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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和消毒等目的的过程也称为氯化。

定义
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。
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
在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
主反应
CH3CH= CH2 + Cl2→ClCH2CH=CH2 + HCl-112.1kg/mol
副反应
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
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