Cтраница 3
Фотохимическое хлорирование бутана и других парафинов в бутилхлорид и алкилхлориды может быть осуществлено по Brooks y, EsSex y и Smith y49 таким образом, что смесь газообразных и жидких реагирующих веществ постепенно приближается к источнику освещения. Ayres 50 осуществил термическое хлорирование бутана и получил монохлорбутан ( другие парафины, содержащие больше двух углеродных атомов, также давали в основном моноклорированные продукты), смешивая пары углеводорода с недостаточным объемом хлора и нагревая смесь ( в отсутствии химически активного света, электрического разряда или катализатора) до температуры, достаточной для того, чтобы получить преимущественно монохлормро-ванные продукты и одновременно полностью использовать хлор. Было предложено также51 проводить хлорирование пропана или бутана до монохлорпроизвод-ных в паровой фазе в темноте, при температурах от 330 до 380 и вероятно в отсутствии катализаторов. Установлено, что основным продуктом является галоидный алкил и что реакции повидимому протекает мягко с полным использованием хлора ( или брома), присутствующего в реагирующих газах. Например реакция между бутаном и хлором в темноте ускоряется присутствием около 10 % бутилена. Однако, если1 вводить воздух или кислород в смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов, замещение несомненно замедляется, и происходит присоединение. [31]
Фотохимическое хлорирование циклопропана было изучено Густавсоном, который нашел, что хотя в темноте хлорирование не имеет места, однако на прямом солнечном свету реакция идет со взрывом. [32]
Фотохимическое хлорирование метана ограниченным количеством хлора приводит к образованию смеси хлористого метила СН3С1, хлористого метилена СН2СЬ, хлороформа СНС13 и четыреххлористого углерода ССЦ, даже если в смеси остается еще значительное количество непрореагировавшего метана. [33]
![]() |
Установка для фотохимического хлорирования жидких углеводородов. [34] |
Фотохимическое хлорирование парафиновых углеводородов в газовой фазе практически не применяется. В тех случаях, когда хлорирование в газовой фазе легко осуществимо, например при переработке низкомолекулярных парафиновых углеводородов, обычно отдают предпочтение термическим или термокаталитическим процессам. [35]
![]() |
Продукты хлорирования высших гомологов бензола. [36] |
Фотохимическое хлорирование высших гомологов бензола в отсутствии катализаторов приводит даже на холоду почти исключительно к продуктам замещения в боковой цепи. [37]
Хлораторы фотохимического хлорирования размещают в отдельных изолированных кабинах ( боксах), что позволяет избежать распространения пожаров и взрывов на рядом размещенное оборудование. Дистанционное управление работой хлораторов позволяет повысить безопасность эксплуатации и уменьшить вероятность поражения людей при авариях. [38]
Преимущество фотохимического хлорирования по сравнению с термическим состоит в том, что реакцию можно проводить при низких температурах, благодаря чему значительно увеличивается селективность. Это связано с меньшей долей побочных реакций при фотохимическом хлорировании, чем при термическом превращении. [39]
Процесс фотохимического хлорирования ведется при 40 - 60 С с получением 27 - 30 % - ного раствора гексахлорциклогексана в бензоле. Побочной реакцией является заместительное хлорирование, приводящее к образованию гепта - и октахлорциклогексана и сопровождающееся выделением хлористого водорода. Эта реакция катализируется солями железа. [40]
Реакция фотохимического хлорирования ингибируется ( замедляется) некоторыми примесями, которые связывают атомы хлора и обрывают цепь. [41]
Кинетика фотохимического хлорирования тетрахлоро intend в растворе в СС14 описывается. [42]
Преимущество фотохимического хлорирования по сравнению с термическим заключается в том, что при фотохимическом процессе в значительной степени предотвращаются как разложение сырья в результате пиролиза, так и реакции изомеризации. Реакция начинается практически мгновенно; устраняется продолжительный индукционный период с накоплением хлора в реакционном объеме. Это может происходить и при жидкофазном хлорировании; в подобных случаях реакция начинается бурно с внезапным выделением тепла и хлористого водорода, что в результате обильного пенообразования приводит к уносу продуктов реакции. Недостатком фотохимических процессов являются увеличенные капиталовложения и эксплуатационные расходы и высокая чувствительность к присутствию подавляющих реакцию примесей. Экономические преимущества фотохимического хлорирования объясняются высоким квантовым выходом. Принимают, что в условиях промышленных установок на каждый излученный световой квант вступает в реакцию около 100 молекул хлора. В зависимости от характера исходного углеводорода, концентрации хлора и температуры ртутная лампа мощностью 400 вт активирует протекание реакции 5 - 15 кг хлора в час. [43]
Механизм фотохимического хлорирования представляется следующим. [44]
Для фотохимического хлорирования метана используется прямой солнечный свет, рассеянный дневной свет; свет вольтовой дуги, лампы накаливания и ртутной лампы. Хлорирование проводится при температуре 18 - 20, а для получения хлористого метила - даже при более низкой. Реакция может сопровождаться взрывом, если не регулировать тщательно освещения. [45]