранением углеродной цепи;

б) реакции окисления цис-гликолей с расщеплением углеродной цепи.

§ При действии на этиленгликоль азотной кислотой в зависимости от концентрации получают глиоксаль или глиоксиловую кислоту.

§ Окисление этиленгликоля пероксидом водорода в присутствии солей железа(II) приводит к гликолевой кислоте – НОСН2СООН, а окисление перманганатом калия – к щавелевой кислоте НООС-СООН.

§ Второй тип реакций ведет к расщеплению углерод-углеродной связи. Так, при обработке иодной кислотой соединений, содержащих две или большее число гидроксильных групп, находящихся у соседних атомов углерода ( a -гликоли), протекает окисление с расщеплением углерод-углеродной связи. Аналогично протекает реакция и для соответствующих a-гидроксикарбонильных и a-дикарбонильных соединений.

Эта реакция особенно важна при определении структуры сахаров. Качественно окисление иодной кислотой можно обнаружить по образованию белого осадка при добавлении нитрата серебра к образовавшейся в ходе реакции иодноватой кислоте (HIO3). Поскольку реакция обычно протекает количественно, то можно получить очень ценную информацию на основании данных о природе и количестве образовавшихся продуктов реакции и количестве израсходованной иодной кислоты.

Метод окисления 1,2-гликолей иодной кислотой, разработанный Л. Малапраде в 1928 г., удачно дополняется окислением гликолей тетраацетатом свинца, предложенным в 1931 г. Р. Криге: если первая реакция протекает только в водных средах, то вторую можно проводить в бензоле или уксусной кислоте.

Обе реакции протекают через циклические эфиры, образованные гликолем с окислителем. Этим объясняется тот факт, что цис-гликоли разрушаются быстрее, чем транс-изомеры. Предполагается следующий механизм окисления гликолей. Кинетические измерения показывают, что образование цикла является наиболее медленной стадией реакции.

 

v Получениециклических ацеталей. Альдегиды в кислой среде ацеталируют 1,2-гликоли с образованием циклических ацеталей.

При обработке их кислотами регенерируются исходные вещества. В щелочных условиях ацетали весьма устойчивы.

1,3-Гликоли способны реагировать подобным образом, давая шестичленные циклические ацетали. Для осуществления реакций ацеталирования необходимым условием является нахождение гидроксильных групп в цисоидной конфигурации.

 

Применение гликолей

Из представителей гликолей наибольшего внимания заслуживает сам этиленгликоль, а также ряд соединений, синтезированных на его основе.

§ Этиленгликоль — вязкая бесцветная жидкость, сладкая на вкус. Сильно понижает температуру замерзания воды, и этим свойством этиленгликоля пользуются для приготовления антифриза. Этиленгликоль весьма гигроскопичен, поэтому его применяют при изготовлении печатных красок

Азотнокислый эфир этиленгликоля – динитроэтиленгликоль – сильное взрывчатое вещество, заменяющее нитроглицерин.

Полиэфиры этиленгликоля широко применяются в различных отраслях промышленности: как пленкообразующие вещества для лаков и красок, в производстве пластмасс и особенно синтетических волокон, например, лавсана.

§ Среди производных этиленгликоля одним из важнейших является этиленхлоргидрин, применяемый для разнообразных синтезов. Он используется для получения новокаина, индиго и горчичного газа (иприта) (ClCH2CH2)2S. Название иприт связано с тем, что в 1917 г. немцы применили этот отравляющий газ против французов у г. Ипр.

С аммиаком и аминами хлоргидрин образует аминоспирт этаноламин(коламин), входящий в состав гликолипидов.

 

HOCH2CH2Cl + 2NH3 → HOCH2CH2NH2 + NH4Cl

коламин

 

При действии сильных щелочей этиленхлоргидрин превращается в этиленоксид.

§ Диэтиленгликоль представляет собойжидкость, применяющуюся как растворитель и для заполнения тормозных гидравлических приспособлений.

§ Диоксан –жидкость, смешивающаяся с водой в любых соотношениях. Обычно его получают взаимодействием этиленгликоля с дихлорэтаном. Применяется в основном в качестве растворителя, в том числе, для эфиров целлюлозы, масел и жиров.

§ Бутандиол-1,4 –исходное вещество для получения бутадиена в странах, бедных нефтью, и для синтеза тетрагидрофурана.

§ Тетрагидрофуран применяется в качестве апротонного растворителя природных и синтетических смол, эфиров целлюлозы и ацетилена, для получения бутадиена.

 

13.9. многоатомные спирты

 

Из многоатомных спиртов простейшим и наиболее важным представителем является глицерин (пропантриол-1,2,3). Он был открыт в 1779 г. знаменитым шведским химиком К. Шееле.

 

Получение глицерина

v Гидролизжиров. Глицерин был получен гидролизом жиров, которые являются сложными эфирами глицерина и высших гомологов уксусной кислоты и их олефиновых изологов. При гидролизе жиров перегретым паром глицерин остается в водном растворе, который отделяют от слоя расплавленных жирных кислот.

При щелочном гидролизе жиров получают натриевые соли высших жирных кислот – мыла. Отсюда процесс гидролиза сложных эфиров при действии щелочей называется омылением. В настоящее время этот процесс лежит в основе получения глицерина для косметических и фармацевтических целей.

 

v Синтезна основе пропилена.

§ Первый синтез глицерина осуществили Ш. Фридель и М. Сильва в 1872 г. по следующей схеме:

.

§ В настоящее время глицерин получают из пропилена, выделяемого при крекинге нефти:

Недостатком этого метода является большой объем сточных вод, содержащих минеральные соли и органические вещества, которые требуют трудоемкой утилизации, и непроизводительный расход хлора.

§ Способ, не связанный с применением хлора, основан на окислении пропилена до акролеина с последующим его восстановлением до аллилового спирта и гидроксилированием последнего до глицерина:

 

v Синтезна основе пропаргилового спирта. Для этого используют конденсацию ацетилена с формальдегидом в пропаргиловый спирт, который селективным гидрированием переводят в аллиловый спирт. Затем по методу, описанному в предыдущей схеме, получают глицерин:

Некоторое количество глицерина образуется при отдельных видах брожения сахаров.

Очень перспективный технический синтез глицерина разработали в Польше Я. Береш и Л. Якубович. Восстановлением простейшего непредельного альдегида акролеина, полученного в условиях кротоновой конденсации по Оппенауэру, синтезируют аллиловый спирт, который превращают в глицерин:

Разработанные и внедренные в производство способы получения глицерина позволили сократить расход пищевых жиров на технические цели.

 

Физические и химические свойства

Низшие члены ряда гликолей, а также глицерин – густые жидкости. Температуры кипения гликолей и глицерина значительно выше температуры кипения спиртов,ляется следствием ассоциации. Гликоли и глицерин хорошо растворимы в воде в любых соотношениях. Имеют сладкий вкус. Плотность полиолов больше единицы.

Химические свойства соответствуют химическим свойствам одноатомных спиртов. Однако наличие нескольких гидроксильных групп в одной молекуле спирта накладывает особенности на свойства полиолов.

 

2.3.1. Образование солей с металлами

Со щелочными металлами гликоли и глицерин образуют полные и неполные гликоляты: СН2ОNа-СН2ОNа, СН2ОNа-СН2ОН и глицераты СН2ОNа-СН2ОNа-СН2ОNа,

СН2ОNа-СН2ОН-СН2ОNа.

Гликоли и глицерин могут реагировать с гидроокисями тяжелых металлов с образованием комплексных соединений:

2.3.2. Образование сложных эфиров

С минеральными и органическими кислотами гликоли и глицерин образуют сложные эфиры. При этом в образовании сложноэфирной системы могут участвовать одна или несколько гидроксильных групп. Т.е. образуются полные и неполные эфиры. Например:

Полный азотнокислый эфир глицерина – глицеринтринитрат (тривиальное название тринитроглицерин) – взрывчатое вещество, на основании которого изготавливаются динамит и пороха.

Для глицерина характерно образование сложных эфиров с карбоновыми кислотами. Например, с уксусной кислотой:


 

Неполные эфиры будут называться моноацетат и диацетат.

2.3.3. Дегидратация

Отщепление воды от гликолей может иметь внутримолекулярный и межмолекулярный характер. Примеры внутримолекулярной дегидратации:

 

Отщепление воды от глицерина соответствует дегидратации 1,2-гликоля и 1,3-гликоля:

Примеры межмолекулярной дегидратации:

2.3.4. Окисление

Этиленгликоль окисляется до щавелевой кислоты. В качестве промежуточных продуктов образуются гликолевый альдегид и глиоксаль.

Глицерин окисляется до мезоксалевой кислоты. В качестве промежуточного продукта образуется глицериновый альдегид.

 

 

ФЕНОЛЫ

Ароматические гидроксисоединения – производные ароматических углеводородов – разделяются на две большие группы: фенолы и ароматические спирты

Ароматические гидроксисоединения, в которых гидроксильная группа связана с ароматическим ядром, называются фенолами.

 

Классификация, номенклатура.

Тривиальное название «фенол» принято в номенклатуре ИЮПАК. По числу гидроксильных групп фенолы разделяются на одноатомные, атомные и т.д., для бензола возможны шестиатомные:

Способы получения

1. Сплавление со щелочами:

этот метод широко применяется в промышленности. Реакцию ведут при 320-3500С. Более вывысокие выхода получаются при применении едкого кали.

 

2. Гидролиз галогенопроизводных. Например получение фенола из хлорбензола:

Процесс ведут в присутствии солей меди.

 

3. Разложение гидропероксидов:

Самый выгодный способ получения фенола основан на кислотном разложении гидропероксида изопропил бензола (кумола):

4. Окислительное декарбоксилирование карбоновых кислот.

Реакцию проводят при 200-3000С в присустывии солей меди (II):

5. Действие на первичные ароматические амины азотистой кислотой и дальнейший гидролиз образовавшейся соли диазония:

6. Гомологи фенола можно получить аналогичными реакциями из сульфо- галогено- или аминопроизводных гомологов бензола. Гомологи также можно получать алкилированием фенола.

 

 

Физические свойства

Фенолы обычно являются кристаллическими веществами, малорастворимые в воде. Хорошо перегоняются с водяным паром. Обладает характерным запахом. Являются антисептиками. Сильно ядовиты. При попадании на кожу вызывает ожоги.

 

Химические свойства

1. Кислотные свойства.

Фенолы являются кислотами более сильными, чем спирты и вода, но слабее угольной кислоты. Поэтому фенолы легко реагируют с раствором едкого натра с образованием фенолята:

Электронодонорные заместители в пара- орто-положениях понижают кислотные свойства. Электроноакцепторные заместители в пара- и орто-положениях повышают кислотные свойства. Так 2,4,6-тринитрофенол обладает выраженными кислотными свойствами. Поэтому называется пикриновой кислотой. Способен вытеснять угольную кислоту из ее солей, т.е. способен образовывать фенолят в растворе соды.

Связь между углеродом бензольного кольца и атомом кислорода гидроксильной группы обладает повышенной прочностью за счет частичной двоесвязанности. Поэтому реакции с разрывом связи С-О для фенола не характерны.

 

Восстановление

К числу реакций, протекающих с разрывом связи С-О, относится восстановление фенола цинковой пылью при перегонке. В ходе реакции гидроксильная группа замещается водородом:

Другим примером разрыва связи С-О является нуклеофильное замещение гидроксильной группы в активированных фенолах. Например, замещение гидроксильной группы в 2,4,6-тринитрофеноле на галоид по механизму «присоединение-отщепление»:

 

 

В основном химические свойства фенола формируют реакции, протекающие с разрывом связи С-Н, а также реакции замещения ароматическое кольцо.

 

О-алкилирование

Сам фенол является слабым основанием, поэтому в реакции алкилирования с галоидными алкилами обычно используют фенолят натрия:

 

О-ацилирование

Кислотные свойства фенола играют позитивную роль в реакциях фенола с хлорангидридами и ангидридами карбоновых кислот:

В форме фенолята фенол ацилируется хлорангидридом бензойной кислоты, поскольку у хлорангидрида бензойной кислоты связь хлора и углерода более прочная, чем такая связь в хлорангидридах алифатических кислот:

С хлорангидридами минеральных кислот также образуются эфиры. Причем с пятихлористым фосфором образуются эфиры, хлорированные в ароматическое кольцо.

 

Реакции замещения

Галогены реагируют с фенолом без катализатора. Фенол взаимодействует с бромом в водном растворе. Причем реакция не останавливается на стадии монобромирования. В начале образуется 2,4,6-трибромфенол, а затем тетрабромпроизводное:

Аналогично под действием концентрированной азотной кислоты в присуствии серной кислоты фенол превращается в тринитрофенол (пикриновую кислоту):

Мононитрофенолы образуются при нитровании фенола разбавленной азотной кислотой в среде уксусной кислоты при комнатной температуре:

Два полученные изомера существенно различаются по своим свойствам. орто-нитрофенол, в отличие от пара-изомера, не растворяется в воде, имеет более низкую температуру кипения и перегоняется с водяным паром. Эти особенные свойства орто-нитрофенола обусловлены наличием внутримолекулярной водородной связи:

Ориентация электрофильного замещения в орто-положение характерно для фенола. Так сульфирование фенола при температуре 15-200С приводит к образованию орто-фенолсульфокислоты, а при температуре 1000С образуется пара-фенолсульфокислота:

Различие условий указывает, что орто-фенолсульфокислота явяляется продуктом кинетически контролируемым, а образование пара-фенолсульфокислоты контролируется термодинамически.

 

Реакция Реймера-Тимана:

При взаимодействии фенола со щелочным раствором хлороформа образуется салициловый альдегид:

 

Реакция Кольбе-Шмитта

При взаимодействии сухого фенолята натрия с углекислым газом образуется салициловая кислота:

 

Реакция с формальдегидом

Фенолы легко конденсируются с формальдегидом (а также уксусным альдегидом, бензальдегидом, фталевым ангидридом, ацетоном) в присутствии кислот или щелочей. Конденсация с формальдегидом проходит по следующему механизму:

При низкой температуре образуется полимер линейного строения, замещение только в орто-положение. При высокой температуре образуются продукты пара-замещения что приводит к пространственной сшивке полимера. Таким образом, получают фненолформальдегидные смолы.

 

Окисление

При окислении фенола пероксидом водорода в присутствии железного катализатора образуется пирокатехин:

 

При действии хромовой кислоты на фенол и гидрохинон образуется п-бензохинон, из пирокатехина получается о-бензохинон:

 

 

Восстановление

Пр гидрировании водородом в присутствии катализатора фенолы превращаются в спирты, производные циклогексана:

Диэтиленгликоль — востребованный промышленностью гликоль

Диэтиленгликоль — органическое соединение, двухатомный этиленовый спирт. В литературе можно встретить такие его названия: 2-[2-гидроксиэтокси]этанол, 2,2-оксидиэтанол, 2,2′-дигидроксидиэтиловый эфир, двуэтиленовый спирт, дигликоль, ДЭГ. Формула реактива C4h20O3 или в структурном виде: НОСН2СН2ОСН2СН2ОН. Получают его взаимодействием оксида этилена с водой или этиленгликолем.

Свойства

Дигликоль представляет собой густую прозрачную жидкость без запаха и цвета (допускается желтоватый оттенок), со слегка сладковатым вкусом. Впитывает влагу из окружающего воздуха, водорастворим в любых соотношениях. Водные растворы отличаются низкой температурой замерзания. Реактив смешивается с низшими спиртами, гликолями, целлозольвом, ацетоном, фенолом, хлороформом и некоторыми другими орг. веществами. Слабо растворяется в бензоле, стироле, толуоле, диэтиловом эфире, дибутилфталате, тетрахлорметане. Почти не растворяется в маслах.

Малолетуч, что выгодно отличает его от этиленгликоля. Токсичен. Горюч.


ДЭГ — химически активное вещество, проявляет все свойства гликолей и простых эфиров. Реагирует с:
• водой и кислородом;
• карбоновыми кислотами, их ангидридами и хлорангидридами;
• альдегидами, кетонами, фосгеном, аминами.

В реакциях синтеза может отщеплять атомы водорода (реакция дегидрирования) и молекулы воды (дегидратация). В результате оксиэтилирования (воздействия оксида этилена) превращается в полиэтиленгликоль. Хорошо растворяет щелочи.

Меры предосторожности

Дигликоль считается менее токсичным, чем этиленгликоль; относится к 3-му классу опасности. Тем не менее, для человека он ядовит. Раздражает кожу, при проглатывании вызывает тяжелое отравление, негативно влияет на функционирование почек, печени и центральной нервной системы. Пожароопасен, может самовоспламеняться уже при нагревании до +132 °С. При горении не выделяет опасных соединений. Тушат горящий реактив водой, пенными или углекислотными огнетушителями.

В помещениях, в которых работают с диэтиленгликолем, следует применять строгие меры противопожарной безопасности. Оно должно быть вентилируемым; снабжено автоматической системой пожаротушения и ручными средствами для тушения локального очага возгорания. Работникам следует использовать средства защиты: спецодежду, перчатки, защитные очки или лицевые маски.

Хранят вещество на крытых неотапливаемых складах, в таре из нержавеющей стали, алюминия или алюминированной стали. Для герметичности емкости снабжаются химически стойкими прокладками.

Утилизацию реактива проводят с помощью ионно-обменных смол или сжиганием.

Применение

• В химпроме — сырье для синтеза сложных эфиров, полиуретанов, некоторых других сложных органических соединений; вспомогательных веществ для текстильпрома (набивочных, уплотняющих материалов).
• В качестве очень эффективного высокоизбирательного экстрагента для извлечения ароматических углеводородов в процессах каталитического риформинга, например бензола, ксилола, толуола.
• Пластификатор, стабилизатор, активатор синтеза полимеров; увлажнитель табака, бумаги и химических волокон.
• Осушитель газов; используется для удаления конденсата и влажных паров из трубопроводов для предотвращения образования ледяных пробок. Для очистки технических газов от разных примесей, например, от двуокиси углерода, сероводорода.
• Применяется при производстве целлофана, клеев, пленок.
• Входит в состав антифризов, тормозных и гидравлических жидкостей, смазок, взрывчатых веществ.
• Как растворитель полиэфирных и эпоксидных смол, нитратов целлюлозы.
• В качестве топлива для компактных переносных горелок (обладает высокой теплоемкостью).

Состав и свойства теплоносителей, основные требованиях к жидкостям теплообмена

Эффективность работы систем теплообмена зависит от правильности подбора требуемого вида рабочей среды и качества приобретаемой товарной марки состава низкозамерзающего всесезонного — теплоносителя. В свою очередь компонентный состав теплоносителя определяет важную роль в эффективности процесса теплообмена в аппаратах теплообмена. Если базовые функциональные компоненты теплоносителя и пакет присадок подобраны неправильно, то теплообменное оборудование будет работать со сниженной эффективностью, что приведет соответственно к повышенным расходам потребителя.

Из чего состоит теплоноситель?

Большинство современных видов теплоносителей для систем теплоснабжения и подачи холода изготавливают на базе основных функциональных компонентов — гликолей (этиленгликоль или пропиленгликоль), а также более экологически чистого — глицерина. Физико-химические свойства теплоносителя зависят не только от выбранного базового компонента, но и от его содержания (концентрации) в водном растворе. Этиленгликоль утрачивает позицию наиболее распространённого функционального компонента теплоносителей из-за своей токсичности, но во многих закрытых системах его применение все еще приемлемо.

Композиция теплоносителя включает несколько функциональных веществ — как правило следующих:

  • базовый активный функциональный компонент рабочей среды, выбранный строго по требованиям функционирования и режимам эксплуатации конкретной системы;
  • дистиллированная вода, количество которой определяет концентрацию базового компонента в рабочей среде и соответственно свойства и характеристики рабочей марки теплоносителя;
  • пакет антикоррозионных присадок, позволяющих снизить риски образования очагов образования и развития ржавчины, что означает защиту оборудования от коррозии;
  • прочие функциональные добавки – красители и присадки для улучшения эксплуатационных характеристик выбранного вида теплоносителя, например снижения величины вязкости при отрицательных температурах.

Состав и свойства теплоносителей тесно связаны. Например, если концентрация гликоля и особенно пропиленгликоля (в силу его физико-химических параметров) будет слишком большой, состав низкозамерзающий всесезонный (водный раствор) получится избыточно вязкий, особенно при низких температурах. Малое процентное содержание активного вещества в композиции может привести к замерзанию рабочей среды при небольшом морозе. Ввиду этого важно правильно подбирать состав для каждой системы теплообмена, с учётом индивидуальных условий её эксплуатации. От этого зависит не только высокая эффективность, но и что не менее важно – продолжительный, безаварийный ресурс эксплуатации, а значит материальная и финансовая прибыль.

Влияние изменений в составе на свойства теплоносителей

В процессе функционирования систем теплообмена товарный теплоноситель, применяемый в качестве рабочей среды, может изменять свой состав. Негерметичные соединения приводят к утечке и испарениям, в первую очередь воды из раствора. Обслуживающий персонал восполняет потери состава низкозамерзающего всесезонного дистиллированной водой, в результате чего снижается концентрация гликолей в рабочей марке теплоносителя. Также в поток рабочей среды могут попадать механические примеси — продукты коррозии, другие взвеси и побочные вещества из системы теплообмена.

Присадки выполняют важную роль в составе рабочей среды:

  • противостоят образованию очагов коррозии и оказывают защиту внутренних поверхностей аппаратуры теплообмена, трубопроводов и запорной арматуры;
  • обеспечивают необходимые параметры вязкости жидкостей охлаждающих низкозамерзающих для стабильной работы насосов в широком температурном диапазоне;
  • снижают вероятность образования и осаждения нерастворимых отложений на металлических поверхностях теплообменного оборудования;
  • обеспечивают повышенную устойчивость теплоносителей к температурным колебаниям параметров технологического процесса и теплообмена, стабильность характеристик и показателей составов низкозамерзающих всесезонных при любых непредвиденных условиях;
  • повышают эффективность требуемого теплообмена, улучшая общие показатели эксплуатации и обслуживания оборудования.

Чтобы обеспечить выполнение заявок и требований современных потребителей производители теплоносителей для систем теплообмена постоянно развивают производство, проводят большой объём научно-исследовательских изысканий, занимаются модернизацией технологии их изготовления. От качества правильно выбранной и произведённой товарной марки теплоносителя зависит, насколько долго потребитель сможет применять состав низкозамерзающий всесезонный в системе теплообмена с заданными параметрами режима теплообмена.

Профессиональный производитель теплоносителей

Компания «SVA» обладает большим опытом в разработке, производстве, контроле качества и поставок рабочих сред для теплообменных процессов. Производство и реализация теплоносителей – основная сфера деятельности предприятия. Специалисты подберут теплоноситель специально для ваших условий, проведут тестирование системы, учтут климатические особенности эксплуатации и прочие требования. Доступен большой ассортимент экологически чистых и безопасных теплоносителей из широкой номенклатуры производимых жидкостей охлаждающих низкозамерзающих. Чтобы получить помощь при подборе состава низкозамерзающего всесезонного и консультации по применению продукции, звоните менеджерам компании.

14.6: Гликоли и глицерин — Химия LibreTexts

Цели обучения

  • Для описания структуры и применения некоторых распространенных многоатомных спиртов.

Спирты с двумя ОН-группами на соседних атомах углерода широко известны как гликоли. Наиболее важным из них является 1,2-этандиол (обычное название — этиленгликоль), сладкая, бесцветная, несколько вязкая жидкость.

Другой распространенный гликоль, 1,2-пропандиол, обычно называют пропиленгликолем.Его физические свойства очень похожи на свойства этиленгликоля.

Обычно называемый глицерином или глицерином, 1,2,3-пропантриол является наиболее важным тригидроксиспиртом. Как и два гликоля, это сладкая сиропообразная жидкость. Глицерин – продукт гидролиза жиров и масел.

Этиленгликоль является основным ингредиентом многих антифризных смесей для автомобильных радиаторов. Две группы ОН приводят к обширным межмолекулярным водородным связям. Это приводит к высокой температуре кипения — 198°С; таким образом, этиленгликоль не выкипает при использовании в качестве антифриза.Он также полностью смешивается с водой. Раствор 60% этиленгликоля в воде замерзает при -49 ° C (-56 ° F) и, таким образом, защищает автомобильный радиатор до этой температуры. Этиленгликоль также используется в производстве полиэфирного волокна и магнитной пленки, используемой в лентах для записывающих устройств и компьютеров.

Для вашего здоровья: гликоли и здоровье человека

Этиленгликоль весьма токсичен. Поскольку антифриз сладкий, домашние животные часто слизывают пролитый антифриз с пола гаража или подъездной дорожки.{2-}(водн.) \rightarrow CaC_2O_4(s)} \номер\]

Эти кристаллы вызывают повреждение почек и могут привести к почечной недостаточности и смерти.

Хотя физические свойства пропиленгликоля очень похожи на свойства этиленгликоля, его физиологические свойства совершенно другие. Пропиленгликоль практически нетоксичен, его можно использовать в качестве растворителя для лекарств и в качестве увлажняющего агента для пищевых продуктов. Как и другие спирты, пропиленгликоль окисляется ферментами печени.

Однако в данном случае продуктом является ион пирувата, нормальный промежуточный продукт углеводного обмена.Глицерин, продукт метаболизма жиров, практически нетоксичен.

Резюме

Гликоли — это спирты с двумя ОН-группами на соседних атомах углерода. Глицерин является наиболее важным трехатомным спиртом.

Упражнения по обзору концепции

  1. Какие функциональные группы реагента участвуют в окислении пропиленгликоля до пировиноградной кислоты? Какие новые функциональные группы появляются в продукте?

  2. Оксалат-ион образуется при окислении этиленгликоля.В какой реакции участвует оксалат-ион?

Ответы

  1. две группы ОН; группа кетона и группа карбоновой кислоты

Упражнения

  1. Почему этиленгликоль гораздо более токсичен для человека, чем пропиленгликоль?

  2. Нарисуйте структуру каждого соединения.

    1. 1,5-пентандиол
    2. пропиленгликоль
  3. Нарисуйте структуру каждого соединения.

    1. 1,3-гександиол
    2. глицерин

Ответы

  1. спирт с двумя ОН-группами у соседних атомов углерода

    1. HOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH

Этиленгликоль — CAMEO

Описание

Прозрачная бесцветная сиропообразная жидкость, представляющая собой простейший гликоль в своем гомологическом ряду.Хотя этиленгликоль имеет сладкий вкус, он чрезвычайно ядовит, и его нельзя принимать внутрь. Этиленгликоль снижает температуру замерзания воды и широко используется в антифризах. Кроме того, этиленгликоль гигроскопичен и используется в качестве комбинированного увлажнителя, растворителя и пластификатора в чернилах, красках, пластмассах, текстиле и коже. Он также используется в качестве компонента для синтеза взрывчатых веществ, алкидных смол, пластификаторов, синтетических восков и синтетических волокон (дакрон, терилен).

Синонимы и родственные термины

1,2-этандиол; этиленовый спирт; гликоль

FTIR

Химическая структура

Риски

Токсично при проглатывании и вдыхании, вызывая раздражение нервной системы с последующей комой и смертью.Смертельная доза составляет около 100 мл.

Горючие. Температура вспышки = 111°С (232°F)

ThermoScientific Fisher: SDS

Физические и химические свойства

Растворим в воде, этаноле, ацетоне, уксусной кислоте, кетонах и альдегидах. Нерастворим в ароматических и хлорированных углеводородах.

Состав НОЧ3Ч3ОН
КАС 107-21-1
Точка плавления -13.5
Плотность 1.1155
Молекулярный вес мол. вес. = 62,1
Показатель преломления 1,429
Температура кипения 197,2

Сравнения

Свойства обычных растворителей

Ресурсы и цитаты

  • Р. Дж. Геттенс, Г. Л. Стаут, Материалы для рисования, Краткая энциклопедия , Dover Publications, Нью-Йорк, 1966
  • Ричард С.Льюис, Краткий химический словарь Хоули , Ван Ностранд Рейнхольд, Нью-Йорк, 10-е изд., 1993 г. ), Hoechst Celanese Corporation, Charlotte NC, 1990
  • Michael McCann, Artist Beware , Watson-Guptill Publications, New York City, 1979
  • Random House, Language Unabridge’s Encyclod Grammercy Book, Нью-Йорк, 1997
  • The Merck Index , Марта Виндхольц (изд.), Merck Research Labs, Rahway NJ, 10-е издание, 1983 год. Химия и физика , Роберт Уист (ред.), CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, т. 61, 1980 г. Комментарий: исх. индекс =1,429

Свойства и примеры гликолевых эфиров, органические растворители

Профили продуктов

Растворитель Propyl CELLOSOLVE (Монопропиловый эфир этиленгликоля)

C 3 H 7 OCH 2 CH 2 OH

Растворитель

Propyl CELLOSOLVE полезен в печати и других специализированных покрытиях.

Бутиловый растворитель CELLOSOLVE (монобутиловый эфир этиленгликоля)

C 4 H 9 OCH 2 CH 2 OH

Растворитель

Butyl CELLOSOLVE — превосходный растворитель, широко используемый в покрытиях и чистящих средствах, в том числе для потребительского рынка.

Растворитель

Butyl CELLOSOLVE обладает превосходными характеристиками во многих чистящих средствах для твердых поверхностей и родственных чистящих составах. Минеральные масла, вода и мыло смешиваются с растворителем Butyl CELLOSOLVE.Соответственно, этот продукт широко используется в качестве связующего агента для стабилизации несмешивающихся ингредиентов в промышленных очистителях металлов, в паровых обезжиривающих устройствах, при осветлении водно-масляных дисперсий и в рецептурах концентрированных жидких очистителей. В чистящих средствах для тканей растворитель Butyl CELLOSOLVE способствует удалению водорастворимых пятен и помогает осветлить цвета одежды. Улучшает проникающее и смачивающее действие средств для удаления ржавчины на основе фосфорной кислоты.

Растворитель

Butyl CELLOSOLVE проявляет сильную растворяющую способность для алкидных, фенольных, нитроцеллюлозных и малеиновых смол.Повышает устойчивость к помутнению и является одним из лучших замедлителей схватывания нитроцеллюлозных лаков. Растворитель Butyl CELLOSOLVE усиливает блеск, улучшает растекание и предотвращает образование апельсиновой корки в лаках, обычных покрытиях и покрытиях с высоким сухим остатком. Связанные области применения включают специальные покрытия для полистирола, эпоксидные покрытия и разбавители high-low для снижения вязкости алкидных эмалей горячей сушки. Кроме того, растворитель Butyl CELLOSOLVE является наиболее широко используемым сорастворителем для промышленных покрытий на водной основе из-за его превосходного баланса летучести, растворяющей способности смолы и растворимости в масле/воде.

Растворитель

Butyl CELLOSOLVE является признанным инертным вспомогательным средством для смешивания некоторых инсектицидов и гербицидов.

Растворитель Hexyl CELLOSOLVE (Моногексиловый эфир этиленгликоля)

C 6 H 13 OCH 2 CH 2 OH

Растворитель

Hexyl CELLOSOLVE представляет собой медленно испаряющийся растворитель с высокой температурой кипения и превосходными характеристиками растворяющей способности. Его можно использовать для коалесцирования латексных покрытий на водной основе и для балансировки растворимости и летучести в покрытиях с высоким содержанием твердых частиц.

Растворитель

Hexyl CELLOSOLVE имеет характерную структуру гликолевых эфиров и содержит как эфирные, так и спиртовые функциональные группы в одной молекуле. В результате он обеспечивает уникальную очищающую способность для удаления как водорастворимых, так и жирных (нерастворимых в воде) загрязнений. Линейная гексильная часть растворителя Hexyl CELLOSOLVE обеспечивает превосходные характеристики растворимости в масле, что делает его полезным как в бытовых, так и в промышленных чистящих средствах.

Растворитель

Hexyl CELLOSOLVE играет важную роль в специальных печатных красках.Из-за его ограниченной растворимости в воде и медленного испарения его можно использовать в рецептурах для процесса шелкографии, чтобы предотвратить преждевременное схватывание краски.

Метил КАРБИТОЛ Растворитель (Монометиловый эфир диэтиленгликоля)

СН 3 (ОСН 2 СН 2 ) 2 ОН

Растворитель

Methyl CARBITOL обеспечивает превосходную растворяющую способность и низкую летучесть. Слабый запах продукта и способность улучшать проникновение красителя делают его привлекательным для морилки, не вызывающей вспучивания зерна, спиртовых красок и паст для красителей для текстиля.Метиловый растворитель CARBITOL подходит для красителей, масел, жиров, восков и смол. Это также вспомогательное средство для коалесцирования поливинилацетатных латексов. Ингибитор обледенения топливной системы на растворителе Methyl CARBITOL (FSII) используется в авиационной промышленности в соответствии с военными спецификациями США MIL-I-85470 и эквивалентами по всему миру для предотвращения обледенения топливных систем реактивных самолетов.

КАРБИТОЛ Растворитель (Моноэтиловый эфир диэтиленгликоля)

C 2 H 5 (OCH 2 CH 2 ) 2 OH

Растворитель

CARBITOL является важным растворителем не вызывающих вспучивания древесных пятен и служит компонентом промышленных чистящих средств.

В процессах печати и окрашивания текстиля используется растворитель CARBITOL, который облегчает проникновение в волокна и способствует получению интенсивных ярких оттенков. Эти характеристики, а также его высокая температура кипения и низкое давление паров делают его пригодным для укладки крутки и кондиционирования пряжи и тканей.

Смеси минеральное масло-мыло и минеральное масло-сульфированное масло требуют быстродействующих взаимных растворителей. Небольшие количества растворителя CARBITOL в этих смесях образуют дисперсии от полупрозрачных до прозрачных, в отличие от обычной мутной дисперсии, что указывает на неполную растворимость.

Бутиловый растворитель CARBITOL (монобутиловый эфир диэтиленгликоля)

C 4 H 9 (OCH 2 CH 2 ) 2 OH

Растворитель

Butyl CARBITOL используется в лаках, присадках, штемпельных подушечках и печатных красках, для которых требуется растворитель с чрезвычайно низкой скоростью испарения. Этот гликолевый эфир вводится в состав эмалей с высокой температурой спекания, чтобы обеспечить желаемые характеристики текучести и блеска. Растворитель Butyl CARBITOL — это растворитель красителей, используемый для обеспечения быстрого и равномерного проникновения краски в печатный картон и аналогичные материалы.

Растворитель

Бутил CARBITOL служит в качестве взаимного растворителя для мыла, масел и воды, а также в качестве компонента жидких чистящих средств, «растворимых» масел и текстильных масел. Он нашел более широкое применение в чистящих составах из-за его хорошей растворяющей способности для жирных загрязнений и восков.

Растворитель

Butyl CARBITOL используется в качестве растворителя в добавках для рецептур латексных красок и в качестве диспергатора винилхлоридных смол, используемых в органозолях. Это разбавитель для гидравлических тормозных жидкостей и промежуточный продукт при производстве пластификаторов.

Hexyl CARBITOL Растворитель (Моногексиловый эфир диэтиленгликоля)

C 6 H 13 (OCH 2 CH 2 ) 2 OH

Растворитель

Hexyl CARBITOL, как и растворитель Hexyl CELLOSOLVE, проявляет сильную растворяющую способность углеводородного типа. Повышенная эфирная функциональность растворителя Hexyl CARBITOL обеспечивает большую растворимость в воде, чем растворитель Hexyl CELLOSOLVE.

Растворитель

Hexyl CARBITOL используется в качестве коалесцирующей добавки в водоразбавляемых эмульсионных или дисперсионных покрытиях.Это медленно испаряющийся растворитель, который в основном разделяется на полимерную фазу покрытия на водной основе и снижает минимальную температуру образования пленки. Его можно использовать с ассоциативными загустителями для улучшения характеристик нанесения, таких как нанесение кистью или валиком в высокоэффективных покрытиях.

Благодаря медленному испарению и отличной растворяющей способности растворитель Hexyl CARBITOL способствует хорошей текучести и выравниванию покрытий с высоким содержанием твердых частиц во время цикла сушки/отверждения. Чрезвычайно важно, чтобы растворитель, испаряющийся последним, обладал хорошей растворяющей способностью для системы покрытия.Это обеспечивает равномерную диффузию растворителя через пленку и максимизирует внешний вид и свойства пленки за счет уменьшения появления дефектов из-за вздутия растворителя и захвата воздуха.

Растворитель

Hexyl CARBITOL отлично зарекомендовал себя в очищающем составе для удаления жирных загрязнений.

Растворитель

Hexyl CARBITOL используется в красках для удаления краски по металлу в качестве медленно испаряющегося растворителя, обеспечивающего хорошую растекаемость и выравнивание.

Алкокситригликоли

Метокситригликоль (Монометиловый эфир триэтиленгликоля)

СН 3 (ОСН 2 СН 2 ) 3 ОН

Этокситригликоль (Моноэтиловый эфир триэтиленгликоля)

C 2 H 5 (OCH 2 CH 2 ) 3 OH

Бутокситригликоль (монобутиловый эфир триэтиленгликоля)

C 4 H 9 (OCH 2 CH 2 ) 3 OH

Алкокситригликоли используются в качестве низколетучих компонентов в составах для удаления краски, в качестве носителей красителей для процессов окрашивания тканей, в качестве растворителей для химических процессов и в качестве промежуточных продуктов для получения сложных эфиров для использования в качестве растворителей, поверхностно-активных веществ и пластификаторов.Алкокситригликоли также используются в качестве компонентов высококипящих гидравлических тормозных жидкостей.

Что такое диэтиленгликоль? | Поставщик химикатов

Диэтиленгликоль (также известный как ДЭГ, 2,2-оксидиэтанол и дигликоль) представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без запаха с формулой C 4 H 10 O 3 . Он растворим как в воде, так и во многих органических соединениях и обладает гигроскопическими свойствами, что делает его полезным промышленным химикатом.

Технические свойства

Технические свойства диэтиленгликоля:

Кассовый номер: 111-46-6

Молекулярная формула: C4h20O3 или (Ch3Ch3OH)2O

Синонимы: Дигликоль, ДЭГ, 2,2-оксидиэтанол и дигидроксидиэтиловый эфир

Молекулярная масса: 106.12 г/моль

Температура воспламенения (открытый тигель): 143 °C (290 °F)

Температура самовоспламенения: 229 °C (444 °F)

Температура кипения: 245 °C (473 °F)

Температура плавления: -10 °C (14 °F)

Плотность: 1,12 при 20 °C (68 °F)

Журнал Р: -1,47

Как производится?

Производство диэтиленгликоля обычно основано на спросе и производстве моноэтиленгликоля (МЭГ), поскольку он является побочным продуктом этого производственного процесса. Процесс заключается в окислении этилена при высокой температуре в присутствии катализатора на основе оксида серебра.Оксид этилена затем гидратируют с получением диэтиленгликоля с моноэтиленгликолем и триэтиленгликолем в качестве побочных продуктов.

Химическая промышленность пытается максимизировать производство моноэтиленгликоля в этом процессе, однако диэтиленгликоль является очень полезным побочным продуктом.

Как он хранится и распространяется?

Диэтиленгликоль можно хранить в бочках из нержавеющей стали, алюминия или с покрытием, в вагонах-цистернах или автоцистернах. Он имеет удельный вес 1,118 и температуру вспышки 143 ° C (открытый тигель).Это приводит к рейтингу воспламеняемости 1 в соответствии с NFPA 704, что указывает на то, что соединение требует значительного предварительного нагрева, прежде чем может произойти воспламенение. Он не регулируется для перевозки автомобильным, железнодорожным, воздушным или морским транспортом, но классифицируется как вредный и может быть токсичным при проглатывании.

Опасности для здоровья

Соединение имеет рейтинг 1 для здоровья в соответствии с NFPA 704, что указывает на то, что воздействие должно вызывать только незначительные остаточные повреждения.

Основной опасностью для здоровья при использовании диэтиленгликоля является риск отравления.Химические свойства соединения позволяют выдавать его за поддельный глицерин, универсальное нетоксичное соединение, используемое в качестве подсластителя в пищевых продуктах и ​​противовирусного средства в медицинской промышленности. Многие смертельные случаи произошли из-за того, что продукты, произведенные с использованием глицерина, были загрязнены диэтиленгликолем.

При проглатывании соединения следует немедленно ввести фомепизол или этанол для предотвращения метаболизма. Хотя фомепизол имеет минимальные побочные эффекты, это очень дорогой вариант лечения.Позже, в фазах отравления, когда метаболизируется ДЭГ, диализ может быть единственным оставшимся вариантом для человека.

Для чего используется диэтиленгликоль?

Диэтиленгликоль имеет множество применений в промышленности. Табачная промышленность использует его гигроскопические свойства, используя его в качестве увлажнителя в табачных изделиях для контроля влажности табачного наполнителя. Это же свойство также делает его полезным при обработке бумаги, пробки, клея и целлофана, и он используется в качестве осушителя в газовой промышленности, где он удаляет воду из газопроводов.

Соединение также используется в качестве промежуточного химического вещества при производстве ненасыщенных полиэфирных смол, пластификаторов, акрилатных и метакрилатных смол и уретанов. В США и Западной Европе таким образом потребляется 51% ДЭГ.

Однако в Японии он в основном используется в качестве добавки для измельчения цемента. Его также можно использовать при экстракции нефтяным растворителем, а также в печатных красках и шовных смесях для гипсокартона.

В настоящее время диэтиленгликоль вытесняется триэтиленгликолем в некоторых областях его применения, поскольку более низкая токсичность триэтиленгликоля делает его более привлекательным для производителей.

Solventis в качестве поставщика диэтиленгликоля

Solventis является ведущим оптовым поставщиком и дистрибьютором диэтиленгликоля или ДЭГ в Великобритании, Европе и во всем мире. Как компания с офисами в Великобритании и Бельгии, мы гордимся тем, что можем предложить индивидуальный и эффективный сервис, а также очень конкурентоспособные цены.

Благодаря нашему современному заводу в Антверпене, Бельгия, мы можем гарантировать качество, эффективность, безопасность и заботу об окружающей среде для всего ассортимента нашей продукции, которая не имеет себе равных.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о нашем диэтиленгликоле или любом гликоле из нашего ассортимента, заполнив форму запроса или по телефону +44 (0)1483 203224.

.

Введение, производство, химические реакции и применение

Гликоль представляет собой органическое соединение любого типа, относящееся к семейству спиртов, с двумя гидроксильными (-ОН) группами, присоединенными к разным атомам углерода в молекуле. Часто это слово применяется к простейшему члену класса, которым является этиленгликоль. Этиленгликоль, также известный как 1,2-этандиол и имеющий молекулярную формулу HOCh3-Ch3OH, представляет собой бесцветную маслянистую жидкость со слабым запахом и сладким вкусом.

О гликоле

Гликоль производится из окиси этилена, которую можно получить из этилена. Этиленгликоль широко используется в качестве антифриза в производстве искусственных волокон, низкозамерзающих взрывчатых веществ и тормозной жидкости. Этиленгликоль, включая некоторые его производные, слаботоксичен.

Пропиленгликоль, также известный как 1,2-пропандиол, имеет физические свойства, подобные этиленгликолю. Однако, в отличие от этиленгликоля, пропиленгликоль не считается токсичным и широко используется в косметике, пищевых продуктах и ​​средствах гигиены полости рта в качестве консерванта, растворителя, а также в качестве влагоудерживающего агента.Пропиленгликоль также производится в огромных количествах из окиси пропилена, которую можно получить из пропилена.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Другими важными гликолями являются 1,3-бутандиол, который можно использовать в качестве исходного материала для производства тормозной жидкости и пластификаторов для смол; 1,4-бутандиол используется в полиэфирных смолах и полиуретанах для пластификаторов и покрытий, а также для получения бутиролактона, который является ценным промежуточным химическим веществом и растворителем; 2-метил-2-пропил-1,3-пропандиол, превращенный в мепробамат, который используется в качестве широко используемого транквилизатора; 2-этил-1,3-гександиол, который является эффективным средством от насекомых.

Производство гликоля

Промышленный маршрут

Этиленгликоль образуется из этилена (иначе называемого этиленом) через промежуточный этиленоксид. Оксид этилена реагирует с водой с образованием этиленгликоля в соответствии с приведенным ниже химическим уравнением.

C2h5O + h3O → HO-Ch3Ch3-OH

Эта химическая реакция катализируется либо кислотами, либо основаниями, или также может происходить при нейтральном pH при повышенных температурах. Наибольший выход этиленгликоля происходит при нейтральном или кислом рН с избытком воды.При определенных условиях может быть достигнут 90%-ный выход этиленгликоля. Первичные побочные продукты представляют собой триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и олигомеры диэтиленгликоля. Разделение этих воды и олигомеров является энергоемким. Ежегодно производится до 6,7 млн ​​тонн этиленгликоля.

Биологические маршруты

У гусеницы Galleria mellonella, большой восковой моли, есть кишечные бактерии, способные расщеплять полиэтилен (ПЭ) до этиленгликоля.

Исторические маршруты

Согласно большинству источников, в 1856 году Шарль-Адольф Вюрц, французский химик, впервые получил этиленгликоль. Он обрабатывал «йодистый этилен» (C 2 H 4 I 2 ) сначала ацетатом серебра, а затем гидролизовал полученную смесь «диацетата этилена» гидроксидом калия. И Вюрц назвал свое новое соединение «гликоль» из-за его общих качеств как с глицерином (с тремя гидроксильными группами), так и с этиловым спиртом (с одной гидроксильной группой).В 1859 году Вюрц также получил этиленгликоль путем гидратации окиси этилена. По-видимому, этиленгликоль не применялся в коммерческих целях или производился до Первой мировой войны, когда он был синтезирован в Германии из дихлорида этилена и использовался в качестве заменителя глицерина в производстве взрывчатых веществ.

Химические реакции

Этиленгликоль можно использовать в качестве защитной группы для карбонильных групп в органическом синтезе. При обработке альдегида или кетона этиленгликолем в присутствии кислотного катализатора (например, п-толуолсульфокислоты; BF3Et2O) образуется 1,3-диоксолан, устойчивый к действию оснований и других нуклеофилов.После этого 1,3-диоксолановую защитную группу удаляют дальнейшим процессом кислотного гидролиза. В этом случае изофорон был защищен с умеренным выходом с использованием этиленгликоля и п-толуолсульфокислоты. Для смещения равновесия вправо воду удаляли азеотропной перегонкой.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Использование гликоля

В основном этиленгликоль используется в составах антифризов (с процентным содержанием 50%) и в качестве сырья в производстве полиэфира, такого как полиэтилентерефталат (ПЭТ) (с процент 40%).

Охлаждающая жидкость и теплоноситель

Основное применение этиленгликоля такое же, как и в качестве среды для конвективного теплообмена, например, в компьютерах и автомобилях с жидкостным охлаждением. Этиленгликоль является обычным хладагентом в системах кондиционирования воздуха с охлажденной водой, где устройства обработки воздуха или охладители либо находятся снаружи, либо вода должна быть охлаждена до температуры ниже точки замерзания. Этиленгликоль — это жидкость, используемая в геотермальных системах охлаждения и отопления для передачи тепла с помощью геотермального теплового насоса.В зависимости от того, используется ли система для охлаждения или обогрева, этиленгликоль либо получает энергию от источника (водяной колодец, озеро, океан), либо рассеивает тепло в стоке.

Антифриз

Чистый этиленгликоль замерзает при температуре −12 °C. Но при смешивании с водой смесь замерзает при очень низкой температуре. Например, смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при температуре -45°С. Подобным образом ведет себя и диэтиленгликоль.Понижение температуры замерзания некоторых смесей объясняется коллигативным свойством растворов; однако, что касается высококонцентрированных смесей, такие отклонения от поведения идеального раствора ожидаются из-за влияния межмолекулярных сил.

T3DB: тетраэтиленгликоль

JSpectraViewer JSpectraViewer 9014 9 1H ЯМР-спектр
Прогнозируемый GC-MS Прогнозируемый GC-MS Spectrum — GC-MS (не дериватизирован) — 70EV, положительный SPLASH20-00O9-9700000000-C158B668D11142B00A4E JSPECTRaviewer
Прогнозируемый GC-MS Прогнозируемый GC-MS Spectrum — GC-MS (2 TMS) — 70EV, положительный SPLASH20-0H9D-4

0000-BEC1F43FFB20D9D9F5B0

jspectraviewer jspectraviewer
Предсказанный GC-MS Прогнозировал Spectrum — ГХ-МС (немодифицированный) — 70 эВ, положительный Недоступно JSpectraViewer
Прогноз ЖХ-МС/МС Прогнозируемый спектр ЖХ-МС/МС — 10 В, 100-1000 Положительный всплеск
    92
2 -d239716fe4aca494916fe4aca4949293 9293 JSPECTRaviewer
Прогнозируемый LC-MS / MS Прогнозируемый LC-MS / MS Spectrum — 20V, положительный SPLASH20-0002-5

0000-1BF82D632771E7BDE07D

JS pectraviewer
Прогнозируемый LC-MS / MS Прогнозируемый LC-MS / MS Spectrum — 40V, положительный SPLASH20-0002-

00000-53D35E54FD635973A0AC

JSPECTRAVEWIVEWER
Предсказал LC-MS / MS -Ми / мс Spectrum — 10 В, отрицательный SPLASH20-0006-1

0000-EAD4445887B4ED8F645887B4ED8F645887B4ED8F645887B4ED8F645887B4ED8F64AD

JSPECTRaviewer jspectraviewer
предсказал LC-MS / MS , предсказанный LC-MS / MS Spectrum — 20V, отрицательный SPLASH20-0006-000 4

0000-6d7e096605b1425a2035

Прогнозируемая ЖХ-МС / МС Прогнозируемая LC-MS / Масс-спектр — 40В, отрицательный splash20-08fu-9300000000-653d062d8f97cfd95638
Прогнозируемая LC-MS / МС Расчетный спектр ЖХ-МС/МС – 10 В, положительный CTED LC-MS / MS Прогнозируемый LC-MS / MS Spectrum — 20V, положительный SPLASH20-06RB-

00000-59B4523977670D6D08C

JSPECTRaviewer jspectraviewer
Прогнозируемое LC-MS / MS Прогнозируется LC-MS / MS Spectrum — 40V, положительный SPLASH20-0002-

00000-C2934-

0000000-C2934E3622D22EB9008A

jspectraviewer
Прогнозируемый LC-MS / MS Прогнозируемый LC-MS / MS SPECTRUM — 10V, отрицательный SPLASH20-06R6-9800000000-FIC36F7E3A81977AF8AC Jspectraviewer
Прогнозируемое LC-MS / MS Прогнозируемая LC-MS / MS Spectrum — 20V, отрицательный SPLASH20-0BTC-9300000000-E20751801499E6A96 Jspectraviewer
Прогнозируемый LC-MS / MS -MS/MS Spectrum — 40V, отрицательный splash20-06r6-

00000-daf696a63f3f4e1b68f1

JSpectraViewer
MS Масс-спектрометрия ) splash20-0002-

00000-9829028fc8731663a1d1

JSpectraViewer | Mona
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не имеется JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C Спектр ЯМР Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не доступно JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Недоступно JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 1H ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer
1D ЯМР 13C ЯМР-спектр Не Доступный JSpectraViewer

ползучесть свойства микрон доменов в древесине, модифицированной этиленгликолем, через 4 1/2 декады скорости деформации

Свойства ползучести доменов микронного размера в модифицированной этиленгликолем древесине через 4 1/2 декады скорости деформации | Поиск по дереву Перейти к основному содержанию

.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт защищен.
https:// гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставленная вами информация шифруется и передается безопасно.

Тип публикации:

Разное Публикация

Первичная(ые) станция(и):

Лаборатория лесных товаров

Источник:

Материалы симпозиума Общества исследования материалов

.Том. 1132. [С.л. : с.н.], c2009: [6] с.

Описание

Твердость вторичных пластин клеточных стенок (SCWL) и составных угловых средних пластин (CCML) в древесине была измерена при скоростях деформации при вдавливании примерно от 7×10-4 с-1 до 20 с-1 с ​​использованием нового метода, называемого широкополосным наноиндентированием. слизняк. Затем древесину модифицировали этиленгликолем (ЭГ) и повторно измеряли свойства.SCWL и CCML по-разному реагировали на эту модификацию: в SCWL твердость уменьшалась равномерно в 3,7 ± 0,3 раза при всех скоростях деформации, тогда как в CCML модификация имела аналогичный эффект при низких скоростях деформации. Однако при высоких скоростях деформации твердость снижалась только в 1,8 раза. Модификация EG также снижала модуль упругости SCWL и CCML, набухала SCWL и CCML и приводила к исчезновению ранее размещенных отпечатков (CCML) или частичному исчезновению (SCWL).

Цитата

Джейкс, Джозеф Э.; Фрихарт, Чарльз Р. Стоун, Дональд С. 2009. Свойства ползучести доменов микронного размера в модифицированной этиленгликолем древесине за 4,5 десятилетия скорости деформации. В: Катти, К.; Хельмих, К.; Wegst, U.G.K.; Нараян, Р., ред. Механика биологических и биомедицинских материалов. Материалы симпозиума Общества исследования материалов. Уоррендейл, Пенсильвания: Документ № 1132-Z07-21. Том. 1132.

Примечания к публикации

  • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и приложить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
  • Эта статья была написана и подготовлена ​​государственными служащими США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

https://www.

alexxlab / 05.03.1993 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *