chlorination;chloration
1、化合物的分子引入氯原子的反应。
有机化合物中,一般有置换氯化和加成氯化两种类型。
置换氯化,如甲烷分子中的氢可被氯置换而成氯甲烷;在铁催化剂存在下,苯中的氢被氯置换而生成氯代苯(氯苯)。
加成氯化,如苯在光的作用下与氯加成而生成六六六(六氯环己烷)。
在无机化学中,元素或化合物与氯反应也称氯化,如硫与氯反应生成一氯化硫;以氯化物稳定的氧化物,在有碳存在时与氯发生的反应,二氧化钛与四氯化碳作用生成二氧化碳和易挥发的四氯化钛。
2、在冶金工业中,利用氯气或氯化物提炼某些金属也称氯化(见氯化冶金)。
3、在水中投氯或含氯氧化物以达到氧化和消毒等目的的过程。
氯化,即在化合物中引入氯元素生成含氯化合物。
加成氯化
取代氯化
氧氯化:在氯离子和氧原子存在下氯化,生成含氯化合物。
热氯化:热能激发,竭力成氯自由基,再与烃分子反应生成含氯化合物。
光氯化法:以光激发,竭力成氯自由基,再与烃分子反应生成含氯化合物。常用UV作光源。在液相中进行,反应条件温和。
催化氯化法:分均相催化和非均相催化。
甲烷热氯化反应机理为自由基链锁反应,产物为四种氯代甲烷的化合物,产物组成与T有关,主要决定于比例。工业生产方法
产物以为主太多,易发生爆炸反应烯烃的热氯化
烯烃的取代氯化与加成氯化
正构烯烃:低温发生加成,高温发生取代;
加成? ?取代
活化能? ?? ? 小? ???大
位阻? ?? ?? ?小? ???大
α-氢原子的异构烯烃,通常条件下只发生α-氢原子的取代氯化。只在低温下才发生加成氯化。T起决定作用。氯/烯烃比例↑有利于加成氯化。
自由基链锁反应机理。
丙烯热氯化合成α-氯丙烯
主反应
副反应
工艺条件
反应温度:高温有利于取代,
原料配比
①采用大量过量的丙烯,反应易产生过热现象,
导致丙烯的燃烧反应。
②大量丙烯循环,不经济。
混合条件
混合后加热—经历一个加成反应阶段
加热后混合—易发生燃烧反应
工业上,丙烯(预热) (常温)混合→反应
防止局部高温,防止局部Cl_2浓度高
(1)乙烯制1,2-二氯乙烯
(2)乙炔气相合成氯乙烯
氯乙烯合成方法:乙炔加HCl法
乙烯氧氯化法
工业催化剂
含量↑,活性↑,活性稳定性差
,r慢,大量升华,活性降低温控:,稳定性较好
能耗大,Hg有毒
目的HCl的利用。
方法氯乙烯的生产方法(1)乙炔法
特点:技术成熟,流程简单,副产物少,产品纯度高,成本高,有污染。
(2)联合法和烯炔法
以乙烯为原料合成氯乙烯:
乙烯与加成 →1,2二氯乙烷(EDC);
EDC脱HCL→氯乙烯
联合法省去乙烯和乙炔分离,但技术复杂,投资大,成本较高。
(3)平衡氧氯化法
此法的原料只需乙烯、氯和空气,氯气可全部利用平衡氧氯化法之三步反应:
总反应: