Этиленимин
ЭТИЛЕНИМИН (азиридин), мол. м. 43,01; бесцв. жидкость с аминным запахом; т. пл. -74 °С, т. кип. 57 °С;
0,832;
1,4123; рКа 7,88;
-91,9 кДж/моль,
-1591,5 кДж/моль,
16,74 кДж/моль;
0,418 мПа х с (25 °С);
0,3105 Н/м; давление пара 160 мм рт. ст. при 20 °С. Раств. в воде и большинстве
орг. р-рителей.
Этиленимин- высокореакционное в-во; р-ции протекают с сохранением или раскрытием цикла. К первому типу принадлежат гл. обр. р-ции образования координац. соед. с ионами металлов. Ацилирование этиленимина хлорангидридами в инертном р-рителе (бензол) с использованием акцептора к-ты (триэтиламина) приводит к неустойчивым этиленимидам карбоновых к-т, к-рые затем превращаются в производные оксазолина; взаимод. с хлорангидридами фосфорной и тиофосфорной к-т - к соответствующим этилениминфосфорамидам, напр.:
Гладко протекает присоединение этиленимина по активированным кратным связям, напр. при взаимод. с кетеном с образованием N-ацетилэтиленимина:
Р-ция этиленимина с эпоксидами сопровождается раскрытием эпоксидного кольца и сохранением этилениминного, напр.:
Р-ции раскрытия цикла этиленимина обычно включают
протонирова-ние атома N и послед. нуклеоф. атаку по одному из атомов С.
При этом протекает
-аминоэтилирование
мономерных или полимерных молекул, напр.:
По такому же механизму происходит полимеризация
этиленимина, приводящая к полиэтиленимину.
Для аналит. определения этиленимина используют
р-ции раскрытия цикла тиосульфатом, тиоцианатом или тиомочевиной, а также
фотометрирование его окрашенных соед., напр. с 3-(4-нитробензил)пиридином.
В пром-сти этиленимин получают циклизацией моноэтаноламина
через 2-аминоэтилсульфат по Венкеру:
Другие способы получения - взаимод. 1,2-дихлорэтана с избытком NH3, прямая конверсия моноэтаноламина при 380 °С в присут. Nb-катализаторов:
В связи с токсичностью, летучестью и коррозионной
активностью этиленимина в установках по его синтезу используют сварные соединения;
они снабжены скрубберами с водным р-ром (NH4)2S2О3.
Этиленимин используют для получения полиэтиленимина,
при гибридизации с.-х. растений и микроорганизмов (напр., при получении
антибиотиков), аминоэтилировании полимеров (напр., акрилатов), улучшения
их адгезии к разл. пов-стям (водоэмульсионные краски); полифункциональные
производные этиленимина- сшивающие агенты.
Этиленимин токсичен, проявляет тератогенную и
мугагенную активность, вызывает тяжелые отравления; кожный контакт должен
быть полностью исключен. ЛД50 14 мг/кг (крысы, перорально),
13 мг/кг (кролики, внутримышечно); ПДК в воздухе рабочей зоны 0,02 мг/м3,
в атм. воздухе - 0,001 мг/м3. Т. всп. -11 °С.
Лит.: Гембицкий П.А., Жук Д. С., Каргин В. А., Химия этиленимина, М., 1966; The chemistry of heterocyclic compounds, ed. by A. Weissberger, 1983, v. 42, pt 1, № 4; Ullmann's Encyklopedie, 5 Aufl., Bd A3, Weinheim, 1985, S. 239.
П. А. Гембицкий.