этиленимин

ЭТИЛЕНИМИН (азиридин)

мол. м. 43,01; бесцветная жидкость с аминным запахом; т. пл. −74 °C, т. кип. 57 °C; 0,832; 1,4123; рK_а 7,88; −91,9 кДж/моль, −1591,5 кДж/моль, 16,74 кДж/моль; 0,418 мПа∙с (25 °C); 0,3105 Н/м; давление пара 160 мм рт. ст. при 20 °C. Раств. в воде и большинстве орг. растворителей.

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}