Хлораль
Хлора́ль (трихлорацетальдегид, трихлоруксусный альдегид, 2,2,2-трихлорэтаналь), химическое соединение класса альдегидов ССl3СНО, молярная масса 147,38 г/моль.
Физико-химические свойства
Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом; tпл −57,5 °С, tкип 97,75 °С; плотность 1,5121 г/см3; показатель преломления 1,4557; давление пара (кПа) 0,13 (−30 °С), 4,25 (20 °С), 108 (100 °С); плотность заряда 5,27·10−30 Кл·м; вязкость (мПа·с) 1,077 (22,5 °С), 0,533 (80 °С); поверхностное натяжение 26,2 мН/м (50 °С); энтальпия испарения 240,6 кДж/кг; диэлектрическая проницаемость 7,580 (−40,1 °С), 4,228 (62,1 °С); растворяется в органических растворителях; в воде не растворяется, но реагирует с ней с образованием водорастворимого хлоральгидрата ССl3СН(ОН)2; молярная масса 165,2 г/моль; tпл 51,4 °С, tкип 97,5 °С; плотность 1,619 г/см3; последний растворяется в этаноле, диэтиловом эфире, слабо растворяется в бензоле, сероуглероде.
Xлораль вступает в реакции с другими нуклеофилами, давая твёрдые, хорошо кристаллизующиеся устойчивые аддукты, например с аммиаком – хлоральаммиак CCl3CH(OH)NH2, с алкоголятами – хлоральалкоголяты CCl3CH(OH)OR (полуацетали) или ацетали CCl3CH(OR)2. При кипячении водных растворов хлораля образуется глиоксиловая кислота НС(О)СООН; при действии щелочей – хлороформ СНСl3 и соль муравьиной кислоты; при нагревании с серной кислотой – хлоралид (tпл 116 °С). Концентрированная азотная кислота окисляет хлораль до трихлоруксусной кислоты ССl3СООН (с выделением NO и NO2); при действии восстановителей, например изопропилата алюминия, образуется трихлорэтанол:
Хлорирование хлораля при температурах выше 100 °С или УФ-освещении приводит к образованию тетрахлорметана ССl4, оксида углерода СО и соляной кислоты НСl.
При хранении хлораль медленно полимеризуется в белую аморфную массу (метахлораль, парахлораль), не растворяется в воде, разбавленных кислотах, большинстве органических растворителей. Скорость полимеризации резко возрастает в присутствии H2SO4, триметиламина (CH3)3N, хлорида алюминия АlСl3 и других катализаторов. При пиролизе (160–180 °С) полимер деполимеризуется с образованием мономерного хлораля.
Получение
В промышленности хлораль получают хлорированием этанола в каскаде двух реакторов: в первый реактор вводится хлор, частично прохлорированный спирт и вода, необходимая для гидролиза промежуточных продуктов хлорирования, температура в реакторе (до 90 °С) поддерживается за счёт теплоты реакции. Во втором реакторе реагирует непрореагировавший в первом хлор и свежий этанол. Технический продукт содержит 80–85 % хлоральгидрата, 10–15 % хлоральалкоголята, примеси НСl и дихлорацетальдегида. Xлораль выделяют обработкой смеси концентрированной H2SO4 с последующем разделением слоёв, перегонкой и ректификацией.
Xлораль может быть получен также хлорированием этиленхлоргидрина, ацетальдегида или смеси диэтилового эфира с водой при 25–90 °С, а также из ССl4 и формальдегида СН2О при пропускании их паров над тонко раздробленными металлами (Сu) при 300 °С.
Использование
Используют хлораль в основном для производства инсектицидов и гербицидов (например, ДДТ), в небольших количествах для получения фармацевтических препаратов. В виде хлоральгидрата ограниченно применяется как успокаивающее, снотворное и анестезирующее средство.
Xлораль – трудногорючая жидкость. Предельно допустимая концентрация в воде водоёмов хозяйственно-бытового пользования 0,2 мг/л.