1-Хлорнафталин
| 1-Хлорнафталин | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
1-хлорнафталин |
| Традиционные названия | α-хлорнафталин |
| Хим. формула | C10H7Cl |
| Физические свойства | |
| Состояние | маслообразная жидкость |
| Молярная масса | 162.62 г/моль |
| Плотность | 1,171 г/см³ |
| Динамическая вязкость | 2,94·10-4 Па·с |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | -20 °C |
| • кипения | 259,3 °C |
| • вспышки | 132 °C |
| • самовоспламенения | 558 °C |
| Теплопроводность | 0,1256 Вт/(м·K) |
| Химические свойства | |
| Диэлектрическая проницаемость | 5,04 |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,6326 |
| Структура | |
| Дипольный момент | 1,5 Д |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 90-13-1 |
| PubChem | 7003 |
| ChemSpider | 6737 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
1-Хлорнафталин (α-хлорнафталин) — ароматическое хлорорганическое соединение с формулой C10H7Cl. Бесцветная маслообразная жидкость. Входит в состав этиловой жидкости[1].
Получение
Лабораторный способ получения заключается в хлорировании нафталина газообразным хлором в присутствии иода. В раствор, доведённый до температуры кипения и содержащий 256 г нафталина, 450 г хлорбензола и 1,3 г иода, пропускают газообразный хлор до превышения массы смеси на 66—68 г, при этом постоянно перемешивая раствор. После этого смесь охлаждают, продувают азотом в целях удаления летучих кислот и их ангидридов, перегоняют в вакууме. При соблюдении данной методики выход составляет ~8 0 % (260—265 г). При этом протекает следующая реакция[2]:
[math]\ce{ C10H8 + Cl2 ->[t; kat] C10H7Cl + HCl }[/math]
В промышленности 1-хлорнафталин получают в основном жидкофазным хлорированием нафталина в присутствии катализатора, в роли которого используют хлорид железа(III). Процесс включает в себя 2 стадии:
- Непосредственно хлорирование нафталина. Проводится в стальном эмалированном аппарате с мешалкой, в котором находится расправленная смесь нафталина и хлорида железа(III). Через неё пропускают газообразный хлор до достижения плотности смеси 1,217—1,219 г/см³.
- Разгонка продуктов хлорирования. Хлороводород, образовавшийся на первой стадии, поступает на поглощение водой для получения соляной кислоты. 1-хлорнафталин продувают азотом для достижения нейтральной среды и разгоняют в вакууме при давлении 10,6 кПа. После этого вещество нейтрализуют карбонатом натрия и отфильтровывают.
На 1 тонну продукта в среднем уходит 800 кг нафталина и 430 кг хлора. В качестве основных примесей образуются 2-хлорнафталин, 1,4- и 1,5-дихлорнафталины, а также непрореагировавший нафталин[2].
Существуют ещё несколько способов получения 1-хлорнафталина.
- Реакция нафталина с сульфурилхлоридом в присутствии хлорида алюминия[1]:
[math]\ce{ C10H8 + SO2Cl2 ->[AlCl3] C10H7Cl + HCl + SO2 }[/math]
- Получение соли диазония из 1-аминонафталина, а после проведение реакции Зандмейера[1]:
[math]\ce{ C10H7NH2 + HNO2 + HCl ->[] C10H7N2Cl + 2H2O }[/math]
[math]\ce{ C10H7N2Cl ->[t] C10H7Cl + N2 }[/math]
Физические свойства
1-хлорнафталин представляет собой бесцветную маслообразную жидкость. Растворим в бензоле, этаноле, диэтиловом эфире и других органических растворителях. Не растворим в воде[2].
Плотность составляет 1,192 г/см³ при 1 °C, 1,171 г/см³ при 25 °C, 1,159 г/см³ при 40 °C и 1,145 г/см³ при 55 °C[2].
| Температура, °C | 80,6 | 118,6 | 153,2 | 180,4 | 230,8 | 258,3 |
| Давление паров, кПа | 0,13 | 1,33 | 5,33 | 13,32 | 53,32 | 101,31 |
Химические свойства
Химические свойства 1-хлорнафталина подобны таковым у других монохлорпроизводных ароматических углеводородов. Инертный характер химической связи углерод-хлор делает рассматриваемое соединение мало реакционноспособным[2].
- Гидролизуется щелочами при высокой температуре и давлении с образованием 1-нафтола, однако инертен к спиртовому раствору аммиака и этилата натрия даже при нагревании[1]:
[math]\ce{ C10H7Cl + H2O ->[t; p] C10H7OH + HCl }[/math]
- Может быть окислен дымящей серной кислотой в присутствии сульфата ртути(I) или воздухом в паровой фазе над пентаоксидом ванадия при температуре 450 °C. При этом образуется 3-хлорфталевая кислота[1].
- Не взаимодействует с цианидом калия в растворе спирта, однако может быть переведён в 1-нафтилнитрил действием безводного цианида меди(I) в растворе пиридина при температуре ~220 °C и под давлением[2]:
[math]\ce{ 2C10H7Cl + 2CuCN ->[220^oC] 2C10H7CN + Cu2Cl2 }[/math]
[math]\ce{ C10H7Cl + 2Li ->[Et2O] C10H7Li + LiCl }[/math]
- Может образовать реактив Гриньяра взаимодействием с предварительно активированным, к примеру с помощью иода, магнием[2].
Безопасность
1-хлорнафталин является горючей жидкостью. Температура вспышки в открытом приборе составляет 132 °C, температура самовоспламенения равна 558 °C[1].
Ядовит, однако наименее опасен среди других хлорпроизводных нафталина, кроме 2-хлорнафталина. При попадании на кожу характерны различные кожные заболевания узелковогнойничкового типа, дерматиты. Вдыхание паров 1-хлорнафталина вызывает хроническое поражение печени, гепатит, гепато-холецистит, иногда острую жёлтую атрофию печени. ПДК паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,5 мг/м³[2][3].
Примечания
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
- 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.
