толуол

ТОЛУОЛ (метилбензол) C₆H₅CH₃

мол. м. 92,14; бесцветная жидкость с ароматич. запахом; т. пл. −94,99 °C, т. кип. 110,62 °C; 0,8669; 1,49693; t_крит 318,64 °C, p_крит 4,109 МПа; η 0,584 мПа∙ с (20 °C); γ 28,5 мН/м (20 °C); уравнение температурной зависимости давления пара: Igp (МПа) = 3,075 — 1343,94(t + 219,38); 0,1049 кДж/(моль∙К); 6,62 кДж/моль, 37,99 кДж/моль, −12 кДж/моль, −3916 кДж/моль, (газ) 319,7 Дж/(моль∙К). Смешивается со спиртами, углеводородами, хорошо раств. в большинстве орг. растворителей; растворимость в воде 0,014% по массе (20 °C); растворимость воды в Т. 0,4% (20 °C). Образует азеотропные смеси: с водой (86,5% Т. по массе, т. кип. 84,1 °C), метанолом (31% Т., 63,8 °C), уксусной кислотой (72,5% Т., 100,6 °C) и др.

По химическим свойствам Т. — типичный представитель ароматических углеводородов. Легко образует комплексы с переносом заряда: с переходными металлами (Со, Mo и др.) комплексы "сэндвичевого" типа, с трикарбонилхромом-"зонтичного" типа, а также со мн. орг. акцепторами электронов (тринитробензол и др.). В реакции электроф. замещения (нитрование, галогенирование, сульфирование и др.) вступает легче бензола, образуя моно-, ди- и три-замещенные, гл. обр. по пара- и орто-положениям. При окислении по метильной группе в зависимости от условий осн. продукты реакции — бензиловый спирт (окислитель -O₂), бензальдегид (Cr₂O₃) или бензойная кислота (O₂, Br₂, бензоаты Со и Mn). При галогенировании в боковую цепь под действием УФ облучения превращ. в смесь бензилхлорида, α,α-дихлортолуола (бензальхлорид) и (трихлорметил)бензо-ла (бензотрихлорид); процесс сопровождается хлорированием в ядро. Гидрирование Т. на цеолитных и оксидных (Cr₂O₃, MoO₃, CoO) катализаторах при высоких температурах (600–800 °C, давление 3,5–6 МПа) приводит к бензолу (пром. метод, до 2 млн. т/год в США), гидрирование в присутствии Ni, Pt и др. в жидкой (10–30 МПа, 100–200 °C) или газовой (0,1 МПа, 110–180 °C) фазе — к метилцикло-гексану.

Получают Т. преим. из нефти при вторичной ее переработке: риформинге низкокипящих продуктов, полученных при прямой перегонке нефти или каталитич. крекинге, пиролизе газойля и рафинатов риформинга, направленном одновременно на получение непредельных и ароматических углеводородов. Очистку нефтяного Т. осуществляют методом экстракции (экстрагейты ди- и триэтиленгликоли, N-метилпирролидон, ДМФА) или экстрактивной ректификации.

Каменноугольный Т., образующийся в процессе коксования, извлекают из коксового газа в виде компонента сырого бензола, подвергают сернокислотной очистке (для удаления непредельных и серосодержащих соед.) и выделяют ректификацией. Чистоту и качество Т. контролируют методами ГЖХ. Значит. количество Т. получают как побочный продукт при синтезе стирола из бензола и этилена.

Осн. количество Т. перерабатывают в бензол, фенол, капро-лактам, толуилендиизоцианаты; остальное количество используют в качестве растворителя для пластич. масс, нитроцеллю-лозных, алкидных лаков и эмалей, высокооктанового компонента моторных топлив, исходного вещества для получения многочисл. производных (в т. ч. галоген-, сульфо- и нитропроизводных).

Т. легко воспламеняется, т. всп. 4 °C, т. самовоспл. 536 °C, КПВ 1,25–6,7% по объему. Поражает человека через органы дыхания и кожу, вызывает нервное возбуждение, рвоту, при больших концентрациях-потерю сознания; ПДК 0,6 мг/м³, ПДК в воде 0,05 мг/л.

Объем производства Т. в мире-десятки млн. т в год. В США в продуктах риформинга содержится более 30 млн. т Т. (1982), однако его осн. часть (~90%) не выделяется, а используется в качестве высокооктанового компонента моторных топлив. Производство Т. в виде индивидуального соед. в 1981 в мире составило 5,5 млн. т.

Т. получен впервые П. Пельтье в 1835 при перегонке сосновой смолы. В 1838 выделен А. Девилем из бальзама, привезенного из города Толу в Колумбии, в честь которого получил свое название.

^{Лит.: Соколов В.З., Харлампович Г. Д., Производство и использование ароматических углеводородов, М., 1980; Toluene, the xylenes and their industrial derivatives, Chemical engineering monographs, v. 15, Amst, 1982; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 23, N.Y., 1983, p. 246–73.}

_{В. Л. Збарский}