氯化反應

HCl→CH2 CH2 HCl→CH2

定義

chlorination;chloration
1、化合物的分子引入原子的反應
有機化合物中,一般有置換氯化和加成氯化兩種類型。
置換氯化,如甲烷分子中的可被氯置換而成氯甲烷;在鐵催化劑存在下,中的氫被氯置換而生成氯代苯(氯苯)。
加成氯化,如苯在光的作用下與氯加成而生成六六六(六氯環己烷)。
無機化學中,元素或化合物與氯反應也稱氯化,如與氯反應生成一氯化硫;以氯化物穩定的氧化物,在有存在時與氯發生的反應,二氧化鈦四氯化碳作用生成二氧化碳和易揮發的四氯化鈦
2、在冶金工業中,利用氯氣或氯化物提煉某些金屬也稱氯化(見氯化冶金)。
3、在水中投氯或含氯氧化物以達到氧化消毒等目的的過程。
氯化,即在化合物中引入氯元素生成含氯化合物。

氯化反應類型

加成氯化CH2= CH2 + Cl2→ClCH2CH2Cl
CH≡ CH + Cl2→CHCl = CHCl
取代氯化CH4 + Cl2→C H3 Cl + HCl
CH3 Cl + Cl2→C H2 Cl 2+ HCl
C6H6 + Cl2→C6 H5 Cl + HCl
氧氯化:在氯離子和氧原子存在下氯化,生成含氯化合物。
CuCl2
CH2= CH2 +2HCl + 0.5O2 ClCH2CH2Cl + H2O
C6H6 + HCl + 0.5O2 →C6 H5 Cl + H2O

工業氯化方法

熱氯化:熱能激發CL2,竭力成氯自由基,再與烴分子反應生成含氯化合物。
光氯化法:以光激發CL2,竭力成氯自由基,再與烴分子反應生成含氯化合物。常用UV作光源。在液相中進行,反應條件溫和。
催化氯化法:分均相催化和非均相催化。
CH2= CH2 + Cl2→ClCH2CH2Cl
CH≡ CH + HCl→CH2 = CHCl
CH2= CH2 +2HCl + 0.5O2→ClCH2CH2Cl + H2O
C6H6 + Cl2 →C6 H5 Cl + HCl

烴的取代氯化

甲烷熱氯化

反應機理為自由基鏈鎖反應,產物為四種氯代甲烷的化合物,產物組成與T有關,主要決定於Cl2 / CH4 比例。工業生產方法
Cl2 / CH4=1:3~4
產物以CH3Cl 、 CH2Cl2為主
Cl2 太多,易發生爆炸反應
CH4 + Cl2 →C + HCl

烯烴的熱氯化

烯烴的取代氯化與加成氯化
正構烯烴:低溫發生加成,高溫發生取代;
加成 取代
活化能 小 大
位阻 小 大
α-氫原子的異構烯烴,通常條件下只發生α-氫原子的取代氯化。只在低溫下才發生加成氯化。T起決定作用。氯/烯烴比例↑有利於加成氯化。
自由基鏈鎖反應機理。
丙烯熱氯化合成α-氯丙烯
主反應
CH3CH= CH2 + Cl2→ClCH2CH=CH2 + HCl-112.1kg/mol
副反應
ClCH2CH=CH2 + Cl2→ Cl2CHCH=CH2 + HCl
CH3CH= CH2 + Cl2→CH3CHClCH2Cl
CH3CH= CH2 + 3Cl2→3C + 6HCl
工藝條件
反應溫度:高溫有利於取代 ,500~510℃
原料配比
①採用大量過量的丙烯,反應易產生過熱現象,
導致丙烯的燃燒反應。
②大量丙烯循環,不經濟。 C3H6:Cl2=4~5:1
混合條件
混合後加熱—經歷一個加成反應階段
加熱後混合—易發生燃燒反應
工業上,丙烯(預熱200~400℃)
Cl2 (常溫) 混合→反應
防止局部高溫,防止局部Cl2濃度高

不飽和烴的加成氯化

(1)乙烯制1,2-二氯乙烯
(2)乙炔氣相合成氯乙烯
氯乙烯合成方法:乙炔加HCl法
乙烯氧氯化法
CH≡ CH + HCl→CH2 = CHCl -124.8KJ/mol
工業催化劑
HgCl2/C
HgCl2含量↑,活性↑,10~20%
活性穩定性差
T<140℃, r慢
T>200 ℃, HgCl2大量升華,活性降低
溫控:160~180 ℃
HgCl2-BaCl2/C,穩定性較好
能耗大,Hg有毒

乙烯的氧氯化

目的

HCl的利用。

方法

氯乙烯的生產方法 (1)乙炔法
特點:技術成熟,流程簡單,副產物少,產品純度高,成本高,有污染。
(2)聯合法和烯炔
乙烯為原料合成氯乙烯:
乙烯與CL2加成 →1,2二氯乙烷(EDC);
EDC脫HCL→氯乙烯
聯合法省去乙烯和乙炔分離,但技術複雜,投資大,成本較高。
(3)平衡氧氯化法
此法的原料只需乙烯、氯和空氣,氯氣可全部利用平衡氧氯化法之三步反應:
H2C=CH2 + CL2 → CLH2C-CH2CL
H2C=CH2 + 2HCL + 1/2O2→ CLH2C-CH2CL + H2O
2CLH2C-CH2CL →2H2C=CHCL + 2HCL
總反應:H2C=CH2 + CL2 + 1/2O2 → 2H2C=CHCL + H2O

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們