20517 Obraz3 (37)

202

etylenu jest jeszcze jednym przykładem wpływu wielkości pierścienia na własności chemiczne. Podobnie jak w P-laktamach (rozdz. 11.3), w cząsteczce tlenku etylenu jest wewnętrzne naprężenie, spowodowane odchyleniem kierunków wiązań od beznaprężeniowego kąta 109°.

Przemysł chemiczny wykorzystuje chemiczne własności tlenku etylenu do syntezy różnych produktów, wśród któiych największe znaczenie mają glikol etylenowy i tzw. glikole polietylenowe.

hoch₂ch₂oh

ch,-ch₂

fiHgfS

O

+ h₂o

glikol etylenowy

ROCH₂CH₂OH

CH₂- CH₂ + HOR O

eter glikolu etylenowego

CH₂- CH₂ -S HO-(CH₂CH₂0)_n-H

glikol polietylenowy

Odpowiednio zmodyfikowany glikol polietylenowy jest jednym z głównych składników nowoczesnych środków piorących.

Szerokie zastosowanie produktów otrzymywanych z tlenku etylenu stało się możliwe dopiero po wynalezieniu taniej metody syntezy tlenku etylenu. Związek ten otrzymu je się z etylenu przez katalityczne utlenienie tlenem.

Ćwiczenie 12.3. Pewnego dnia pod koniec grudnia w latach 80. na kolejową bocznicę jednego z zakładów przemysłowych pod Szczecinem zajechała cysterna wypełniona ciekłym tlenkiem etylenu (jest to łatwo skraplający się gaz). Obsługa bocznicy pomyłkowo zaczęła tłoczyć do cysterny gazowy amoniak. Po pewnym czasie zauważono jednak, że to nie ta cysterna i odesłano ją w podróż po Polsce w poszukiwaniu właściwego adresata, jakim była chemiczna fabryka w Brzegu Dolnym koło Wrocławia. Tu cysternę odstawiono na bocznicę kolejową gdzie po kilku godzinach nastąpiła potężna eksplozja, którą słychać było w promieniu kil-kudaesięeiu kilometrów. Nikt nie zginął, bo były to wczesne godziny poranne w świąteczny dzień i na miejscu wybuchu nikogo nie było, ale szkody materialne były znaczne. Jak sądzisz, jaka reakcja chemiczna przebiegała po dodaniu amoniaku do tlenku etylenu? Wskazówka: amoniak jest nukleofilem, nawet znacznie lepszym niż woda.

Reakcja tlenku etylenu z amoniakiem nigdy nie jest wybuchowa. Ciepło tej reakcji spowodowało jednak wzrost ciśnienia powyżej wytrzymałości ścian cysterny. Nastąpiło pęknięcie cysterny i w powietrzu znalazło się wiele ton gazowego tlenku etylenu. Gaz ten tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową, podobnie jak każdy gaz palny. Bezpośrednią, przyczyną wybuchu była prawdopodobnie iskra elektryczna.

12.4. Produkty naturalne zawierające pierścień pirolu

Zieleń liści pochodzi od chlorofilu a czerwony kolor krwi jest spowodowany przez hem. Oba te związki, tak ważne dla życia roślin i zwierząt, są pochodnymi pirolu.

chlorofil    hem

Uważna analiza budowy chlorofilu i hemu pozwala zauważyć, że cząsteczki obu tych związków zawierają pierścienie pirolowe, połączone jedno-węglowymi fragmentami („mostkami”) w większy układ pierścieniowy, w środku którego znajdują się atomy metalu. Po odrzuceniu podstawników i atomów metalu zarówno z chlorofilu jak z hemu otrzymujemy taki sam zwią-