Технология газофазного хлорирования
Хлорированием в газовой фазе получают относительно небольшое количество продуктов. Это, главным образом, растворители: метиленхлорид, хлороформ и че- тыреххлористый углерод.
Хлористый метил также можно получать газофазным хлорированием метана. Однако возможен и альтернативный способ получения: нуклеофильное замещение гидроксигруппы в метаноле при действии газообразного хлористого водорода. Данный метод позволяет получать более чистый продукт.
Все хлорпроизводные метана имеют важное практическое значение
· Хлористый метил, CH3Cl, т.кип. –23.7оС (при атмосферном давлении – газ), применяется в качестве метилирующего агента.
· Хлористый метилен, CH2Cl2, т.кип. 39.8оС, используется в качестве растворителя; в фармацевтической промышленности применяется в качестве растворителя при нанесении пленочных покрытий на таблетки.
· Хлороформ, CHCl3, т.кип. 61.2оС, растворитель, в органическом синтезе применяется для получения фреонов (хладоагентов).
· Четыреххлористый углерод, CCl4, т.кип. 76.5оС, растворитель, в органическом синтезе используется для получения пестцидов и фреонов.
При газофазном хлорировании других углеводородов получают смеси различных хлорпроизводных, причем наиболее важное значение имеет газофазное хлорирование алкенов, протекающее в аллильное положение.
Ионно-каталитическое галогенирование в алифатическом ряду.
Эти процессы включают реакции присоединения галогенов по двойной и тройной связи, хлоргидрирование олефинов, реакции гидрохлорирования и нуклеофильное замещение в некоторых кислород- и азотсодержащих соединениях.
Присоединение галогенов по ненасышенным связям углерод-углерод.
Если присоединение хлора к алкенам в условиях газофазного хлорирования протекает по радикально-цепному механизму и конкурирует с реакциями замещения в аллильном положении, то в жидкой фазе процесс резко ускоряется и протекает по механизму электрофильного присоединения, практически исключающему возможность образования продуктов замещения. В качестве катализатора этого процесса можно использовать хлорное железо. В качестве наиболее важных продуктов, получаемых данным способом можно упомянуть 1,2-дихлорэтан, 1,2-дихлорпропан, аналогичные бромпроизводные, трихлорэтан и тетрахлорэтан. В общем виде данная реакция может быть представлена следующим образом:
Реакция хлоргидрирования
При взаимодействии алкенов с хлором в водной среде образуются хлоргидрины:
Данный процесс позволяет получить следующие, важные с точки зрения органического синтеза, продукты:
· Этиленхлоргидрин, HOCH2CH2Cl.
· Пропиленхлоргидрин, CH3CH(OH)CH2Cl
· Дихлоргидрин глицерина, ClCH2CH(OH)CH2Cl, получают хлоргидрированием аллилхлорида. При обработке щелочью дает эпихлоригидрин – 2-(хлор-метил)оксиран, используемый для получения различных эпоксидных полимеров.
эпихлоргидрин