氯化反应
氯化
氯化反应一般指将氯元素引入化合物中的反应。在有机化学反应中,氯化反应一般包括置换氯化、加成氯化和氧化氯化;在冶金工业中,利用氯气或氯化物提炼某些金属也称氯化;在水中投氯或含氯氧化物以达到氧化消毒等目的的过程也称为氯化。
定义
1、化合物的分子引入原子的反应
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,如甲烷分子中的可被氯置换而成氯甲烷;在铁催化剂存在下,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,如与氯反应生成一氯化硫;以氯化物稳定的氧化物,在有存在时与氯发生的反应,二氧化钛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。
有机氯化反应类型
加成氯化
CH2= CH2 + Cl2→ClCH2CH2Cl
CH≡ CH + Cl2→CHCl = CHCl
置换氯化
CH4 + Cl2→CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2→CH2Cl 2+ HCl
C6H6 + Cl2→C6H5Cl + HCl
氧氯化
氯离子和氧原子存在下氯化,生成含氯化合物。
CH2=CH2 +2HCl + 0.5O2 →ClCH2CH2Cl + H2O
C6H6 + HCl + 0.5O2 →C6H5Cl + H2O
氯化使用的方法
热氯化
使用热能激发Cl2,生成氯自由基,再与烃分子反应生成含氯化合物。
光氯化法
以光激发Cl2,生成氯自由基,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
使用催化剂进行氯化反应,分均相催化和非均相催化。
工业上的氯化反应实例
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,产物组成与温度有关,主要决定于Cl2 / CH4 比例。工业上Cl2 / CH4=1:3~4,产物以CH3Cl 、 CH2Cl2为主,Cl2 太多,易发生爆炸反应。
烯烃的热氯化
丙烯热氯化合成α-氯丙烯
CH3CH= CH2 + Cl2→ClCH2CH=CH2 + HCl-112.1kg/mol
ClCH2CH=CH2 + Cl2→ Cl2CHCH=CH2 + HCl
CH3CH= CH2 + Cl2→CH3CHClCH2Cl
CH3CH= CH2 + 3Cl2→3C + 6HCl
工艺条件
反应温度:高温有利于取代 ,500~510℃
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。 C3H6:Cl2=4~5:1
混合条件
工业上,丙烯(预热200~400℃)
Cl2 (常温) 混合→反应
防止局部高温,防止局部Cl2浓度高
不饱和烃的加成氯化
乙炔气相合成氯乙烯
CH≡ CH + HCl→CH2 = CHCl -124.8KJ/mol
工业催化剂:HgCl2/C
HgCl2含量↑,活性↑,10~20%
温控:160~180 ℃
乙烯的氧氯化
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:
H2C=CH2 + CL2 → CLH2C-CH2CL
H2C=CH2 + 2HCL + 1/2O2 → CLH2C-CH2CL + H2O
2CLH2C-CH2CL →2H2C=CHCL + 2HCL
总反应:H2C=CH2 + CL2 + 1/2O2 → 2H2C=CHCL + H2O
参考资料
氯化过程.百度文库.
最新修订时间:2022-08-25 11:40
目录
概述
定义
参考资料