Công Nghệ Hóa Dầu - P4

Quá trình halogen hóa là một trong những quá trình quan trọng trong tổnghợp hữu cơ, gồm có: quá trình Clo hóa, Brom hóa, Flo hóa, Iot hóa; trong đó:+ ứng dụng trong công nghiệp chủ yếu là quá trình Clo hóa, Flo hóa+ quá trình Brom hóa, Iot hóa: thường dùng trong phòng thí nghiệm, việnnghiên cứu, sản xuất nhỏ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công Nghệ Hóa Dầu - P4 CHƯƠNG IV: QUÁ TRÌNH HALOGEN HÓA §1. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CHUNG CỦA CÔNG NGHỆ HALOGEN HÓAI. Giới thiệu: Quá trình halogen hóa là một trong những quá trình quan trọng trong tổnghợp hữu cơ, gồm có: quá trình Clo hóa, Brom hóa, Flo hóa, Iot hóa; trong đó: + ứng dụng trong công nghiệp chủ yếu là quá trình Clo hóa, Flo hóa + quá trình Brom hóa, Iot hóa: thường dùng trong phòng thí nghiệm, việnnghiên cứu, sản xuất nhỏ... Tầm quan trọng của quá trình Halogen hóa:- tạo ra các monome chứa halogen (X): + VCM: vinylclorua monome → là monome quan trọng để tổng hợp nhựaPVC + tetra flo etylen: → tổng hợp nhựa polytetrafloetylen là loại nhựa có thểchịu được tất cả các môi trường nhờ liên kết C - F- sản xuất các hợp chất trung gian như: + DCE: dicloetan → phần lớn dùng để sản xuất VCM + Clobenzen là tác nhân alkyl hóa → sản xuất ra các hợp chất chứa Oxy nhưrượu, phenol...- sản xuất dung môi có độ hòa tan cao: CCl4; CHCl2 - CCl3; CH2Cl2- sản xuất các tác nhân lạnh: freon (dẫn xuất clo - flo) như F 1,2 (CF2Cl2); F2,2(CHFCl2)- trong nông nghiệp: sản xuất thuốc trừ sâu như hexa clo cyclohexan- trong y tế: + cloral CCl3CHO lỏng → điều chế thuốc ngủ + cloetan C2H5Cl khí → dùng làm dung môi trong y họcII. Các phương pháp halogen hóa: Các dẫn xuất halogen thu được bằng 3 phảnứng đơn giản: - phản ứng thế halogen hóa 1 - phản ứng cộng - phản ứng cắt mạch Những tác nhân halogen hóa thường dùng nhất là halogen tự do và hydrohalogen khan nước. Nhiệt độ sôi của chúng ở điều kiện thường như sau: F2 -188,0 oC HF 19,4oC Cl2 -34,6 oC HCl -83,7oC F2 58,8oC HBr -67,0oC1. Halogen hóa thế: dùng để thế nguyên tử H hoặc gốc OH bằng 1 nguyên tử Xhoặc thế nguyên tử X này bằng một nguyên tử X khác.1.1. Thế bằng X2: RH + X2 RX + HX Trong trường hợp này nguyên tử X có thể gắn lên nguyên tử C no, không nohoặc vòng thơm và khả năng phản ứng như sau: I2 < Br2 < Cl2 < F2* Hiệu ứng nhiệt của các phản ứng RCH3 + X2 RC H2X + HX X - ∆H298 (KJ/mol) F 460 Cl 105 Br 34 I -501.2. Thế bằng hydrohalogen HX- Thế nhóm hydroxyl R - OH + HX RX + H2 O Phản ứng này được xem như là phản ứng este hóa giữa acid và alcol tạothành halogenua và H2O Khả năng phản ứng của các HX như sau: HF < HCl < HBr < HI- Thế halogen bằng Halogen 2 Ứng dụng để điều chế các dẫn xuất F, Br, I từ những hợp chất chứa Cl CCl4 + 2HF CCl2F2 + 2HCl RCl + NaBr RBr + NaCl- Thế các hợp chất amin Có thể thực hiện phản ứng thế một nhóm chức amin bậc 1 của hydrocacbonthơm bằng một nguyên tử X để tạo thành hợp chất trung gian diazohalogenua. Sauđó phân hủy hợp chất này để tạo halogenua thơm và N2:Ví dụ: ArNH2 + NaNO2 + 2HX ArN2X + NaX + 2H2O ArN2X ArX + N22. Halogen hóa cộng hợp: là phản ứng cộng X2, HX hay các Halogenua vào nốiđôi hoặc nối ba.2.1. Cộng hợp vào nối đôi: các tác nhân như X2, HX, acid hypocloric HClO có thểtham gia phản ứng cộng vào các nối đôi để có thể tạo thành các hợp chất mono hoặcdihalogen- Cộng X2: Phản ứng : RCH = CHR + X2 RCH - CHR X X Tất cả các X2 đều có thể tham gia phản ứng này.- Cộng HX: tương tự tất cả HX đều có khả năng tham gia phản ứng cộng vào nốiđôi. Phản ứng này xảy ra theo cơ chế gốc và theo qui tắc Maccôpnhicôp với sự cómặt của xúc tác Halogenua kim loại. * Hiệu ứng nhiệt của các phản ứng halogen hóa cộng hợp như sau:Hiệu ứng nhiệt - ∆H2980 (KJ/mol) Phản ứng CH2= CH2 + X2 CH2= CH2 CH2= CH2 + HX CH3- CH2 X X X X F 540 42 Cl 184 71 3 Br 92 88 I 17 88- Cộng HClO: Hợp chất HClO được tạo thành bằng cách s ...