Phosgene
Phosgene là một hợp chất hữu cơ với công thức hóa học COCl2. Một loại khí không màu, ở nồng độ thấp, mùi của nó giống như cỏ khô hoặc cỏ tươi.[5]
| Phosgene[1] | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Tên khác | CG Carbon dichloride oxide Carbon oxychloride Chloroformyl chloride Dichloroformaldehyde Dichloromethanone Dichloromethanal | ||
| Nhận dạng | |||
| Số CAS | |||
| PubChem | |||
| Số EINECS | |||
| ChEBI | |||
| Số RTECS | SY5600000 | ||
| Ảnh Jmol-3D | ảnh | ||
| SMILES | đầy đủ
| ||
| InChI | đầy đủ
| ||
| UNII | |||
| Thuộc tính | |||
| Công thức phân tử | COCl2 | ||
| Khối lượng mol | 98.92 g/mol | ||
| Bề ngoài | khí không màu | ||
| Mùi | suffocating, like musty hay[2] | ||
| Khối lượng riêng | 4,248 g/L (15 °C, gas) 1.432 g/cm³ (0 °C, liquid) | ||
| Điểm nóng chảy | −118 °C (155 K; −180 °F) | ||
| Điểm sôi | 8,3 °C (281,4 K; 46,9 °F) | ||
| Độ hòa tan trong nước | phân hủy trong nước[3] | ||
| Độ hòa tan | hòa tan trong benzene, toluene, acetic acid phân hủy in alcohol và acid | ||
| Áp suất hơi | 1.6 atm (20°C)[2] | ||
| MagSus | −48·10−6 cm³/mol | ||
| Cấu trúc | |||
| Hình dạng phân tử | Planar, trigonal | ||
| Mômen lưỡng cực | 1.17 D | ||
| Các nguy hiểm | |||
| Phân loại của EU |  T+ | ||
| NFPA 704 |
0
4
1
| ||
| Chỉ dẫn R | R26 R34 | ||
| Chỉ dẫn S | (S1/2) S9 S26 S36/37/39 S45 | ||
| Điểm bắt lửa | Không bắt lửa | ||
| PEL | TWA 0.1 ppm (0.4 mg/m³)[2] | ||
| LC50 | 500 ppm (human, 1 min) 340 ppm (rat, 30 min) 438 ppm (mouse, 30 min) 243 ppm (rabbit, 30 min) 316 ppm (guinea pig, 30 min) 1022 ppm (dog, 20 min) 145 ppm (monkey, 1 min)[4] | ||
| REL | TWA 0.1 ppm (0.4 mg/m³) C 0.2 ppm (0.8 mg/m³) [15-minute][2] | ||
| IDLH | 2 ppm[2] | ||
| Các hợp chất liên quan | |||
| Hợp chất liên quan | Thiophosgene Formaldehyde Carbonic acid Urea Carbon monoxit Chloroformic acid | ||
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
Phosgene là một chất phản ứng công nghiệp có giá trị và là đơn vị khối xây dựng trong quá trình tổng hợp các dược phẩm và các hợp chất hữu cơ khác.
Ngoài sản xuất công nghiệp, một lượng nhỏ khí này xảy ra từ sự đổ vỡ và sự cháy của các hợp chất organochlorine, chẳng hạn như các chất được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh.[6] Chất này được đặt tên bằng cách kết hợp các từ Hy Lạp "phos" (sáng) and "genesis" (sinh ra); chứ không phải có nghĩa là nó có chứa phosphor (hay phosphine).
Phản ứng
sửaCOCl2 có thể phản ứng với nước, tạo ra acid hydrochloric và carbon dioxide:
COCl2 + H2O → CO2 + 2HCl
COCl2 phản ứng với NH3 tạo ra urea:
COCl2 + 4NH3 → (NH2)2CO + 2NH4Cl
Cấu trúc phân tử và tính chất cơ bản
sửaPhosgene là một phân tử phẳng theo dự đoán của lý thuyết VSEPR. Khoảng cách C=O là 1.18 Å, khoảng cách C−Cl là 1.74 Å và góc Cl−C−Cl là 111.8°.[7] Đây là một trong những axit chloride đơn giản nhất, được chính thức bắt nguồn từ axit cacbonic.Điều chế
Trong công nghiệp, phosgene được sản xuất bằng cách để carbon monoxit tinh khiết và khí clo đi qua một lớp than hoạt tính xốp với vai trò chất xúc tác:[6]
- CO + Cl2 → COCl2 (ΔHrxn = −107.6 kJ/mol)
Phản ứng là tỏa nhiệt, do đó lò phản ứng phải được làm mát. Thông thường, phản ứng được tiến hành giữa 50 và 150 °C. Nếu trên 200 °C, phosgene bị phân rã trở lại thành cacbon monoxit và clo, Keq(300 K) = 0.05. Sản lượng thế giới của hợp chất này ước đạt 2,74 triệu tấn trong năm 1989.[6]
Vì vấn đề an toàn, phosgene thường được sản xuất và tiêu thụ trong cùng một nhà máy, và để chứa nó các nhà máy áp dụng các biện pháp đặc biệt. Nó được liệt kê trong kế hoạch 3 của Công ước Vũ khí Hóa học: Tất cả các địa điểm sản xuất điều chế chất này trên 30 tấn / năm phải khai báo cho Tổ chức Cấm Vũ khí Hóa học.[8] Mặc dù ít nguy hiểm hơn nhiều vũ khí hoá học khác, chẳng hạn như sarin, phosgene vẫn được coi là một vũ khí hóa học khả thi bởi vì sản xuất nó rất dễ dàng khi so sánh với các yêu cầu sản xuất vũ khí hoá học tiên tiến hơn về mặt kỹ thuật chẳng hạn như tác nhân thần kinh thế hệ đầu tiên.[9]
Điều chế
sửaNhiệt phân diphosgene (trichloromethyl chlorocarbonat) thu được phosgene:
![{\displaystyle {\ce {Cl-CO-OCCl3 ->[{t°}] 2COCl2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ceeb92ecde8f2e0524c89eb9c15646fb6427807b)
Sử dụng
sửaPhosgene được dùng để sản xuất vàng ô,... theo phản ứng Friedel-Crafts.
Xem thêm
sửaTham khảo
sửa- ^ Merck Index, 11th Edition, 7310.
- ^ a b c d e “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0504”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
- ^ “PHOSGENE (cylinder)”. Inchem (Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations). International Programme on Chemical Safety and the European Commission.
- ^ “Phosgene”. Nguy hiểm ngay lập tức đến tính mạng hoặc sức khỏe. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
- ^ CBRNE - Lung-Damaging Agents, Phosgene ngày 27 tháng 5 năm 2009
- ^ a b c Bản mẫu:Ullmann's
- ^ Nakata, M.; Kohata, K.; Fukuyama, T.; Kuchitsu, K. (1980). “Molecular Structure of Phosgene as Studied by Gas Electron Diffraction and Microwave Spectroscopy. The rz Structure and Isotope Effect”. Journal of Molecular Spectroscopy. 83: 105–117. doi:10.1016/0022-2852(80)90314-8.
- ^ Annex on Implementation and Verification ("Verification Annex") Lưu trữ 2006-05-15 tại Wayback Machine.
- ^ https://itportal.decc.gov.uk/cwc_files/S2AAD_guidance.pdf Lưu trữ 2016-03-04 tại Wayback Machine.
Liên kết ngoài
sửa- Davy's account of his discovery of phosgene
- International Chemical Safety Card 0007
- CDC - Phosgene - NIOSH Workplace Safety and Health Topic
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- U.S. CDC Emergency Preparedness & Response Lưu trữ 2005-10-17 tại Wayback Machine
- U.S. EPA Acute Exposure Guideline Levels
- Regime For Schedule 3 Chemicals And Facilities Related To Such Chemicals Lưu trữ 2006-05-15 tại Wayback Machine, OPCW website
- CBWInfo website Lưu trữ 2008-12-02 tại Wayback Machine
- Use of Phosgene in WWII and in modern-day warfare