Хлоропрен (2-хлор-1,3-бутадиен),
СН2 = СС1СН = СН2, мол. м. 88,536; бесцв. летучая
подвижная жидкость с характерным эфирным запахом; т. пл. -130,0 °С; т.
кип. 59,4 °С;
0,9565 г/см3; 1,4583;
ркрит4,26
МПа, tкрит251,85 °С, dкрит 0,324г/см3;
0,408мПа х с (20 °С);
24,1031 мН/м (20°С); давлениепара 0,3144 МПа (100 °С); Cр[кДж/(кг
х К)] жидкости 1,297 (20 °С), газа 1,0383 (100 °С);
(кДж/кг) 345,81 (0 °С), 314,74 (60 °С);
-2222,1 кДж/моль;
-73,011 кДж/моль;
320,58 Дж/(моль х К), коэф. теплопроводности 0,13495 Вт/(м х К) (20 °С):
e
4,9. Молекула X. имеет плоскую трансоидную конфигурацию. Хлоропрен плохо раств.
в воде (< 1 % по массе), смешивается с этанолом. бензолом и др. орг.
р-рителями.
Хлоропрен обладает хим. свойствами диеновых углеводородов.
Наличие атома С1 и системы сопряженных двойных связей значительно повышает
активность хлоропрена в радикальных реакциях и ослабляет в ионных реакциях и диеновом
синтезе. Атом С1 химически мало активен. Полимеризация X. протекает по
радикальному механизму легче бутадиена и изопрена. При комнатной температуре X.
полимеризуется спонтанно с образованием каучукоподобного и губчатого полимеров.
образование первого ингибируется фенотиазином. n-трет-бутилпирокатехином,
пикриновой кислотой, образование второго - NO и N-нитрозодифениламином. Продолжит.
хранение в присутствии ингибиторов приводит к циклич. димерам; последние перегруппировываются
в продукты более сложного состава. X. легко автоокисляется с образованием
пероксидов, разлагаемых щелочами (ингибиторы - фенолы. гидрохинон. аминофенолы);
присоединяет по двойным связям галогены. галогеноводороды и др. обычно
в положения 1,4:
НВrО присоединяется в положения 3,4:
С серой X. образует 3-хлортиофен, с этиленом
(под давлением) - 1-хлор-1-циклогексен, с малеиновым ангидридом -продукт
присоединения, который после гидролиза дает 4-хлор-1,2,3,6-тетрагидрофталевую
к-ту (т. пл. 173-175 °С). Последняя реакция может служить для идентификации
X.
В промышленности хлоропрен получают из бутадиена или
ацетилена. Получение из бутадиена осуществляют в 3 стадии:
Хлорирование проводят в паровой фазе при
290-330 °С (при строго ограниченном содержании О2 и влаги);
конверсия бутадиена обычно 10-25%, выход дихлорбутенов 85-95%, соотношение
3,4-дихлор-1-бутена и 1,4-дихлор-2-бутена (30-40): (60-70); изомеризацию
1,4-дихлор-2-бутена осуществляют в жидкой фазе при 100 °С под вакуумом
в присут. Сu и СuС1 или нафтената Сu (с содержанием металлич. Сu ок. 5%);
дегидрогалогенирование 3,4-дихлор-1-бутена - водным раствором 5-15%-ной щелочи
при 80-110°С и давлении 0,25 МПа. Выход X. более 95%, чистота 98,5%.
Получение X. из ацетилена включает 2 стадии:
1) димеризациюацетилена в винилацетилен в присутствии солянокислого раствора CuCl
и NH4C1 при 65-85 °С и 0,15 МПа (конверсия ацетилена 13-20%,
выход винилацетилена на прореагировавший ацетилен 85-90%); 2) гидрохлорирование
винилацетилена в присутствии CuCl и FеС12 в конц. НС1 при 40-50
°С (конверсия 15-25%, выход X. на прореагировавший винилацетилен 90-96%,
чистота 99,95%).
Хлоропрен - мономер для произ-ва
хлоропреновых
каучуков.
Пары хлоропрена в небольших концентрациях раздражают
слизистую оболочку глаз, при больших концентрациях обладают общетоксич.
действием. Длит. действие небольших количеств хлоропрена оказывает мугагенное,
эмбриотоксич. и тератогенное действие, увеличивает частоту опухолевых заболеваний.
Хлоропрен - пожаро- и взрывоопасен. Т. всп. -20
°С, т. самовоспл. 421 °С, КПВ в смеси с воздухом 1,2-20% (по объему). ПДК
в атм. воздухе 0,002 мг/м3, в воде 0,01 мг/л.
Хлоропрен хранят и транспортируют в жидком виде
в охлаждаемых емкостях при температурах ниже О С в присутствии ингибиторов
(п-трет-бутилпирокатехин
или др.).
Мировое производство хлоропрена св. 500 тыс. т в год
(1993).
Лит.: Кирпичников
П. А., Береснев В. В., Попова Л.М., Альбом технологических схем основных
производств промышленности синтетического каучука, 2 изд., Л., 1986; Б
ашкатов Т. В., Жигалин Я. Л., Технология синтетических каучуков, 2 изд.,
Л., 1987; Kiik-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 5, N. Y., 1979, p. 773-85;
DaubertT.E., Danner R.P., Data compilation tables of properties of pure
compounds, pt 2, N. Y., 1985.