Chlorek tionylu

Właściwości chemiczne chlorku tionylu, zastosowania, produkcja

Chlorek tionylu w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem jest bezbarwną lub bladożółtą cieczą o ostrym zapachu. Ma gęstość względną 1,676, temperaturę topnienia -104,5 ℃ i temperaturę wrzenia 78,8 ℃. W kontakcie z wodą łatwo rozkłada się na dwutlenek siarki i chlorowodór. Jest rozpuszczalny w benzenie, chloroformie i czterochlorku węgla. Zaczyna się rozkładać po podgrzaniu do 150°C z całkowitym rozkładem w 500°C. Czasami chlorek tionylu można łatwo pomylić z chlorkiem tionylu (SO2Cl2). Jednak te dwa związki w rzeczywistości mają dużą różnicę w ich naturze chemicznej, ponieważ ich atom chloru ma silną zdolność substytucji grupy hydroksylowej lub grupy siarkowej. Chlorek tionylu może tworzyć odpowiednie chlorki z fenolem zawierającym hydroksyl lub alkoholem zawierającym hydroksyl, tworząc odpowiednie chlorki; może reagować z odczynnikiem Grignarda, aby wytworzyć odpowiedni związek sulfotlenku. Struktura cząsteczkowa chlorku tionylu jest typu stożkowego, w którym centrum siarki (VI) zawiera jedną wolną parę elektronów. Jednak COCl2 ma konfigurację planarną. Ze względu na silną reakcję chlorku tionylu z wodą SOCl2 nie występuje w przyrodzie.

Oczyszczenie

Surowy produkt chlorku tionylu często zawiera zanieczyszczenia, w tym chlorek sulfurylu, monochlorek siarki i dichlorek siarki. Aby uzyskać wyższą czystość chlorku tionylu, należy dodać sproszkowaną siarkę do wrzenia i destylacji w celu uzyskania wysokiej czystości chlorku sulfotlenku. Szczegółowe mechanizmy reakcji pozostają niejasne. Według mojej analizy może się zdarzyć, że może zapobiec rozkładowi chlorku tionylu na dwuchlorek siarki, dwutlenek siarki i chlor podczas procesu destylacji. Szczegółowa metoda oczyszczania polega na tym, że: razem 450 ml chlorku tionylu z 12,5 g proszku siarki ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną przez 4,5 godziny, a następnie dwukrotnie wydajną kolumnę frakcjonującą, aby uzyskać czysty bezbarwny. Alternatywnie, można również zastosować oczyszczanie destylacyjne w obecności fosforynu trifenylu. Usuwanymi zanieczyszczeniami powinien być chlorek sulfurylu, monochlorek siarki i dichlorek siarki.

Zastosowania

Chlorek tionylu jest ważnym półproduktem chemii organicznej i jest stosowany głównie w medycynie, pestycydach, barwnikach i przemysłowej syntezie organicznej jako środek chlorujący. Struktura zużycia: przemysł farmaceutyczny odpowiadał za 25%, przemysł pestycydów stanowił 50%, przemysł barwników stanowił 5%, a inne gałęzie przemysłu stanowiły 20%. Przemysł pestycydów ma największy udział w zużyciu chlorku tionylu i jest wykorzystywany głównie do produkcji inabenfidu, walerianu, fenwaleratu, zabijającej komary dimertryny, flucytrynatu, diflubenzuronu, izokarbofosu, fenpropatryny, endosulfanu, deltametryny, chloropirydyny z grupy a(b) oksazolidynon, kwizalofop i warfaryna.
Ponieważ chlorek tionylu może gwałtownie reagować z wodą, może on reagować z uwodnioną solą chlorku metalu do produkcji z bezwodnymi chlorkami metali. MCln • xH2O + x SOCl2 → MCln + x SO2 + 2x HCl
Chlorek tionylu poddano ogrzewaniu pod chłodnicą zwrotną z tlenkiem metalu przejściowego i może dalej generować odpowiedni tlenochlorek metalu: WO3 + 2SOCl2 → WOCl4 + 2SO2
Chlorek tionylu był szeroko stosowany do przekształcania alkoholu i kwasu karboksylowego w odpowiedni chlorek kwasowy i chlorowane węglowodory. W porównaniu z innymi odczynnikami (takimi jak pentachlorek fosforu) chlorek tionylu jest często korzystnym odczynnikiem, ponieważ zarówno produkt reakcji dwutlenku siarki, jak i chlorowodoru są gazowe i można je łatwo oddzielić. Nadmiar chlorku tionylu można usunąć przez destylację. RC (= O)-OH + O = SCl2 → RC (= O)-Cl + SO2 + HCl R-OH + O = SCl2 → R-Cl + SO2 + HCl. Sulfokwas może reagować z chlorkiem tionylu, tworząc chlorek sulfonylu. Kwas sulfinowy może reagować z chlorkiem tionylu w celu wytworzenia chlorku sulfinylu. Kwas fosfonowy może reagować z chlorkiem tionylu w celu wytworzenia chlorku fosfiny.
Chlorek tionylu może reagować z monopodstawionym formamidem, tworząc odpowiednie izonitryle. Amid może reagować z chlorkiem tionylu, tworząc chlorek iminoacylu. Amid pierwszorzędowy po wspólnym ogrzewaniu z chlorkiem tionylu będzie dalej odwadniany do nitrylu.

Metoda syntezy

Obecnie istnieją główne podejścia do przemysłowej produkcji chlorku tionylu, w tym metoda kwasu chlorosulfonowego, metoda fazy gazowej dwutlenku siarki i kogeneracja tlenochlorku fosforu.
Stała wielkość zużycia:
Metody produkcji Surowiec i specyfikacje Kontyngent zużycia/t • t-1
Metoda kwasu chlorosulfonowego Kwas chlorosulfonowy (95%) 1,1
Ciekły chlor (99%) 0,91
Siarka w proszku (99,5%) 0,42
Dymudowany dwutlenek siarki (99,5%) 0,22
Chlor płynny (99%) 0,88
Dwutlenek siarki (99%) 0,44
Tlenochlorek fosforu w kogeneracji, trichlorek fosforu (98%) 1,3
Chlor płynny (99%) 0,66
Dwutlenek siarki (99%) 0,64

Toksyczność

Chlorek tionylu jest toksyczny, żrący i rozrywający.
Drogi: wdychanie, połykanie, wchłanianie przezskórne.
Zagrożenie dla zdrowia: wdychanie, podawanie doustne lub wchłanianie przezskórne jest szkodliwe dla naszego zdrowia. Oczy, skóra, błona śluzowa i drogi oddechowe mają silne działanie stymulujące i mogą powodować rany oparzeniowe. Po inhalacji może być śmiertelna z powodu wywołania skurczu i obrzęku gardła i oskrzeli. Wyniki zatrucia obejmują uczucie pieczenia, kaszel, świszczący oddech i zawroty głowy oraz zapalenie krtani, duszność, ból głowy, nudności i wymioty.
Toksyczność ostra: LC50: 2435 mg/m3 (inhalacja szczura)
Podrażnienie: oczy królika: 1380 μg, silna stymulacja.
Ochronny: Ten produkt może poparzyć skórę i działa drażniąco na błonę śluzową. Podczas pracy pracownik powinien nosić sprzęt ochronny i powinien natychmiast umyć się dużą ilością wody w przypadku zachlapania skóry.
Pierwsza pomoc
Kontakt ze skórą: Natychmiast zdjąć zanieczyszczoną odzież, spłukiwać dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut. Następnie idź na leczenie.
Kontakt z oczami: natychmiast unieść powiekę; myć dokładnie dużym strumieniem wody lub soli fizjologicznej przez co najmniej 15 minut. Następnie idź na leczenie.
Wdychanie: szybko opuścić miejsce zdarzenia świeżym powietrzem. Utrzymuj drogi oddechowe otwarte. Jeśli oddychanie jest utrudnione, podaj tlen. Jeśli oddech ustanie, natychmiast zastosuj sztuczne oddychanie i wyślij po pomoc medyczną.
Spożycie: osobom nadużywającym należy natychmiast przepłukać usta wodą i wypić mleko lub białko jajka. Następnie idź na leczenie.

Jak radzić sobie ze zmarnowanym chlorkiem tionylu, aby nie wpłynąć na środowisko?

Zalecany do recyklingu destylacyjnego. Jeśli chcesz sobie z tym poradzić, możesz powoli dodawać go do wody lodowej w celu rozłożenia na SO2 i HCL, które podlegają dalszej obróbce.
Jeśli ilość zmarnowanego chlorku tionylu jest duża, można rozważyć recykling lub sprzedaż na zewnątrz w celu leczenia. Jeśli ilość jest niewielka, można ją dodać po kropli do wody alkalicznej w celu rozkładu i neutralizacji.

Pakowanie i przechowywanie

Opakowania: szklane lub plastikowe beczki (zbiorniki) w pełni otwarte beczki; wiadro szklane lub plastikowe (puszki); na zewnątrz: zwykła drewniana skrzynka lub drewniana połówka kratki; butelki z matowego szkła lub szkło gwintowane; na zewnątrz: zwykłe drewniane pudełko; ampułki; na zewnątrz: zwykłe drewniane pudełko.
Środki ostrożności dotyczące przechowywania: w przypadku transportu kolejowego należy go zapakować ściśle zgodnie z formą ładunku niebezpiecznego . W momencie wysyłki opakowanie powinno być kompletne, a załadunek bezpieczny. W trakcie transportu należy zadbać o to, aby pojemnik nie przeciekał, nie odpadł i nie pękł. Do eksploatacji i transportu nie wolno mieszać go z alkalicznymi lub jadalnymi chemikaliami. Podczas transportu pojazdy transportowe powinny być wyposażone w sprzęt do reagowania na rozlewy. Podczas transportu należy unikać nasłonecznienia, deszczu i wysokiej temperatury. W czasie transportu drogowego pojazdy powinny poruszać się po wyznaczonych trasach bez zatrzymywania się na terenach zamieszkałych i gęsto zaludnionych. Powinien być przechowywany w chłodnym, wentylowanym magazynie o temperaturze przechowywania nie przekraczającej 25℃ i wilgotności względnej poniżej 75%. Trzymaj pojemnik zamknięty. Ponadto powinniśmy przechowywać go oddzielnie od baz i unikać mieszania w celu przechowywania. Pomieszczenia magazynowe powinny być wyposażone w sprzęt do reagowania na wycieki i odpowiednie materiały żywicielskie.

Właściwości chemiczne

Jest bezbarwną lub jasnożółtą lotną cieczą o silnym duszącym zapachu. Może być również mieszalny z benzenem, chloroformem i czterochlorkiem węgla.

Zastosowania

Może być stosowany w przemyśle medycznym, pestycydowym i farbiarskim, a głównie do produkcji izokarbofosu, sumicydyny, chlorowodorku tetramizolu propargitu, indometacyny, witaminy A itp.
Może być stosowany jako środki chlorujące w syntezie organicznej, takiej jak chlorowanie alkoholu grupa hydroksylowa, chlorowanie kwasu karboksylowego, chlorowanie bezwodnika kwasowego i zastępowanie chlorem organicznego kwasu sulfonowego lub kwasu karboksylowego. Może być również stosowany do wytwarzania chlorku acylu, jak również do wytwarzania farmaceutycznych półproduktów, takich jak chlorowodorek tetramizolu i palmitynian synthomycyny. Może być również stosowany jako środek odwadniający lub rozpuszczalnik.

Metoda produkcji

Może być wytwarzany w reakcji między trójtlenkiem siarki a dwuchlorkiem siarki.
Metoda z kwasem chlorosulfonowym: najpierw dodaj proszek siarki do reaktora, przepuść przez gazowy chlor w celu wytworzenia monochlorku siarki. Następnie dodaj do reaktora pewną ilość kwasu chlorowego i monochlorku siarki; przepuścić przez gazowy chlor w temperaturze poniżej 50 ℃ do reakcji; uzyskana mieszanina została następnie poddana surowej destylacji i kondensacji; dalej zbieraj ciecz materiału poniżej 130 ℃ i wprowadzaj do kotła destylacyjnego; aby niskowrzący dichlorek siarki przekształcił się w chlorek siarki i pozostawił w kociołku, należy dodać 15% do 20% surowego produktu siarkowego, a następnie skierować do destylacji; refluks przez 4h do uzyskania normalnego koloru; zebrać frakcję między 75-80 ℃, aby uzyskać gotowy produkt. Równanie reakcji to:
2ClSO3H + S2C12 + C12 → 2SOC12 + 2SO2 + 2HCl
Metoda dwutlenku siarki: weź jako surowiec siarkę, ciekły chlor i ciekły dwutlenek siarki; zastosować metodę pełnego obiegu i obiegu cieczy do produkcji chlorku tionylu tlenku glinu o wysokiej czystości o czystości 99%; ta metoda ma zaawansowaną technologię, wysoką jakość produktu i uwalnia mniej „trzech odpadów”.