§ 17. ДИХЛОРЭТАН
Известны два изомера дихлорэтана (С 2 Н 4 Сl 2 ): 1,1-дихлорэтан и 1,2-дихлорэтан.
1,1-Дихлорэтан (хлористый этилиден) СН 3 СНСl 2 — бесцветная жидкость (плотность 1,189 при 10 °С), кипящая при 58 °С. 1,2-Дихлорэтан (хлористый этилен) Сl—СН 2 —СН 2 —Сl — жидкость (плотность 1,252 при 20 °С), кипящая при 83,7 °С. В промышленности 1,2-дихлорэтан более широко используется, чем 1,1-дихлорэтан.
1,2-Дихлорэтан слабо растворяется в воде, хорошо растворяется в большинстве органических растворителей. Он стоек к действию кислот и щелочей. Воспламеняется с трудом. Технический 1,2-дихлорэтан содержит примесь трихлорэтилена С1—СН = СС1 2.
Применение. Действие на организм. 1,2-Дихлорэтан является более токсичным, чем 1,1-дихлорэтан. В промышленности 1,2-дихлорэтан используется как растворитель жиров, восков, смол, парафинов и других веществ. Его применяют и в химических лабораториях для экстракции многих органических веществ из водных растворов. 1,2-Дихлорэтан используется для извлечения жира из шерсти животных, для химчистки одежды. Пары 1,2-дихлорэтана проникают в организм через дыхательные пути. Этот препарат в жидком состоянии может проникать в организм через неповрежденную кожу. Известны случаи отравления 1,2-дихлорэтаном, ошибочно принятым внутрь вместо спиртных напитков. Картина отравления 1,2-дихлорэтаном подобна картине отравления четыреххлористым углеродом. 1,2-Дихлорэтан вызывает поражения центральной нервной системы, печени, почек и сердечной мышцы.
После приема токсической дозы 1,2-дихлорэтана внутрь наблюдаются рвота, понос, боли в области печени, вздутие живота, уремия. 15—50 мл 1,2-дихлорэтана в большинстве случаев вызывают смерть. В литературе имеются сведения о том, что 1,2-дихлорэтан оказывает канцерогенное и мутагенное действие на организм (по Р. Лудевигу и К. Лосу, 1983).
Выделение дихлорэтана из биологического материала. Выделение дихлорэтана из биологического материала производится путем перегонки с водяным паром. На исследование берут первые порции дистиллята. В тех случаях, когда имеются специальные указания провести исследование биологического материала на наличие 1,2-дихлорэтана, получают около 300 мл дистиллята, который подвергают повторной перегонке и собирают первые 200 мл дистиллята. Этот дистиллят дважды подвергают перегонке с дефлегматором. Последний дистиллят (объемом 10 мл), полученный при отгонке жидкости с дефлегматором, подвергают исследованию на наличие 1,2-дихлорэтана.
Обнаружение 1, 2-дихлорэтана
В химико-токсикологическом анализе для обнаружения дихлорэтана (1,2-дихлорэтана) С1—СН 2 —СН 2 —С1 применяют ряд реакций, которые дают и другие хлорпроизводные углеводородов. Кроме общих реакций на хлорпроизводные углеводородов для обнаружения 1,2-дихлорэтана используются и некоторые специфические реакции.
Реакция Фудживара. При нагревании 1,2-дихлорэтана с пиридином в присутствии щелочи появляется красная окраска. Выполнение этой реакции производится так, как указано выше (см. гл. IV, § 14).
Реакция отщепления атомов хлора. При нагревании дихлорэтана со щелочью отщепляются атомы хлора, которые можно обнаружить при помощи реакции с нитратом серебра (см. гл. IV, § 14). Однако отщепление атомов хлора от молекул 1,2-дихлорэтана при нагревании с водным раствором щелочи происходит труднее, чем от молекул хлороформа, хлоралгидрата и др.
В. А. Назаренко и Н. Б. Лапкина (1952) показали, что значительно легче отщепляются атомы хлора от молекул дихлорэтана, если нагреть его с раствором щелочи или карбоната натрия под давлением (в запаянной ампуле):
Выполнение реакции. В ампулу вместимостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята (или каплю препарата) и 0,5 мл 10 %-го раствора карбоната натрия. Ампулу запаивают и на 1 ч помещают в кипящую воду. После охлаждения ее вскрывают. Содержимое ампулы переносят в пробирку, прибавляют 10 %-й раствор азотной кислоты до кислой реакции на лакмус и 3—5 капель 1 %-го раствора нитрата серебра. Появление белого творожистого осадка хлорида серебра указывает на наличие 1,2-дихлорэтана в пробе.
Эту реакцию дают хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлори-стый углерод, 1,1-дихлорэтан (хлористый этилиден СН 3 —СНCl 2 ) и др.
Реакция образования этиленгликоля и обнаружение его после переведения в формальдегид. Эта реакция основана на том, что при нагревании дихлорэтана с раствором карбоната натрия в запаянной ампуле образуется этиленгликоль (см. выше).
При взаимодействии этиленгликоля с периодатом калия КIО 4 образуется формальдегид:
Формальдегид, который образуется при указанной реакции, определяют при помощи реакций с хромотроповой или фуксинсер-нистой кислотой.
Выполнение реакции. В ампулу вместимостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята (или 1 каплю препарата) и 0,5 мл 10%-го раствора карбоната натрия. Ампулу запаивают и в течение 1—2 ч нагревают в кипящей воде. После этого ампулу вынимают из кипящей воды, охлаждают, вскрывают и содержимое переносят в пробирку. К этой жидкости по каплям прибавляют 10 %-й раствор серной кислоты до кислой реакции на лакмус, а затем прибавляют 2 капли 5 %-го раствора периодата калия в 1 н. растворе серной кислоты. Через 5 мин наличие формальдегида определяют при помощи реакций с хромотроповой или фуксинсерни-стой кислотой (см. гл. IV, § 7). Не дают этой реакции хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, 1,1-дихлорэтан и др.
Реакция образования ацетиленида меди.
При нагревании 1,2-дихлорэтана в запаянной ампуле с раствором гидроксида натрия образуется ацетилен, который при взаимодействии с солями меди (I) дает ацетиленид меди (ацетиленистую медь), имеющий розовую или вишнево-красную окраску:
Выполнение реакции. В ампулу вместимостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята (или каплю жидкости, подлежащей исследованию на наличие дихлорэтана) и 0,5 мл 30 %-го раствора гидроксида натрия. Ампулу запаивают и нагревают в кипящей воде в течение одного часа. После этого ампулу охлаждают, вскрывают и содержимое переносят в пробирку, в которую прибавляют 30%-й раствор уксусной кислоты до кислой реакции на лакмус. К этой жидкости прибавляют 2 капли свежеприготовленного аммиачного раствора соли меди (I). Появление розовой или красно-фиолетовой окраски указывает на наличие 1,2-дихлорэтана в пробе. Эту реакцию также дает 1,1-дихлорэтан (хлористый этнлиден).
Не дают этой реакции хлороформ, хлоралгидрат и четыреххлористый углерод.
Приготовление аммиачного раствора соли меди (см. Приложение 1, реактив 26).
Реакция с хинолином. Для обнаружения 1,2-дихлорэтана в технических жидкостях применяют реакцию с хинолином. При нагревании дихлорэтана с хинолином образуется цианиновый краситель:
Выполнение реакции. В пробирку вносят 0,2—0,3 мл свежеперегнанного хинолина, прибавляют каплю исследуемой жидкости или каплю этой жидкости в толуоле. Смесь нагревают на пламени газовой горелки или на глицериновой бане (около 200 °С) в течение 3—4 мин. При медленном нагревании появляется бурая или буровато-красная окраска. При быстром нагревании жидкость приобретает синевато-красную окраску. Кроме 1,2-дихлорэтана при нагревании с хинолином дают окраску хлористый, бромистый и йодистый этил. Не дают окраски хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, 1,1-дихлорэтан (хлористый этилиден) и др.
Для отличия 1,2-дихлорэтана от хлороформа, хлоралгидрата и четыреххлористого углерода могут быть использованы изонитрильная реакция, реакции с резорцином и реактивом Фелинга. Этих реакций не дает 1,2-дихлорэтан.
Предварительная проба на дихлорэтан в моче. Для этой цели применяют предварительную пробу описанную выше (см. гл. IV, § 14).