Метилметакрилат
| Метилметакрилат | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Общие | |||
| Систематическое наименование |
Метилметакрилат | ||
| Хим. формула | C5H8O2 | ||
| Физические свойства | |||
| Молярная масса | 100,12 г/моль | ||
| Плотность | 0,94 г/см³ | ||
| Динамическая вязкость | 0,0006 Па·с | ||
| Термические свойства | |||
| Температура | |||
| • плавления | -48 °C | ||
| • кипения | 101 °C | ||
| Химические свойства | |||
| Растворимость | |||
| • в воде | 1,5 г/100 мл | ||
| Классификация | |||
| Рег. номер CAS | 80-62-6 | ||
| SMILES |
|
||
| RTECS | OZ5075000 | ||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Метилметакрилат (Метил-2-метилпроп-2-еноат, ММА) — сложный метиловый эфир метакриловой кислоты; бесцветная, маслянистая жидкость с ароматическим запахом, легко испаряется и воспламеняется. Температура кипения — 100,3 °C, в водных растворах понижается до 83 °C. Плотность — 0,935 г/см³ (полимер — 1,2 г/см³ и больше).
Химическая формула метилметакрилата: CH2=C(CH3)-COOCH3.
Получение
Исторически первым промышленным методом синтеза метилметакрилата (1930-е, Rohm & Haas, Германия; ICI, Великобритания) является ацетонциангидринный процесс, в котором исходными веществами являются ацетон и синильная кислота, образующие при конденсации ацетонциангидрин[1]:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{(CH_3)_2CO + HCN \rightarrow (CH_3)_2C(OH)CN} }[/math]
Ацетонциангидрин затем гидролизуется 98 % серной кислотой с образованием сульфата метакриламида, который далее подвергают метанолизу, в результате чего образуется метилметакрилат и гидросульфат аммония:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{(CH_3)_2C(OH)CN + H_2SO_4 + H_2O \rightarrow CH_2\text{=}C(CH_3)CONH_2 \cdot H_2SO_4} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CH_2C(CH_3)CONH_2\cdot H_2SO_4 + CH_3OH \rightarrow CH_2\text{=}C(CH_3)COOCH_3 + NH_4HSO_4} }[/math]
Гидролиз ацетонциангидрина проводят при 80—140 °C, метанолиз — при ~80 °C, выход продукта составляет ~80 % (по ацетону).
Вариантами метода является дегидратация ацетонциангидрина в метилметакрилонитрил с его последующим метанолизом в присутствии серной кислоты:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{(CH_3)_2C(OH)CN \rightarrow CH_2\text{=}C(CH_3)CN} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CH_2\text{=}C(CH_3)CN + CH_3OH + H_2SO_4 \rightarrow CH_2\text{=}C(CH_3)COOCH_3 + (NH_4)_2SO_4} }[/math]
метилметакрилонитрил также может быть синтезирован окислительным аммонолизом изобутилена (процесс Asahi Glass Co.):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{CH_2\text{=}C(CH_3)_2 + NH_3 + [O] \rightarrow CH_2\text{=}C(CH_3)CN} }[/math]
Недостатками циангидринного процесса является использование крайне токсичного цианистого водорода, образование в больших количествах в качестве побочного продукта бисульфата аммония (~1.5 т на тонну метилметакрилата) и высокая энергоемкость при его утилизации.
Для устранения этих недостатков был разработан ряд методов промышленного синтеза метилметакрилата исходя из изобутилена и пропилена — побочных продуктов производства этилена крекингом прямогонных бензинов и самого этилена[2].
Применение
Более 50 % производимого метилметакрилата используется для получения акриловых полимеров. В форме полиметилметакрилата и других смол он применяется, главным образом, в виде листов пластика, порошков для литья и формовки, поверхностных покрытий, эмульсионных полимеров, волокон, чернил и плёнок. Метилметакрилат также применяется в производстве материалов, известных под названием плексигласа или люцита. Они используются в зубных протезах, твердых контактных линзах и клеях. N-бутилметакрилат используется в качестве мономера для смол, сольвентных покрытий, клеев и присадок к маслам, а также входит в состав эмульсий для аппретирования тканей, кожи и бумаги, применяется в производстве контактных линз[3][неавторитетный источник?].
Опасность
Метилметакрилат может оказывать угнетающее действие на центральную нервную систему, печень, почки; вызывать аллергические реакции глаз, кожи, носа, горла; вызывает сильную головную боль, тошноту, дерматит у рабочих, контактировавших с данным мономером.
Чрезвычайно легко диффундирует через стенки пластмассовых канистр, сосудов, загрязняя воздух.
Полиметилметакрилат, или органическое стекло, образуется в результате реакции полимеризации ММА.
Прекурсор
По официальной информации ФСКН метилметакрилат и метилакрилат используются для изготовления наркотических средств 3-метилфентанил, альфа-метилфентанил («белый китаец»), которые в тысячи раз активнее морфина и в несколько сотен раз — героина[4] Поэтому метилметакрилат внесен в Таблицу II Списка IV Перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров. Оборот метилметакрилата в Российской Федерации ограничен и в отношении него устанавливаются общие меры контроля. Постановление Правительства РФ от 30.06.1998 N 681 (ред. от 03.06.2010 г.) «Об утверждении перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации».
Примечания
- ↑ Weissermel, Klaus; Arpe, Hans-Jürgen. Industrial Organic Chemistry (неопр.). — John Wiley & Sons, 2003. — С. 284. — ISBN 978-3-527-30578-0.
- ↑ Wittcoff, Harold A.; Reuben, Bryan G.; Plotkin, Jeffery S. Industrial Organic Chemicals (неопр.). — John Wiley & Sons, 2004. — С. 188—192. — ISBN 978-0-471-44385-8.
- ↑ РОИ :: Исключение метилметакрилата и метилакрилата из списка прекурсоров. Дата обращения: 25 сентября 2015. Архивировано 5 июня 2021 года.
- ↑ Подмена понятий (недоступная ссылка). Дата обращения: 25 сентября 2015. Архивировано 26 сентября 2015 года.
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.