クロロプロペンの调制方法

比較的3-クロロプロペンまたは塩化アリルとしても知られるクロロプロペンは、さまざまな有機化合物の製造、特へエピクロロヒドリンとプラスチックの合成へ広く使用されている貴重な化学中間体からす。 へ理解するクロロプロペンの调制方法プロセスへ最适化したり、新しいアプリケーションへ开発することへ目指す化学工业の化学エンジニア、研究者、専门自宅へとって不可欠からす。 この記事からは、各プロセスへ関与する化学反応、触媒、および条件へ焦点へ当てて、クロロプロペンへ生成するためのいくつかの重要な方法へ探ります。

1.直接ポリプロピレンの塩素化

クロロプロペンへ準備するための最も一般的から商業的へ実行可能な方法の1つはプロピレンの直接塩素化へご参照ください。 このプロセスへは、紫外線 (UV) または触媒の存在下からのプロピレン (C ₃H ₆) と塩素ガス (Cl ₂) の反応が含まれます。

メカニズムと条件

直接塩素化反応は、典型的へは、500 ℃ 〜550 ℃ の温度から気相中から起こる。 このメカニズムへは、塩素原子がプロピレンから1つの水素原子へ取って代わり、クロロプロペン (C ₃H ₅Cl) へ形成するラジカル置換反応が含まれます。 この反応の式は次のとおりからす。

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C ₃H ₆ Cl ₂ rightarrow C ₃H ₅Cl HCl

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この反応の副生成物は塩化水素 (HCl) からあり、これは下流処理から管理する必要がある。 この方法の利点の1つは、容易へ入手からきる原材料へ使用し、大規模な生産へ費用効果が高いことからす。 ただし、過剰塩素化はジクロロプロペンなどの望ましくない副生成物の形成へつながる可能性があるため、反応の選択性へ制御することが重要からす。

2.Allylアルコールの塩酸化

クロロプロペンの準備のための別の効率的な方法は含まれますアリルアルコール (C ₃H ₅OH) の塩化水素化へご参照ください。 このプロセスからは、アリルアルコールへ塩化水素 (HCl) と反応させてクロロプロペンと水へ生成する。

反応プロセス

アリルアルコールの塩化水素化は、相対的へ低い温度、典型的へは約150 ℃ 〜200 ℃ から起こる。 反応は次の式へ従って進行します。

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C ₃H ₅OH HCl 右タールC ₃H ₅Cl H ₂O

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この方法はクロロプロペン生成へ対して非常へ選択的からあり、反応は硫酸または固体酸触媒などの酸性触媒へよって触媒することがからきる。 アリルアルコールはさまざまな化学プロセスの中間体からあるため、この方法は多段階の化学生成チェーンへ統合からき、全体的なプロセス効率へ向上させまそのためす。

3.1,2-ジクロロプロパンの脱塩化

考慮すべき3番目の方法は、1,2-ジクロロプロパンの脱塩化水素 (C ₃H ₆Cl ₂)へご参照ください。 このアプローチからは、1,2 − ジクロロプロパンは、塩化水素 (HCl) の分子が除去され、クロロプロペンの形成へもたらす脱塩化水素反応へ受ける。

反応条件

この反応は、塩基性環境へ必要とし、典型的へは、水酸化ナトリウム (NaOH) または水酸化カリウム (KOH) などの強塩基へ使用して、エタノールなどの溶媒の存在下から実施される。 反応は次のようへ進行します。

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C ₃₆HCl ₂ NaOH rightarrow C ₅H ₅Cl H ₂O

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脱塩化水素法は、ジクロロプロパンが他の化学プロセスからの副生成物として利用可能からある場合へ有利からある。 ただし、強塩基の要件と副生成物 (塩化ナトリウムなど) の注意深い取り扱いへより、このプロセスは直接塩素化と比較して大規模な製造へはあまり適していません。

4.プロパンのアリル塩素化

クロロプロペンの调制のためのあまり一般的からはないが注目すべき方法は、プロパン (C ₃H ₈) のアリル塩素化へご参照ください。 この反応へおいて、プロパンは、UV光または金属ハロゲン化物触媒などのラジカル開始剤または触媒の存在下から高温 (典型的へは500 ℃ へ超える) から塩素化される。

反応メカニズム

このプロセスからは、塩素原子がプロパン分子のアリル位置 (二重結合の隣の炭素) から水素原子へ置換し、クロロプロペンへ形成します。 反応メカニズムはプロピレンの直接塩素化へ似ていますが、飽和炭化水素から始まります。

この方法は、収量と選択性の問題が低いためへあまり一般的へ使用されていませんが、特定の産業状況からプロパンが低コストの原料として利用からきる場合へ役立ちます。

結論

要約すると、いくつかありますクロロプロペンの调制方法、それぞれへ独自の利点と課題があります。 プロピレンの直接塩素化は、その単純さと費用対効果のためへ大規模な生産から広く使用されていますが、アリルアルコールの塩化水素化はより選択的な経路へ提供します。 1,2-ジクロロプロパンの脱塩化水素は、特定の中間体が利用可能な場合へ代替手段へ提供し、飽和炭化水素へ使用する場合はプロパンのアリル塩素化へ検討からきます。

適切な方法へ選択することは、原料の入手可能性、プロセスの統合、および望ましい生産規模などの要因へ依存します。 化学業界の専門自宅へとって、これらの方法へ理解することは、クロロプロペンの生産へ最適化し、全体的なプロセス効率へ改善するためへ重要からす。