МЕТОДЫ ГИДРОКСИДЕХЛОРИРОВАНИЯ ПОЛИХЛОРБИФЕНИЛОВ

 

Мехаев А.В.

Институт органического синтеза им. И.Я.Постовского УрО РАН,

Екатеринбург, Россия.

Молодой учёный.

[email protected]

Научный руководитель: Первова М.Г.

 

Полихлорбифенилы (ПХБ) – это многокомпонентная смесь хлорированных бифенилов. ПХБ обладают рядом уникальных физических и химических свойств, что обусловило их широкое применение в промышленности. Однако, полихлорбифенилы были признаны загрязнителями окружающей среды и включены в список стойких органических загрязнителей. Кроме того, ПХБ являются прекурсорами чрезвычайно токсичных полихлордибензодиоксинов и полихлордибензофуранов, образование которых происходит как при производстве ПХБ, так и при их дальнейшей эксплуатации или при хранении. По этим причинам на сегодняшний день стала актуальной задача разработки методов утилизации ПХБ и ПХБ-содержащих материалов. На сегодняшний день исследовано большое количество методов обезвреживания ПХБ [1,2]: термические, электрохимические, плазменные, пиротехнические, биологические, химические и др. Химические методы представляют наибольший интерес, так как позволяют снижать токсичность ПХБ с получением практически полезных материалов, а предварительная фунционализация полихлорбифенилов позволяет существенно расширить круг получаемых полезных продуктов.

Одним из методов функционализации ПХБ является гидроксидехлорирование. Ранее было показано, что гидроксидехлорирование ПХБ можно проводить в системе КОН-H₂O-ДМСО [3]. В настоящей работе исследовано влияние силы основания на эффективность данного процесса.

Процесс гидроксидехлорирования ПХБ проводили при температуре 150^оС в течение 3 часов.

 

В качестве оснований были использованы насыщенные водные растворы КОН и NaOH. Для проведения процесса гидроксидехлорирования в безводной среде были использованы соли тетраметил- и тетрабутиламмония в качестве катализаторов фазового переноса. Гидроксиполихлорбифенилы отделялись от непрореагировавших ПХБ щелочной экстракцией с последующим подкислением.

По результатам ГХ-МС основным продуктом гидроксидехлорирования ПХБ являются его моногидроксипроизводные, причем реакционная способность уменьшается от гекса- к тетрахлорбифенилам.

При использовании водных растворов КОН и NaOH конверсия ПХБ в гидроксиполихлорбифенилы практически одинакова и составляет 67%. Проведение гидроксидехлорирования ПХБ в безводных условиях в присутствии бромида тетраметиламмония позволяет увеличить конверсию гидроксипроизводных до 76%. При использовании бромида тетрабутиламмония в качестве катализатора фазового переноса конверсия снижается до 62%. Кроме того, проведение процесса осложняется протеканием побочных реакций расщепления образующегося гидроксида тетрабутиламмония по Гофману, а образующийся трибутиламин существенно осложняет выделение целевого продукта.

 

Литература:

[1]: Занавескин Л.Н., Аверьянов В.А. Успехи химии. 67(8), 788-800 (1998).

[2]: Горбунова Т.И., Салоутин В.И., Чупахин О.Н. Успехи химии. 79(6), 565-586 (2010).

[3]: Забелина О.Н., Первова М.Г., Кириченко В.Е., Ятлук Ю.Г., Салоутин В.И. Аналитика и контроль. 10(1), 32-38 (2006).