Epicloridrina

Epicloridrina è il nome comune del clorometilossirano, composto organico clorurato derivato dell'ossido di propilene. Nonostante il nome epicloridrina, non è una aloidrina.

Epicloridrina
Formula di struttura dell'epicloridrina
Modello della struttura dell'epicloridrina
Nome IUPAC
clorometilossirano
Nomi alternativi
1-cloro-2,3-epossipropano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C3H5ClO
Massa molecolare (u)	92,53
Aspetto	liquido incolore
Numero CAS	106-89-8
Numero EINECS	203-439-8
PubChem	7835
SMILES	C1C(O1)CCl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,18[1]
Solubilità in acqua	60 g/L (20 °C)[1]
Temperatura di fusione	–48 °C[1]
Temperatura di ebollizione	116 °C[1]
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)	90 (oral rat)[1]
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	28 °C[1]
Limiti di esplosione	3,8-21,0%[2]
Temperatura di autoignizione	415,6 °C[2]
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	226 - 301 - 311 - 331 - 314 - 350 - 317 [1]
Consigli P	201 - 261 - 280 - 305+351+338 - 310 [1]

L'epicloridrina è un liquido incolore con un odore pungente simile al cloroformio, poco solubile in acqua, ma solubile nella maggior parte dei solventi organici polari.^[2] È una molecola chirale e il composto è in genere utilizzato come miscela racemica dei due enantiomeri.

Il composto è molto reattivo e viene utilizzato per produrre glicerolo, materie plastiche, collanti e resine epossidiche, elastomeri.

Storia

Il termine epicloridrina fu coniato da Marcellin Berthelot che descrisse il composto per la prima volta nel 1854, dopo averlo isolato in seguito a studi sulle reazioni tra glicerolo e acido cloridrico gassoso.^[3]

Produzione

La maggior parte dell'epicloridrina è prodotta a partire dal cloruro di allile. La sintesi prevede due passaggi; nel primo si aggiunge acido ipocloroso, ottenendo una miscela di due alcoli:^[2][4]

Nel secondo passaggio questa miscela è trattata con una base per ottenere l'epossido:

Per questa via nel 1997 sono state prodotte più di 800 000 tonnellate di epicloridrina.^[5]

Un'altra via per produrre epicloridrina utilizza il glicerolo, che è un sottoprodotto nella produzione del biodiesel. Il glicerolo viene prima trattato con acido cloridrico gassoso ad alta temperatura ottenendo una miscela di 1,3-dicloro-propan-2-olo e 2,3-dicloro-propan-1-olo. In seguito la miscela è trattata con NaOH e si ottiene epicloridrina.^[6]

Proprietà

L'epicloridrina reagisce rapidamente con nucleofili composti, ad esempio come le ammine, con apertura dell'anello epossidico. In condizioni di reazione adatte, reagisce con eliminazione del cloro e formazione di un nuovo epossido.

Applicazioni

Nell'industria viene utilizzata principalmente per introdurre il gruppo epossido in altri composti, per ottenere materiali di partenza per resine epossidiche (derivati del bisfenolo A) ed elastomeri. Fino a pochi anni fa l'epicloridrina era utilizzata anche per produrre glicerolo sintetico:

${\displaystyle {\ce {CH2CHOCH2Cl + 2 H2O -> HOCH2CH(OH)CH2(OH) + HCl}}}$

Tuttavia, lo sviluppo della produzione del biodiesel, dove il glicerolo è un sottoprodotto di scarto, ha portato ad un eccesso di glicerolo sul mercato. La produzione di glicerolo sintetico è ora limitata ad applicazioni farmaceutiche, tecniche e per la cura personale, dove sono richiesti standard di qualità molto elevati.^[7]

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

L'epicloridrina è infiammabile e per contatto provoca gravi lesioni alle mucose e agli occhi. È tossica per ingestione, inalazione o contatto cutaneo. È considerata un possibile agente cancerogeno.^[8]