Epicloridrina

(±) -Epicloridrina
Imagem ilustrativa do artigo Epicloridrina
R-Epiclorohidrina-calculado-MP2-3D-balls.pngS-Epicloridrina-calculada-MP2-3D-balls.png
R- enantiômero de epicloridrina (à esquerda) e S- epiclorohidrina (à direita)
Identificação
Nome IUPAC 2- (clorometil) oxirano
Sinônimos

Cloreto de glicidil
óxido de 1-cloro-2,3-epoxipropano γ-cloropropileno
N o CAS 106-89-8 (R,S)
N o ECHA 100.003.128
N o EC 203-439-8
PubChem 7835
SORRISOS ClCC1CO1
PubChem , visualização 3D
InChI InChI: vista 3D
InChI = 1 / C3H5ClO / c4-1-3-2-5-3 / h3H, 1-2H2
Aparência líquido incolor
Propriedades quimicas
Fórmula C 3 H 5 Cl O   [Isômeros]
Massa molar 92,524 ± 0,005  g / mol
C 38,94%, H 5,45%, Cl 38,32%, O 17,29%, 92,52 g / mol
Propriedades físicas
Fusão T ° −48  ° C
T ° fervendo 116,56  ° C
Solubilidade 6,59 g / 100ml (água, 25  ° C );

Miscível com álcool, éter, clorofórmio , tricloroetileno , tetracloreto de carbono ; Imiscível com hidrocarbonetos de petróleo
Parâmetro de solubilidade δ 22,5  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Massa volumica 1,18066  g · cm -3 a 20,0  ° C
Temperatura de autoignição 415,6  ° C
Ponto de inflamação 40,6  ° C
Pressão de vapor de saturação 1,333  kPa a 16,6  ° C
Viscosidade dinamica 1,03  MPa · s a 25  ° C
Precauções
SGH
SGH02: InflamávelSGH05: CorrosivoSGH06: TóxicoSGH07: Tóxico, irritante, sensibilizante, narcóticoSGH08: Sensibilizador, mutagênico, cancerígeno, reprotóxico H226, H301, H311, H314, H331, H350, H226  : Líquido e vapor inflamáveis
H301  : Tóxico por ingestão
H311  : Tóxico em contato com a pele
H314  : Provoca queimaduras na pele e lesões oculares graves
H331  : Tóxico se inalado
H350  : Pode causar câncer (indicar a rota de exposição se for conclusivamente comprovado que não outra via de exposição leva ao mesmo perigo)
WHMIS
B3: líquido combustívelD1A: Material muito tóxico com efeitos imediatos sériosE: Material corrosivo
B3, D1A, D2A, E,
NFPA 704

Símbolo NFPA 704.

3 3 2  
Transporte
63
   2023   
Código Kemler:
63  : material tóxico e inflamável (ponto de inflamação 23  a  60  ° C , incluindo valores limite)
Número da ONU  :
2023  : EPICLORHYDRIN
Classe:
6.1
Etiquetas: 6.1  : Substâncias tóxicas 3  : Líquidos inflamáveis Embalagem: Grupo de embalagem II  : materiais moderadamente perigosos ;
Pictograma ADR 6.1

Pictograma ADR 3
Classificação IARC
Grupo 2A, cancerígeno
Inalação TLV: 2  ppm
Pele 7,6 mg / m3
Ecotoxicologia
DL 50 90  mg · kg -1 (rato, oral )
154  mg · kg -1 (rato, iv )
150  mg · kg -1 (rato, sc )
113  mg · kg -1 (rato, ip )
LogP 0,45
Limiar de odor baixo: 0,93  ppm
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

A epiclorohidrina ou epiclorohidrina e 1-cloro-2,3-epoxipropano , é um composto orgânico clorado de fórmula estrutural CH 2 CHOCH 2 Cl, líquido volátil tóxico, incolor a forte odor de alho. Um átomo de carbono da epicloridrina é quiral , então existem duas formas enantioméricas desse composto.

Apesar do nome, a epicloridrina não pertence à família da clorohidrina , pois não é um álcool halogenado, mas um epóxido . Por outro lado, certos intermediários diretos em sua síntese, como 2,3-dicloro-1-propnol e 1,3-dicloro-2-propnol, são clorohidrinas.

Produção

A epicloridrina é feita de cloreto de alila em duas etapas, primeiro, hidrocloração com ácido hipocloroso , resultando em uma mistura de clorohidrinas  :

Epichlorohydrin-manufacturing-step1-2D-skeletal.png

A segunda fase resulta na formação do epóxi por tratamento com uma base  :

Epichlorohydrin-manufacturing-step2-2D-skeletal.png

Por essa rota, mais de 800.000 toneladas (1997) de epicloridrina são produzidas anualmente.

Via do glicerol

A epicloridrina foi descrita pela primeira vez em 1848 por Marcelino Berthelot . O composto foi isolado durante estudos das reações entre o glicerol e o gás cloreto de hidrogênio .

Relembrando a experiência de Berthelot, fábricas de glicerol-epicloridrina (GTE, para glicerol em epicloridrina ) foram comercializadas. Essa tecnologia aproveita a disponibilidade de gliceróis baratos do processamento de biocombustíveis . No processo desenvolvido pela Dow Chemical , o glicerol sofre duas reações de substituição quando tratado com cloreto de hidrogênio na presença de um ácido carboxílico utilizado como catalisador . A reação forma um dos mesmos dois intermediários como no processo de cloreto de alila / ácido hipocloroso, 1,3-dicloro-2-propnol, e também é tratada com uma base para formar epicloridrina.

GTE-Prozess.svg

Outras rotas

Outras rotas envolvendo menos intermediários clorados continuam a ser exploradas. Pode ser feita menção, por exemplo, à epoxidação de cloreto de alilo .

usar

Síntese de glicerol e resinas epóxi

A epicloridrina é convertida principalmente em bisfenol-A-diglicidiléter  (en) , um bloco de construção básico na fabricação de resinas epóxi . É também um precursor de monômero para outras resinas e polímeros, incluindo resinas de troca iônica , poliéterpoliol para espumas de poliuretano retardantes de chama, alquilgliceril éterulfonatos para detergentes, elastômeros ( códigos de polímero CO, ECO) e resinas especiais para processamento de papel.

Outro uso é a conversão para glicerol sintético. No entanto, o rápido aumento da produção de biodiesel , onde o glicerol é um resíduo, resultou em uma superabundância de glicerol no mercado, tornando esse processo não lucrativo. O glicerol sintético agora é usado apenas em aplicações farmacêuticas e de biotecnologia sensíveis, onde os padrões de qualidade são muito elevados.

Aplicações menores e de nicho

A epicloridrina é um precursor versátil na síntese de muitos compostos orgânicos. Por exemplo, pode ser convertido em nitrato de glicidila , um aglutinante energético usado em composições explosivas e propelentes. A epiclorohidrina reage com um nitrato alcalino, como o nitrato de sódio , produzindo nitrato de glicidila e um cloreto alcalino. É usado como solvente para celulose , resinas e tintas, e encontrou uso como fumigante contra insetos.

Polímeros feitos de epicloridrina, por exemplo resinas de poliamida-epicloridrina, são usados ​​no reforço de papel e na indústria de alimentos para fazer saquinhos de chá , filtros de café e tripas de embutidos / embutidos sintéticos , bem como para purificação de água .

Uma importante aplicação bioquímica da epicloridrina é seu uso como agente de reticulação para a produção de resinas de cromatografia de exclusão de tamanho em Sephadex  (en) a partir de dextrano .

segurança

A epicloridrina é classificada por várias agências e grupos internacionais de pesquisa em saúde como um provável ou provável carcinógeno em humanos. O consumo prolongado (oral) de níveis elevados de epicloridrina pode causar problemas estomacais e aumentar o risco de câncer. A exposição ocupacional à epicloridrina por inalação pode causar irritação nos pulmões e aumentar o risco de câncer de pulmão.


A epicloridrina é inflamável, formando produtos de decomposição perigosos em condições de incêndio. É tóxico por inalação, em contacto com a pele e por ingestão, podendo causar queimaduras. Pode causar sensibilização em contato com a pele.

Notas e referências

  1. massa molecular calculada de "  pesos atômicos dos elementos 2007  " em www.chem.qmul.ac.uk .
  2. (en) Guenter Sienel, Robert Rieth, Kenneth T. Rowbottom, epóxidos , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, Coll.  "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry",15 de junho de 2000( DOI  10.1002 / 14356007.a09_531 , apresentação online )
  3. "EPICHLOROHYDRIN" em Hazardous Substances Data Bank , acessado em 16 de julho de 2012
  4. (em) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 e 0-387-69002-6 , ler online ) , p.  294
  5. Entry "A epicloridrina" no banco de dados química GESTIS da IFA (organismo alemão responsável pela segurança e saúde ocupacional) ( alemão , Inglês ), acessada 3 de dezembro de 2010 (JavaScript obrigatório)
  6. "Epicloridrina" no banco de dados de produtos químicos Reptox da CSST (Organização de Quebec responsável pela segurança e saúde ocupacional), acessado em 3 de dezembro de 2010
  7. Universidade UCB do Colorado
  8. (em) "  Epicloridrina  " no ChemIDplus , acessado em 3 de dezembro de 2010
  9. "1-cloro-2,3-epoxipropano" , em ESIS , acessado em 3 de dezembro de 2010
  10. Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann , Weinheim, Wiley-VCH,2005( DOI  10.1002 / 14356007.a01_425 )
  11. Marcellin Berthelot , “  Sobre as combinações de glicerina com ácidos e sobre a síntese dos princípios imediatos das gorduras animais  ”, Ann. Chim. Phys. , vol.  41,1854, p.  216-319 ( leia online [ arquivo de2 de abril de 2015] , acessado em 2 de março de 2015 )
  12. Doris de Guzman, "  Growing glycerine-to-ECH plants  " , ICIS Green Chemicals,20 de janeiro de 2011
  13. Bruce M. Bell , John R. Briggs , Robert M. Campbell , Susanne M. Chambers , Phil D. Gaarenstroom , Jeffrey G. Hippler , Bruce D. Hook , Kenneth Kearns , John M. Kenney , William J. Kruper , D James Schreck , Curt N. Theriault e Charles P. Wolfe , “  Glycerin as a Renewable Feedstock for Epichlorohydrin Production. The GTE Process  ”, CLEAN - Solo, Ar, Água , vol.  36, n o  8,2008, p.  657 ( DOI  10.1002 / clen.200800067 , leia online [ arquivo de18 de julho de 2012] [reimpressão do texto completo], acessado em 5 de março de 2012 )
  14. Jun Li, Gongda Zhao, Shuang Gao, Ying Lv, Jian Li e Zuwei Xi, "  Epoxidação de cloreto de alila para epicloroidrina por um catalisador com suporte reversível com H2O2 sob condições livres de solvente  ", Org. Process Res. Dev. , vol.  10, n o  5,2006, p.  876-880 ( DOI  10.1021 / op060108k )
  15. Ha Q. Pham e Maurice J. Marks , "  Epoxy Resins  ", Wiley-VCH , Weinheim,2012( ISBN  978-3527306732 , DOI  10.1002 / 14356007.a09_547.pub2 )
  16. "  Limiares de toxicidade aguda - epicloridrina  " , INERIS
  17. Phil Taylor , “  A glicerina sintética está de volta (mas nunca foi embora)!  » , On In-Pharma Technologist ,16 de outubro de 2008(acessado em 29 de novembro de 2018 )
  18. Gould, RF Advanced Propellant Chemistry , ACS Chemistry Series 54, 1966
  19. "  Laboratórios de testes de águas suburbanas: Folha de dados de epicloroidrina  " [ arquivo de5 de abril de 2012] , H2otest.com (acessado em 2 de dezembro de 2011 )
  20. "  Substâncias químicas do governo do Canadá: Oxirano, (clorometil) - (epiclorohidrina) Número de registro CAS 106-89-8  " (acessado em 7 de maio de 2013 )
  21. "  GE Healthcare Life Sciences - Instruções para Sephadex Media  " [ arquivo de18 de fevereiro de 2012] , .gelifesciences.com (acessado em 2 de dezembro de 2011 )
  22. "  Sistema de informação de risco integrado da EPA: epicloridrina (CASRN 106-89-8)  " (acessado em 7 de maio de 2013 )
  23. "  Governo do Canadá: Avaliação de triagem para epiclorohidrina  " (acessado em 7 de maio de 2013 )
  24. "  NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Epichlorohydrin  " (acessado em 20 de setembro de 2013 )
  25. "  Informações básicas sobre epicloridrina na água potável  " (acessado em 7 de maio de 2013 )
  26. "  Governo do Canadá: Avaliação de triagem para epiclorohidrina  " (acessado em 7 de maio de 2013 )

Artigos relacionados