氯化反應(氯化)

氯化反應

氯化一般指本詞條

氯化反應一般指將氯元素引入化合物中的反應。在有機化學反應中,氯化反應一般包括置換氯化、加成氯化和氧化氯化;在冶金工業中,利用氯氣或氯化物提煉某些金屬也稱氯化;在水中投氯或含氯氧化物以達到氧化消毒等目的的過程也稱為氯化。

基本介紹

  • 中文名:氯化反應
  • 外文名:chlorination;chloration
定義,有機氯化反應類型,加成氯化,置換氯化,氧氯化,氯化使用的方法,熱氯化,光氯化法,催化氯化法,工業上的氯化反應實例,甲烷熱氯化,烯烴的熱氯化,不飽和烴的加成氯化,乙烯的氧氯化,

定義

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)。
在無機化學中,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。

有機氯化反應類型

加成氯化

CH2= CH2 + Cl2→ClCH2CH2Cl
CH≡ CH + Cl2→CHCl = CHCl

置換氯化

CH4 + Cl2→CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2→CH2Cl 2+ HCl
C6H6 + Cl2→C6H5Cl + HCl

氧氯化

氯離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

熱氯化

使用熱能激發Cl2,生成氯自由基,再與烴分子反應生成含氯化合物。

光氯化法

以光激發Cl2,生成氯自由基,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

使用催化劑進行氯化反應,分均相催化和非均相催化。

工業上的氯化反應實例

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,產物組成與溫度有關,主要決定於Cl2 / CH4 比例。工業上Cl2 / CH4=1:3~4,產物以CH3Cl 、 CH2Cl2為主,Cl2 太多,易發生爆炸反應。

烯烴的熱氯化

丙烯熱氯化合成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
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

乙炔氣相合成氯乙烯
CH≡ CH + HCl→CH2 = CHCl -124.8KJ/mol
工業催化劑:HgCl2/C
HgCl2含量↑,活性↑,10~20%
溫控: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

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