Толуол

ТОЛУОЛ (метилбензол) С₆Н₅СН₃, мол. м. 92,14; бесцв. жидкость с ароматич. запахом; т. пл. — 94,99 °С, т. кип. 110,62 °С; 0,8669; 1,49693; t_крит 318,64 °С, p_крит 4,109 МПа; h 0,584 мПа· с (20 °С); g 28,5 мН/м (20 °С); ур-ние температурной зависимости давления пара: Igp (МПа) = 3,075 - 1343,94(t + 219,38);0,1049 кДж/(моль·К); 6,62 кДж/моль, 37,99 кДж/моль, —12 кДж/моль, — 3916 кДж/моль, (газ) 319,7 Дж/(моль·К). Смешивается со спиртами, углеводородами, хорошо раств. в большинстве орг. р-рителей; р-римость в воде 0,014% по массе (20 °С); р-римость воды в Т. 0,4% (20 °С). Образует азеотропные смеси: с водой (86,5% Т. по массе, т. кип. 84,1°С), метанолом (31% Т., 63,8 °С), уксусной к-той (72,5% Т., 100,6 °С) и др.

По хим. св-вам Т.-типичный представитель ароматич. углеводородов. Легко образует комплексы с переносом заряда: с переходными металлами (Со, Мо и др.) комплексы "сэндвичевого" типа, с трикарбонилхромом-"зонтичного" типа, а также со мн. орг. акцепторами электронов (тринитробензол и др.). В р-ции электроф. замещения (нитрование, галогенирование, сульфирование и др.) вступает легче бензола, образуя моно-, ди- и три-замещенные, гл. обр. по пара- и орто-положениям. При окислении по метильной группе в зависимости от условий осн. продукты р-ции -бензиловый спирт (окислитель -О₂), бензальдегид (Сr₂О₃) или бензойная к-та (О₂, Вr₂, бензоаты Со и Мn). При галогенировании в боковую цепь под действием УФ облучения превращ. в смесь бензилхлорида, a,a-дихлортолуола (бензальхлорид) и (трихлорметил)бензо-ла (бензотрихлорид); процесс сопровождается хлорированием в ядро. Гидрирование Т. на цеолитных и оксидных (Сr₂О₃, МоО₃, СоО) катализаторах при высоких т-рах (600-800 °С, давление 3,5-6 МПа) приводит к бензолу (пром. метод, до 2 млн. т/год в США), гидрирование в присут. Ni, Pt и др. в жидкой (10-30 МПа, 100-200 °С) или газовой (0,1 МПа, 110-180°С) фазе-к метилцикло-гексану.

Получают Т. преим. из нефти при вторичной ее переработке: риформинге низкокипящих продуктов, полученных при прямой перегонке нефти или каталитич. крекинге, пиролизе газойля и рафинатов риформинга, направленном одновременно на получение непредельных и ароматич. углеводородов. Очистку нефтяного Т. осуществляют методом экстракции (экстрагейты ди- и триэтиленглико-ли, N-метилпирролидон, ДМФА) или экстрактивной ректификации.

Каменноугольный Т., образующийся в процессе коксования, извлекают из коксового газа в виде компонента сырого бензола, подвергают сернокислотной очистке (для удаления непредельных и серосодержащих соед.) и выделяют ректификацией. Чистоту и качество Т. контролируют методами ГЖХ. Значит. кол-во Т. получают как побочный продукт при синтезе стирола из бензола и этилена.

Осн. кол-во Т. перерабатывают в бензол, фенол, капро-лактам, толуилендиизоцианаты; остальное кол-во используют в качестве р-рителя для пластич. масс, нитроцеллю-лозных, алкидных лаков и эмалей, высокооктанового компонента моторных топлив, исходного в-ва для получения многочисл. производных (в т.ч. галоген-, сульфо-и нитропроизводных).

Т. легко воспламеняется, т. всп. 4 °С, т. самовоспл. 536 °С, КПВ 1,25-6,7% по объему. Поражает человека через органы дыхания и кожу, вызывает нервное возбуждение, рвоту, при больших концентрациях-потерю сознания; ПДК 0,6 мг/м³, ПДК в воде 0,05 мг/л.

Объем произ-ва Т. в мире-десятки млн. т в год. В США в продуктах риформинга содержится более 30 млн. т Т. (1982), однако его осн. часть (~90%) не выделяется, а используется в качестве высокооктанового компонента моторных топлив. Произ-во Т. в виде индивидуального соед. в 1981 в мире составило 5,5 млн. т.

Т. получен впервые П. Пельтье в 1835 при перегонке сосновой смолы. В 1838 выделен А. Девилем из бальзама, привезенного из города Толу в Колумбии, в честь к-рого получил свое название.

Лит.: Соколов В.З., Харлампович Г. Д., Производство и использование ароматических углеводородов, М., 1980; Toluene, the xylenes and their industrial derivatives, Chemical engineering monographs, v. 15, Amst, 1982; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 23, N.Y., 1983, p. 246-73. В.Л. Збарский.