этиленимин
ЭТИЛЕНИМИН (азиридин)
мол. м. 43,01; бесцветная жидкость с аминным запахом; т. пл. −74 °C, т. кип. 57 °C;
Э. — высокореакционное вещество; реакции протекают с сохранением или раскрытием цикла. К первому типу принадлежат гл. обр. реакции образования координац. соед. с ионами металлов. Ацилирование Э. хлорангидридами в инертном растворителе (бензол) с использованием акцептора кислоты (триэтиламина) приводит к неустойчивым этиленимидам карбоновых кислот, которые затем превращаются в производные оксазолина; взаимод. с хлорангидридами фосфорной и тиофосфорной кислот — к соответствующим этилениминфосфорамидам, напр.:
Гладко протекает присоединение Э. по активированным кратным связям, напр. при взаимодействии с кетеном с образованием N-ацетилэтиленимина:
Реакция Э. с эпоксидами сопровождается раскрытием эпоксидного кольца и сохранением этилениминного, напр.:
Реакции раскрытия цикла Э. обычно включают протонирование атома N и послед. нуклеоф. атаку по одному из атомов С. При этом протекает β-аминоэтилирование мономерных или полимерных молекул, напр.:
По такому же механизму происходит полимеризация Э., приводящая к полиэтиленимину.
Для аналит. определения Э. используют реакции раскрытия цикла тиосульфатом, тиоцианатом или тиомочевиной, а также фотометрирование его окрашенных соед., напр. с 3-(4-нитробензил)пиридином.
В промышленности Э. получают циклизацией моноэтаноламина через 2-аминоэтилсульфат по Венкеру:
Другие способы получения — взаимод. 1,2-дихлорэтана с избытком NH3, прямая конверсия моноэтаноламина при 380 °C в присутствии Nb-катализаторов:
В связи с токсичностью, летучестью и коррозионной активностью Э. в установках по его синтезу используют сварные соединения; они снабжены скрубберами с водным раствором (NH4)2S2O3.
Э. используют для получения полиэтиленимина, при гибридизации с.-х. растений и микроорганизмов (напр., при получении антибиотиков), аминоэтилировании полимеров (напр., акрилатов), улучшения их адгезии к разл. поверхностям (водоэмульсионные краски); полифункциональные производные Э. — сшивающие агенты.
Э. 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 °C.
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
Химическая энциклопедия