Epicloridrina

Epicloridrina
Formula di struttura dell'epicloridrina
Modello della struttura dell'epicloridrina
Nome IUPAC
clorometilossirano
Nomi alternativi
1-cloro-2,3-epossipropano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C₃H₅ClO
Massa molecolare (u)	92,53
Aspetto	liquido incolore
Numero CAS	106-89-8
Numero EINECS	203-439-8
PubChem	7835
SMILES	`C1C(O1)CCl`
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm³, in c.s.)	1,18^[1]
Solubilità in acqua	60 g/L (20 °C)^[1]
Temperatura di fusione	–48 °C^[1]
Temperatura di ebollizione	116 °C^[1]
Proprietà tossicologiche
DL₅₀ (mg/kg)	90 (oral rat)^[1]
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	28 °C^[1]
Limiti di esplosione	3,8-21,0%^[2]
Temperatura di autoignizione	415,6 °C^[2]
Simboli di rischio chimico

pericolo
Frasi H	226 - 301 - 311 - 331 - 314 - 350 - 317 ^[1]
Consigli P	201 - 261 - 280 - 305+351+338 - 310 ^[1]
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Epicloridrina è il nome comune del clorometilossirano, composto organico clorurato derivato dell'ossido di propilene. Nonostante il nome epicloridrina, non è una aloidrina.

L'epicloridrina è un liquido incolore con un odore pungente simile al cloroformio, poco solubile in acqua, ma solubile nella maggior parte dei solventi organici polari.^[2] È una molecola chirale e il composto è in genere utilizzato come miscela racemica dei due enantiomeri.

Il composto è molto reattivo e viene utilizzato per produrre glicerolo, materie plastiche, collanti e resine epossidiche, elastomeri.

Storia

Il termine epicloridrina fu coniato da Marcellin Berthelot che descrisse il composto per la prima volta nel 1854, dopo averlo isolato in seguito a studi sulle reazioni tra glicerolo e acido cloridrico gassoso.^[3]

Produzione

La maggior parte dell'epicloridrina è prodotta a partire dal cloruro di allile. La sintesi prevede due passaggi; nel primo si aggiunge acido ipocloroso, ottenendo una miscela di due alcoli:^[2]^[4]

Nel secondo passaggio questa miscela è trattata con una base per ottenere l'epossido:

Per questa via nel 1997 sono state prodotte più di 800 000 tonnellate di epicloridrina.^[5]

Un'altra via per produrre epicloridrina utilizza il glicerolo, che è un sottoprodotto nella produzione del biodiesel. Il glicerolo viene prima trattato con acido cloridrico gassoso ad alta temperatura ottenendo una miscela di 1,3-dicloro-propan-2-olo e 2,3-dicloro-propan-1-olo. In seguito la miscela è trattata con NaOH e si ottiene epicloridrina.^[6]

Proprietà

L'epicloridrina reagisce rapidamente con nucleofili composti, ad esempio come le ammine, con apertura dell'anello epossidico. In condizioni di reazione adatte, reagisce con eliminazione del cloro e formazione di un nuovo epossido.

Applicazioni

Nell'industria viene utilizzata principalmente per introdurre il gruppo epossido in altri composti, per ottenere materiali di partenza per resine epossidiche (derivati del bisfenolo A) ed elastomeri. Fino a pochi anni fa l'epicloridrina era utilizzata anche per produrre glicerolo sintetico:

{\ce {CH2CHOCH2Cl + 2 H2O -> HOCH2CH(OH)CH2(OH) + HCl}}

Tuttavia, lo sviluppo della produzione del biodiesel, dove il glicerolo è un sottoprodotto di scarto, ha portato ad un eccesso di glicerolo sul mercato. La produzione di glicerolo sintetico è ora limitata ad applicazioni farmaceutiche, tecniche e per la cura personale, dove sono richiesti standard di qualità molto elevati.^[7]

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

L'epicloridrina è infiammabile e per contatto provoca gravi lesioni alle mucose e agli occhi. È tossica per ingestione, inalazione o contatto cutaneo. È considerata un possibile agente cancerogeno.^[8]

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h GESTIS.
^ ^a ^b ^c ^d Sienel et al. 2000
^ Berthelot 1854, p. 299.
^ Braun 1936
^ Krähling et al. 2000
^ Bell et al. 2008
^ Dow Chemical Company
^ Sigma-Aldrich

Bibliografia

(EN) B. M. Bell et al., Glycerin as a Renewable Feedstock for Epichlorohydrin Production. The GTE process (PDF), in Clean, vol. 36, n. 8, 2008, pp. 657-661, DOI:10.1002/clen.200800067. URL consultato il 2 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 18 luglio 2012).
(FR) M. Berthelot, Sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des principes immédiats des graisses animaux, in Ann. Chim. Phys. SER3, vol. 41, 1854, pp. 216-319. URL consultato il 2 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 2 aprile 2015).
(EN) G. Braun, Epichlorohydrin and Epibromohydrin, in Org. Synth., vol. 16, 1936, p. 30, DOI:10.15227/orgsyn.016.0030.
Dow Chemical Company, OPTIM ™ Synthetic Glycerine, su dow.com. URL consultato il 2 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 2 aprile 2015).
GESTIS, Epichlorhydrin, su gestis-en.itrust.de. URL consultato il 28 febbraio 2015 (archiviato dall'url originale il 2 aprile 2015). Pagina dell'epicloridrina nel data base GESTIS.
(EN) L. Krähling, J. Krey e G. Jakobson, Allyl Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2000, DOI:10.1002/14356007.a01_425.
(EN) G. Sienel, R. Rieth e K.T. Rowbottom, Epoxides, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2000, DOI:10.1002/14356007.a09_531.
Sigma-Aldrich, Scheda di dati di sicurezza dell'epicloridrina, su sigmaaldrich.com, 2013.