Nghiên cứu những đặc trưng của công nghệ halogen hóa

Tegent VN - Quá trình halogen hóa là một trong những quá trình quan trọng trong tổng hợp 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, viện nghiên cứu, sản xuất nhỏ... 

Thí nghiệm xác định halogen

 

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 nhựa PVC + tetra flo etylen: → tổng hợp nhựa polytetrafloetylen là loại nhựa có thể chịu 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 như rượu, 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 F1,2 (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 học 

Các phương pháp halogen hóa: Các dẫn xuất halogen thu được bằng 3 phản ứng đơn giản: 

- Phản ứng thế 1 halogen hóa

 - Phản ứng cộng

 - Phản Ứng Cắt Mạch 

Những tác nhân halogen hóa thường dùng nhất là halogen tự do và hydro halogen 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 -67,0oC 

1. Halogen hóa thế: dùng để thế nguyên tử H hoặc gốc OH bằng 1 nguyên tử X hoặc 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 no hoặc 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 -50


1.2. Thế bằng hydrohalogen HX - Thế nhóm hydroxyl R - OH + HX RX + H2O Phản ứng này được xem như là phản ứng este hóa giữa acid và alcol tạo thành halogenua và H2O Khả năng phản ứng của các HX như sau: HF < HCl < HBr < HI - Thế halogen bằng Halogen 

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 hydrocacbon thơm bằng một nguyên tử X để tạo thành hợp chất trung gian diazohalogenua. Sau đó phân hủy hợp chất này để tạo halogenua thơm và N2: Ví dụ: ArNH2 + NaNO2 + 2HX ArN2X + NaX + 2H2O ArN2X ArX + N2 2. 


1.3 Halogen hóa cộng hợp: là phản ứng cộng X2, HX hay các Halogenua vào nối đôi hoặc nối ba. 

- Cộng hợp vào nối đôi: các tác nhân như X2, HX, acid hypocloric HClO có thể tham gia phản ứng cộng vào các nối đôi để có thể tạo thành các hợp chất mono hoặc dihalogen - 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 nối đôi. Phản ứng này xảy ra theo cơ chế gốc và theo qui tắc Maccôpnhicôp với sự có mặt của xúc tác Halogenua kim loại. 

Công nghệ halogen hóa và thiết bị phản ứng Quá trình halogen hóa có thể tiến hành ở: - pha lỏng hoặc pha khí - gián đoạn hay liên tục - theo cơ chế chuỗi gốc hoặc cơ chế cation

Công nghệ pha lỏng

 - Nguyên tắc: sục X2 (thường dùng nhất là Cl2) vào pha lỏng, pha lỏng có thể là hydrocacbon (tác nhân phản ứng) hay dung môi (trong trường hợp tác nhân phản ứng ở thể khí); khi đó phản ứng sẽ xảy ra trên bề mặt phân chia khí - lỏng. Nếu như ngoài sản phẩm lỏng còn có tạo thành HCl, khí này phải được dẫn ra bằng một hệ thống riêng cùng với Cl2 chưa phản ứng. 

- Đặc điểm: + khi thế nguyên tử H bằng nguyên tử Cl, hoặc khi cộng với phân tử Cl2 hay HCl thì tỷ trọng của khối chất lỏng tăng dần. Bằng cách đo tỷ trọng thì có thể đánh giá độ chuyển hóa của quá trình Clo hóa. 

+ Tác nhân hữu cơ thường được cho dư để tránh trường hợp clo hóa quá sâu 

+ Tác nhân halogen hóa (Cl2) thường được pha loãng bằng một loại khí trơ và được cho vào từ từ. 

+ Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng lên và khi đó các phản ứng phụ sẽ xảy ra nhiều hơn. 

- Thiết bị phản ứng : có 2 loại theo chế độ làm việc 

* Thiết bị làm việc gián đoạn: 5 H 2 O sản phẩm Cl 2 HClRH sản phẩm Cl 2 HClRH sản phẩm Cl 2 HClRH (a) (b) (c) - loại (a), (b): thiết bị loại thùng, có cánh khuấy, có vỏ áo làm lạnh, có ống xoắn - loại (c): có hệ thống làm lạnh ngoài, có bơm tuần hoàn thay cho cơ cấu khuấy + Thiết bị làm việc liên tục (a) (b) - loại (a): thiết bị làm việc liên tục với sự làm lạnh bên trong - loại (b): thiết bị làm việc liên tục với sự làm lạnh ngược dòng 2. Công nghệ pha khí: Khi tiến hành trong pha khí thì nhiệt độ quá trình cao nên xảy ra nhiều phản ứng phụ, do đó sản phẩm tạo thành là một hỗn hợp phức tạp. Hỗn hợp này thường được cho qua thiết bị ngưng tụ, sau đó đi phân riêng thành các hợp chất khác nhau theo các phương pháp thông thường. 

TEGENT Việt Nam chuyên cung cấp thiết bị cho thị trường phân tích & thí nghiệm khoa học, các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dược phẩm, thực phẩm, môi trường, vật liệu, hoá dầu, giáo dục ... 

 

 

Tiêu biểu dòng máy và Thiết bị phân tích tổng Halogen hữu cơ phục vụ công tác nghiên cứu, phân tích & thí nghiệm khoa học. 

                                

Thiết bị phân tích tổng hợp Halogen hữu cơ 

XUẤT XỨ: HÀ LAN 

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT

 Đầu dò điện thế

Khoảng làm việc rộng từ ppb đến % khối lượng

Giới hạn phát hiện 2.5 ng

Độ chính xác < 0.5%

Tương thích theo các tiêu chuẩn quốc tế ASTM, IP, ISO, UOP và EN, EPA, NENcũng như TCVN

Hoàn toàn tự động với 3 trạng thái mẫu rắn, lỏng và khí

 ƯU ĐIỂM
 Thiết kế nhỏ gọn, an toàn và dễ sử dụng.

Tự động hoàn toàn.

GỌI NGAY : (028) 5431 9272 ~ 77 ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN VÀ NHẬN NGAY NHIỀU ƯU ĐÃI DÀNH CHO KHÁCH HÀNG KHI SỬ DỤNG SẢN PHẨM TEGENT CUNG CẤP .