изопрен

ИЗОПРЕН (2-метил-1,3-бутадиен) CH₂=C(CH₃)CH=CH₂

мол. м. 68,11; бесцветная жидкость с характерным запахом; т. пл. −145,95 °C, т. кип. 34,067 °C; d₄²⁰ 0,68095; n_D²⁰ 1,4219; С⁰_p. 154 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_обр −49,40 кДж/моль, ΔH⁰_пл −4,83 кДж/моль, ΔH⁰_исп −26,3 кДж/моль, ΔH⁰_сгор −3186,58 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 315,64Дж/(моль∙К); η 0,216 мПа∙с (20 °C); γ 18,22 мН/м (20 °C); p_крит 3,85 МПа, t_крит 211 °C, d_крит 0,247 г/см³; давление пара (в МПа): 0,0015 ( −50 °C), 0,0263 (0 °C), 0,0605 (20 °C) и 0,5999 (100 °C). Хорошо раств. в органических растворителях, не раств. в воде. Образует азеотропные смеси с метанолом (94,8% по массе И.; т. кип. 29,57 °C), этанолом (97%; 32,65 °C), ацетоном (80%; 30,5 °C), изопентаном (8%; 27,7 °C). По химическим свойствам И. — типичный представитель диеновых углеводородов. В промышленности его получают тремя способами. 1. Из изобутилена и формальдегида:

На первой стадии образуется диметилдиоксан. Реакцию проводят в трубчатых реакторах, в которые противотоком подают фракцию углеводородов C₄ с содержанием изобутилена 40–50% и формалин, содержащий не менее 35% формальдегида; кат. — 1–2%-ная H₂SO₄. Выход продукта 74–80% по формальдегиду. На второй стадии диметилдиоксан, разбавленный перегретым паром, разлагают в адиабатич. реакторах в присутствии кальцийфосфатного кат.; И. выделяют ректификацией. Выход 43–46%. 2. Дегидрированием изопентана. На первой стадии в кипящем слое алюмохромового кат. при 530–610 °C образуются изоамилены; выход 28–33%. На второй стадии изоамилены, разбавленные перегретым водяным паром, дегидрируют в стационарном слое хромкальцийникельфосфатного кат. при 550–650 °C; выход 32–34%. И. и изоамилены после первой стадии выделяют экстрактивной ректификацией с ДМФА или др. экстрагентами. 3. Из фракции C₅ пиролиза жидких нефтепродуктов (содержит 15–20% И.), получаемой при производстве этилена. И. выделяют двухступенчатой экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, ДМФА или др. Выход по этилену 2–5%. Этим способом (он наиб. экономичен) за рубежом производят более 70% И. В лаборатории чистый И. может быть получен разложением β-метилпирролидина. Хим. методы идентификации И. основаны на определении продуктов его взаимод. с малеиновым ангидридом (т. пл. 63–64 °C), роданом (т. пл. 76–77 °C) или др. соединениями. Применяют И. для синтеза изопреновых каучуков ( > 95%), бутилкаучука, изопрен-стирольных термоэластопластов, транс-полиизопрена, в производстве душистых и лекарственных средств. И. легко воспламеняется, взрывоопасен, КПВ 1,7–11,5%, т. всп. −48 °C, т. самовоспл. 220 °C, температурные пределы взрываемости от −17 до −49 °C. В высоких концентрациях вредно действует на нервную систему, угнетает кроветворение, в малых — раздражает слизистые глаз и дыхат. путей. ПДК в воздухе 0,04 мг/л, в воде водоемов 0,005 мг/л. И. хранят в присутствии ингибиторов — 4-трет-бутилпирокатехина, гидрохинона, древесносмольного антиоксиданта. Транспортируют его в стальных цистернах. Мировые мощности по производству И. более 1 млн. т/год.

^{Лит.: Вацулик П., Химия мономеров, пер. с чеш., т. I, М., 1960; Огородников С. К., Идлис Г. С., Производство изопрена, Л., 1973; Соболев В. М., Бородина И. В., Промышленные синтетические каучуки, М., 1977; Кирпичников П. А., Берсенев В. В., Попова Л. М., Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука, 2 изд.. Л., 1986; Башкатов Т. В., Жигалин Я. Л., Технология синтетических каучуков, 2 изд.. Л., 1987}

_{Ф. Е. Куперман}