UDC 54

FEATURES OF THE REACTION OF POLYCHLOROETHYLENES WITH TELLURIUM IN THE SYSTEM HYDRAZING HYDRATE – ALKALINE

Published in Scientific Papers Collection of the Angarsk State Technical University · Volume 2023, Issue 1 · Pages 54–57 · Rubric: CHEMISTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY
DOI: https://doi.org/10.36629/2686-7788-2023-1-54-57
Received: 26.06.2023 Accepted: 05.07.2023 Published: 05.07.2023
A new efficient synthesis of diethylditelluride has been developed, which simultaneously allows the processing of polychlorethylen
trichlorethylene, tetrachlorethylene, diethylditelluride, halogenophiles attack
Text References
Text (PDF)
Read Download

Химическое поведение теллурсодержащих нуклеофилов (Те2-, Те22-, RTe-, где R – органический радикал) часто существенно отличается от соответствующих сера- и селеновых аналогов [1]. Главной особенностью теллурсодержащих нуклеофилов является давно отмеченная их повышенная галогенофильность [2], которая провоцирует либо восстановительное дегалогенирование в ряду вицинальных дигалогенидов, либо восстановительное замещение галогена на водород.

Восстановительное дегалогенирование 1,2-дихлорэтана наблюдается при воздействии не только теллурсодержащих нуклеофилов, но и анионов Se2- [3]. Замещение галогена на водород четко прослеживается в реакциях дихлорметана [4] и 1,1-дихлорэтана [5]. И дегалогенирование, и замещение хлора на водород постулировано в реакции винилиденхлорида и 1,2-дихлорэтилена с теллурид-анионами, в результате которой получены два типа продуктов: диэтилдителлурид (выход до 35%) и 1,4-дителлурин (выход до 32%). Последний продукт образуется только в случае использования 1,2- дихлорэтилена [6].

Трихлорэтилен (HClC=CCl2) и тетрахлорэтилен (Cl2C=CCl2) являются хлорорганическими растворителями [7, 8] и широко применяются для промывки деталей в машиностроении и для химической чистки одежды. Однако их производство и использование сопровождается образованием хлорорганических отходов, которые, зачастую, не могут быть квалифицировано использованы, создавая угрозу для окружающей среды [9].

Учитывая масштабы производства и применения полихлорэтиленов, мы впервые исследовали возможность их использования в другом направлении – введение в реакцию с теллуром в системе гидразингидрат – щелочь. В этой системе при соотношении KOH : Te > 6 : 1 наблюдается восстановление теллура до анионов Те2- [10]:

Поскольку при дегалогенировании под действием Те2- [6] и восстановительном дехлорировании [4] наблюдается регенерация элементного теллура, в систему заведомо вводился избыток щелочи в соотношении KOH : Te = 10 : 1. Таким образом, образовавшийся элементный теллур может снова подвергаться восстановительной активации, образуя анионы Те2-.

Раствор теллура в системе гидразингидрат – КОН использован в реакциях с HClC=CCl2 и Cl2C=CCl2 без выделения К2Те в индивидуальном состоянии.

Неожиданно было обнаружено, что практически единственным продуктом этих реакций оказался диэтилдителлурид (84% из трихлорэтилена и 76% из тетрахлорэтилена, в расчете на Те, вступивший в реакцию).

Суммарно процесс образования диэтилдителлурида из полихлорэтенов можно представить следующими уравнениями:

 

Механизм формирования молекулы дителлурида заключается в постадийном дехлорировании полихлорэтенов под действием Те2- и гидрировании образующихся ненасыщенных структур системой гидразингидрат – щелочь. Детальный механизм процесса является предметом дальнейшего исследования.

Органические дителлуриды используются для получения несимметрично замещенных теллуридов и комплексов с солями переходных металлов [11]. Среди методов получения дителлуридов наиболее важное значение имеет взаимодействие алкилгаллогенидов с дителлуридами щелочных металлов [11]. Однако диэтилдителлурид в реакции этилиодида с К2Те2 (генерирован из теллура в системе гидразингидрат – КОН) получен с выходом всего 38% [12].

Таким образом, разработан новый эффективный синтез диэтилдителлурида, который одновременно позволяет осуществить переработку полихлорэтиленов.

1. Sadekov, I. D. Specifika reakcionnoy sposobnosti tellurorganicheskih soedineniy / I. D. Sadekov, V. I. Minkin. - Tekst: neposredstvennyy // Us-pehi Himii. - 1995. - T. 84. - № 6. - S. 525-540.

2. Zefirov, N. S. X-Philic Reactions / N. S. Zefirov, D. I. Makhon'kov. - Tekst: neposredstvennyy // Chemical Reviews. - 1982. - V. 82. - P. 615-624.

3. Russavskaya, N. V. Reakcii 1,2-digalogenetanov s hal'kogenid-anionami / N. V. Russavskaya, V. A. Grabel'nyh, E. P. Levanova, E. N. Suhomazo-va, L. V. Klyba, E. R. Zhanchipova, A. I. Albanov, A. A. Tatarinova, A. V. Elaev, E. N. Deryagina, N. A. Korchevin, B. A. Trofimov. - Tekst: neposredstvennyy // Zhurnal Organicheskoy Himii. - 2006. - T.42. vyp. 5. - S. 672-678. - DOI: DOIhttps://doi.org/10.1134/S1070428006050022.

4. Levanova, E. P. Vzaimodeystvie tellura s dihlormetanom v sisteme gidrazingidrat - scheloch'. / E. P. Levanova, V. A. Grabel'nyh, N. V. Russavskaya, L. V. Klyba, A. I. Albanov, N. A. Korchevin. - Tekst: neposredstvennyy // Zhurnal Obschey Himii. 2009. - T. 79, vyp. 11. - S. 1800-1806. - DOI:https://doi.org/10.1134/S1070363209110073.

5. Levanova, E. P. Osobennosti reakcii 1,1-dihloretana s tellurom v sisteme gidrazingidrat - KON. E. P. Levanova, V. A. Grabel'nyh, A. V. Koles-nikov, L. V. Klyba, E. R. Zhanchipova, A. I. Albanov, N. V. Russavskaya, N. A. Kor-chevin. - Tekst: neposredstvennyy // Zhurnal Organicheskoy Himii. - 2009. - T. 45, vyp. 7. - S. 1002-1006.

6. Nikonova, V. S., 1,4- Dihal'kogeniny: sintez iz dihloretenov i ele-mentnyh hal'kogenov v sisteme gidrazingidrat-gidroksid kaliya / V. S. Niko-nova, V. A. Grabel'nyh, I. N. Bogdanova, N. G. Sosnovskaya, N. V. Istomina, N. V. Russavskaya, I. B. Rozencveyg, N. A. Korchevin. - Tekst: neposredstvennyy. // Zhurnal Obschey Himii. - 2021. - T. 91, №. 5, - C. 728-734. DOI:https://doi.org/10.1134/S1070363221050091

7. Oshin, L. A. Promyshlennye hlororganicheskie produkty. Spravochnik / Pod red. L.A. Oshina. // Moskva: Himiya, 1978. - 656 s. ISBN 5-7245-0574-6 - Tekst: neposredstvennyy.

8. Treger, Yu. A. Osnovnye hlororganicheskie rastvoriteli. / Yu. A. Tre-ger, L. M. Kartashov, N. F. Krishtal'. // Moskva: Himiya, 1984. - 224 s. Tekst: ne-posredstvennyy.

9. Sotnikova, E.V. Tehnosfernaya toksikologiya / E. V. Sotnikova, V. P. Dmitrienko - Sankt-Peterburg: «Lan'», 2013. - 400 s. ISBN 978-5-8114-1329-4. - Tekst: neposredstvennyy.

10. Deryagina, E. N. Sintez hal'kogenorganicheskih soedineniy v osnov-no-vosstanovitel'nyh sistemah. / E. N. Deryagina, N. V. Russavskaya, L. K. Pa-pernaya, E. P. Levanova, E. N. Suhomazova, N. A. Korchevin. - Tekst: neposredstvennyy // Izvestiya RAN. Seriya Himicheskaya. - 2005. - T.54, № 11. - S. 2395-2405.

11. Barton, D. Obschaya organicheskaya himiya / Red. D. Barton, V. D. Ollis. T.6. - Moskva: Himiya, 1984. - 55 s. - Tekst: neposredstvennyy.

12. Vvedenskiy, V. Yu. Sintez dietilditellurida / V. Yu. Vvedenskiy, E. N. Deryagina, B. A. Trofimov. - Tekst: neposredstvennyy // Zhurnal Obschey Himii. - 1996. - T. 66, vyp. 9. - S. 1579.