Стирол

СТИРОЛ (винилбензол, фенилэтилен), мол. м. 104,14; бесцв. жидкость с резким запахом; т. пл.- 30,6 °С, т. кип. 145 °С; 0,9059; 1,5467; р_крит 3,81 МПа, t_крит 369 °С; h 0,763 мПа·с (20 °С); g 32,2 мН/м; ур-ние температурной зависимости давления пара: lgp (Па) = 6,08201 + 1445,58/ /(209,43 + t); 178,56 кДж/(моль · К); 10,3 кДж/моль, 36,9 кДж/моль, 74,5 кДж/моль, — 147,36 кДж/моль, -4262,8 кДж/моль;(газ) 0,345 кДж/(моль · К). Раств. в большинстве орг. р-рителей; растворяет орг. соединения, в т. ч. полистирол и др. полимеры. Р-римость в воде 0,032% по объему (20 °С), воды в С.-0,07%. С водой образует азеотропную смесь (66% С. по массе, т, кип. 34,8 °С). С солями Cu(I) и Ag дает комплексные соед., к-рые обычно используют для выделения С. из разл. смесей или для его очистки.

Обладает св-вами ароматических соединений и олефтов. Присоединяет в боковую цепь С1₂ и Вr₂ с образованием моно- или дигалогенидов (р-цию с Вr₂ в ССl₄ применяют для количеств, определения С.), с HBr, HCl и HCN дает продукты присоединения по правилу Марковникова. Легко окисляется; в зависимости от природы окислителя образует разл. продукты, напр.:

Гидратация С. в присут. солей Hg(II) с послед. взаимод. с NaBH₄ приводит к a-фенилэтиловому спирту - важному продукту в парфюм. пром-сти:

В присут. АlСl₃ взаимод. с бензолом с образованием 1,1-дифенилэтана.

Для С. характерна способность к быстрой термин, полимеризации в полистирол. Легко сополимеризуется с большинством виниловых сомономеров, напр. с акрилонитри-лом (см. АБС-пластик), a-метилстиролом, малеиновым ангидридом, бутадиеном (см. Бутадиен-стиролъные кау-чуки).

С. содержится в стираксе; найден в кам.-уг. и буро-угольной смолах, продуктах термин, деструкции орг. соед., продуктах крекинга и пиролиза углеводородных газов и нефтепродуктов.

Осн. пром. методы синтеза С.: 1) дегидрирование этил-бензола в присут. Fe₂O₃, промотированного СrO₃, KOH(NaOH) или V₂O₅ в газовой фазе при 580-650 °С; р-ция идет с поглощением тепла (DH 124 кДж/моль). Этим способом получают до 90% мирового произ-ва С.

Процесс осуществляют в адиабатич. или изотермич. режиме. В первом случае энергоносителем служит перегретый до 800-900 °С -водяной пар, к-рый смешивают с парами этилбензола в соотношении (10-14):1; при этом полученная смесь поступает на катализатор с т-рой 640 °С, а уходит из зоны р-ции с т-рой 580 °С. Изотермич. процесс проводят в трубчатом реакторе при 580-610 °С; тепло подводят путем непрямого теплообмена реакц. массы с теплоносителем (дымовые газы, расплавы солей), что позволяет регулировать т-ру р-ции. Полученный С. очищают вакуумной дистилляцией с добавлением труднолетучих ингибиторов полимеризации (трет-бутилпирокатехин, гидрохинон).

2) Окисление этилбензола О₂ воздуха в гидропероксид с послед. взаимод. с пропиленом по р-циям:

3) Метатезис этилена со стильбеном, полученным окислением толуола в присут. РbО₂ или Вi₂О₃, по р-циям:

С. может быть также получен димеризацией бутадиена с послед. окислит. дегидрированием получающегося 4-винилциклогексена:

С.-мономер в произ-ве полистирола (в т.ч. ударного полистирола и пенополистирола), АБС-пластиков, бута-диен-стирольных каучуков, термоэластопластов, сополимеров с акрилонитрилом, винилхлоридом; сополимеры с дивинилбензолом - сырье для ионообменных смол; реак-ционноспособный р-ритель полиэфирных смол, модификатор алкидных смол.

Т. всп. 34,4 °С, т. воспл. 490 °С. Умеренно токсичен; вызывает раздражение слизистых оболочек верх. дыхат. путей, головную боль, расстройство центральной и вегетативной нервной системы. ПДК 5 мг/м³; ЛД₅₀ 5 г/кг (белые мыши, внутрижелудочно).

Объем мирового производства ок. 12 млн. т в год (1987). Осн. производящие страны-США, Япония, ФРГ, Нидерланды.

Лит.: Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed, v. 21, N. Y,-[а. о.], 1978, p. 770; Ulbnanns Encyklopadie, 4 Auff, Bd 22, Wemheim, 1982, S. 253-85. П.А. Гембицкий.