изофталевая кислота

ИЗОФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА (1,3-бензолдикарбоновая кислота, м-фталевая кислота)

мол. м. 166,14; бесцветные кристаллы; т. пл. 348 °C; возгоняется; d₄²⁰ 1,507; ΔH⁰_сгор −802 кДж/моль,ΔH⁰_субл 106,7 кДж/моль; давление пара (в кПа): 0,009 (100 °C), 0,08 (125 °C), 3,98 (290 °C); рK_а1 3,62 и рK_а2 4,60 (20 °C); m 7,92∙10⁻³⁰ Кл∙м (диоксан; 25 °C);

плохо раств. в холодной воде (0,013% по массе), холодной уксусной кислоте (0,079% по массе), хорошо — в водных растворах щелочей (с образованием солей); растворимость в метаноле 2,44% по массе, пропаноле 1,67, в воде при 25 °C динатриевой соли И. к. — 37, дикалиевой соли — 53, диаммониевой — 45% по массе. И. к. обладает всеми свойствами, характерными для карбоновых кислот. При взаимодействии со щелочами образует соли, при нагр. со спиртами — эфиры (см. табл.); соли и эфиры И. к. наз. изофталатами. И. к. реагирует с SOCl₂ и COCl₂ (кат. — вторичные амины) или CH₃COCl при 130 °C, превращаясь в изофталоилхлорид. Восстанавливается H₂ в уксусной кислоте при 15–20 °C (кат. — PtO или Pt) в цис-гексагидроизофталевую кислоту C₆H₁₀(COOH)₂, электролитически в водно-спиртовом растворе H₂SO₄ — в м-ксилиленгликоль C₆H₅(CH₂OH)₂. При 220–240 °C с избытком бензолсульфамида образует изофталодинитрил, при галогенировании в дымящей H₂SO₄ — тетрагалогенизофталевую кислоту и гексагалогенбензол (Hal = Cl, Br, I). Нитруется конц. HNO₃ при 30 °C с образованием 5-нитро- и 4-нитроизофталевых кислот (96,9 и 3,1% соотв.), сульфируется дымящей H₂SO₄ при 200 °C в 5-сульфоизофталевую кислоту. Дикалиевая соль И. к. при 350–460 °C (кат. — K₂SO₄) превращ. в соответствующую соль терефталевой кислоты (реакция Хенкеля).

В промышленности И. к. получают: 1) окислением м-ксилола воздухом в уксусной кислоте при 100–150 °C и 1,4–2,8 МПа (кат. соль Со, промотор — CH₃CHO) или при 170–220 °C и 1,5–3,5 МПа (кат. — соли Со и Mn, промотор — Br₂); 2) окислением м-ксилола или м-толуиловой кислоты конц. HNO₃ при 200 °C и 4 МПа; 3) окислением 1,3-диизопропилбензола воздухом при 120–220 °C (кат. — соли Со и Mn); 4) декарбоксилированием 1,2,4-бензолтрикарбоновой (тримеллитовой) кислоты в водном растворе NaOH при 250 °C. Выход 90–97%. Техн. И. к. очищают кристаллизацией из уксусной кислоты. И. к. используют гл. обр. для производства ненасыщ. полиэфирных смол, изофталоилхлорида. Диаллилизофталат — сшивающий агент для полиэфирных смол, диметил-, диэтил- и ди(2-этилгексил)изофталаты — пластификаторы. Т. всп. 700 °C (аэрозоль). Раздражает кожу: для ее дикалиевой соли ЛД₅₀ 4,6 г/кг (мыши, перорально).

^{Лит.: Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 17, N. Y., 1982, p. 758–62.}

_{Н. Б. Карпова}