Этиленкарбонат

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Этиленкарбонат (1,3-диоксолан-2-он, гликолькарбонат) — органическое соединение, сложный эфир угольной кислоты и этиленгликоля. Бесцветные кристаллы без запаха. Малотоксичен.

Получение

• Основным способом получения является взаимодействие этиленоксида с углекислым газом при температуре 150—200 °C и давлении 2—8 МПа в присутствии катализатора. В качестве последнего могут использовать галогениды щелочных металлов или тетраалкиламмония, бис-(трифенилфосфин)-никель:

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

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2⟶(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}\mathrm{H}$

$(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2⟶(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

$\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2⟶(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

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

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Физические свойства

Этиленкарбонат представляет собой бесцветные кристаллы без запаха. В жидком виде растворяет многие полимеры, полиэфирные волокна и смолы, к примеру, ПВХ, ацетат и нитрат целлюлозы, полиакрилонитрил, полиэтилентерефталат. Растворим в этаноле, диэтиловом эфире, ароматических углеводородах, ацетоне, карбоновых кислотах. Не растворим в сероуглероде, алифатических углеводородах, смешивается с водой в любых соотношениях, однако водные растворы этиленкарбоната неустойчивы вследствие гидролиза данного соединения. Негигроскопичен.

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

Зависимость давления паров от температуры

Температура, °C	109	119	135	150	157	164
Давление паров, кПа	0,9	1,5	3,02	5,61	7,2	9,1

Химические свойства

По химическим свойства этиленкарбонат аналогичен пропиленкарбонату.

• Взаимодействует с нуклеофилами, при этом расщепляясь преимущественно по связи C—O:

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{R}\mathrm{C}(\mathrm{O})\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{R}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{R}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{P}\mathrm{h}\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{P}\mathrm{h}\mathrm{N}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

• Каталитическое гидрирование приводит к этиленгликолю и метанолу:

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{k}\mathrm{a}\mathrm{t}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}\mathrm{H}$

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

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

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

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{O}-\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_5+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

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

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{t}}{\to }(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2)\mathrm{O}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Применение

Этиленкарбонат имеет важное практическое значение, так как благодаря своей малой токсичности и высокой диэлектрической проницаемости он используется в качестве апротонного растворителя полимеров в текстильной и химической промышленностиШаблон:Sfn. Мало влияет на разрыв цепей при полимеризации, что позволяет проводить в этиленкарбонате реакции полимеризации различных соединений.

Является экстрагентом ароматических углеводородов, а также исходным веществом для синтеза различных пластификаторов, модификаторов, полимеров, мономеров, средств защиты растений. В частности, путём хлорирования этиленкарбоната с последующим дегидрохлорированием триэтиламином синтезируют виниленкарбонат.

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга