Тионилхлори́д (хло́ристый тиони́л, оксихлорид серы) SOCl — хлорангидрид сернистой кислоты. Относится к тионилгалогенидам.
Свойства Тионилхлорид — бесцветная дымящаяся на воздухе жидкость с удушающим запахом. Молекула тионилхлорида имеет пирамидальное строение. С точки зрения состава и структуры вещество представляет собой серосодержащий аналог фосгена.
При нагревании выше температуры кипения тионилхлорид начинает разлагаться с образованием SCl, SO, Cl. Выше 440 °C наблюдается полный распад соединения.
В воде разлагается на диоксид серы и хлороводород:
Широко применяется в органическом синтезе в качестве хлорирующего агента, например, для получения хлорангидридов карбоновых кислот и алкилгалогенидов:
Получение Тионилхлорид можно получить по следующим реакциям:
В промышленности тионилхлорид получают прямым взаимодействием серы, кислорода, хлора при 180—200 °C (с использованием в качестве катализатора активированного угля) или действием избытка диоксида серы на тетрахлорметан в присутствии хлорида алюминия при 150 °C и давлении около 4 МПа (40 кгс/см2).
Применение
Применяют в производстве красителей, фармацевтических препаратов, графена, для хлорирования.
Реакция кодеина с тионилхлоридом и последующим каталитическим восстановлением и деметилированием используется для получения дезоморфина.
Литий-тионилхлоридные батарейки Применяют в качестве положительного электрода в одноразовых литиевых химических источниках тока, т. н. литий-тионилхлоридных батарейках. Отрицательный электрод литиевый. Химический процесс в батарее:
Напряжение новой батареи 3,65 В, окончание разряда 3,0 В. Характеристика разряда плоская с резким падением напряжения в конце ёмкости.
Эти батарейки отличаются высокой плотностью энергии (0,5 кВт·ч/кг, 1,2 кВт·ч/л), длительными сроками работы (свыше 20 лет, саморазряд ~1 %/год) и широким температурным диапазоном (до −80...+130 °C). Однако их применение ограничено профессиональными применениями в связи с токсичностью содержимого и риском взрывного разрушения при коротком замыкании.
Батареи этого типа обладают склонностью к пассивации — осаждению плёнки хлорида лития на литиевом электроде при длительном отсутствии нагрузки или малых токах потребления. При этом внутреннее сопротивление батареи значительно растет. При нагружении батарея через некоторое время восстанавливает характеристики.
Опасность
Опасность для здоровья Токсичен, раздражает и разъедает слизистые оболочки, вызывая тяжёлые ожоги. При н.у. тионилхлорид легко испаряется (парциальное давление паров 16 кПа). Его пары обладают очень сильным раздражающим действием при контакте с кожей, глазами и слизистыми оболочками. Вдыхание паров тионилхлорида может вызвать отек легких. Чрезмерное воздействие может привести к появлению симптомов нефиброзного повреждения легких. При воздействии вещества возможны обострения астмы и других респираторных заболеваний, кожной аллергии, экземы. При контакте с веществом место контакта промывают большим количеством воды. Пары тионилхлорида тяжелее воздуха.
При попадании в ЖКТ или легкие вещество активно всасывается в организм. Летальная концентрация (LC50) для крысы 500 ppm при вдыхании паров в течение 1 часа. При попадании в ЖКТ запрещается вызывать рвоту водой.
В России класс опасности 2, максимальная разовая ПДК в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м3 (1998 год). В США предельный пороговый уровень однократного воздействия согласно OSHA и ACGIH 1,0 ppm (5,0 мг/м3) (2001 год).
Химическая опасность Вещество разлагается при нагреве свыше 140 °C с образованием токсичных и едких дымов. Бурно реагирует с водой, образуя токсичные пары диоксида серы и хлорводорода. Реагирует с опасностью пожара и взрыва со многими веществами, например, аминами, основаниями и металлами.
Пожарная опасность Не горюче, но многие реакции могут привести к пожару или взрыву. При температурах выше 140 °C (в том числе в огне) выделяют раздражающие или токсичные пары и газы. Запрещается применение воды при тушении пожара если рядом есть тионилхлорид. Допустимо применение порошковых и углекислотных средств тушения.
Законодательные ограничения Тионилхлорид (в концентрации 40 % или более) входит в таблицу III прекурсоров, оборот которых в Российской Федерации ограничен и в отношении которых допускается исключение некоторых мер контроля (список IV Перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации).
Вещество входит в Список 3 Конвенции о запрещении химического оружия как прекурсор некоторых боевых нервно-паралитических отравляющих веществ.
Примечания
Литература
Категория:Соединения серы Категория:Соединения хлора Категория:Хлорангидриды серы Категория:Прекурсоры Списка 3 Конвенции по запрещению химического оружия Категория:Прекурсоры, оборот которых ограничен в РФ (Список IV)