甲烷氯化物物化性能

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1、甲烷氯化物的物化性能甲烷氯化物(Chloromethanes,CMS)是一氯甲烷(methylchoride)、二氯甲烷(methylenechloride)、三氯甲烷(chloroform)、四氯化碳(carbontetrachloride)的简称。甲烷氯化物主要以甲醇、氯化氢、氯气为原料而制得,也可以用甲烷(天然气)、氯气为原料而制得。甲醇法是以甲醇、氯化氢为原料进行氢氯化反应而制得一氯甲烷、一氯甲烷和氯气进行氯化反应而得到二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等混合物,经过精制后分别得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳产品。甲烷氯化物是重要

2、的基本有机化工原料和优良的有机溶剂,在有机硅、有机氟、发泡剂、甲基纤维素及其基衍生物方面得到广泛应用。随着甲烷氯化物应用范围的开拓和发展,它在国民经济中起到越来越重要的作用。甲烷氯化物的物化性能1一氯甲烷1.1物理性能一氯甲烷是无色、无刺激气味的易液化气体。有醚样的微甜气味。气体有着火危险。微溶于水,易溶于乙醇、三氯甲烷、乙醚等,并能与大多数有机物溶液互溶。高温时水解成甲醇和盐酸,与金属镁反应生成氯化钾基镁格利雅试剂。无腐蚀性。分子式:CH3Cl分子量:50.49熔点:-97.6℃沸点:-23.76℃相对密度:液体(水=1)0.92气体(空气

3、=1)0℃0.1MPa:1.74临界温度143.8℃临界压力6.68MPa临界体积:2.83cm3/g临界密度:0.353g/cm3液体比热容(20℃)Cp:1.599J/g·k气体比热容(25℃)Cv:0.649J/g·k导热系数:液体(20℃)1.61×10-2J/cm·s·℃气体(沸点)8.37×10-4J/cm·s·℃表面张力(0℃):19.5dyn/cm自燃温度:632℃空气中扩散系数(28℃,0.1MPa):0.105cm2/s空气中爆炸极限(Vt):8.1~17.2%液体膨胀系数(-30~30℃):2.09×10-3粘度:液体(

4、20℃):4.4×10-4N·S/m2气体(20℃):1.06×10-5N·S/m2熔化热:129.8J/g蒸发热:429.75J/g生成热:(理想气体25℃):-81.93kJ/mol生成自由能(理想气体25℃):-58.41kJ/mol水中溶解度(25℃):0.48g/100gH2O水在一氯甲烷中的溶解度(25℃):0.0725g/100gCH3Cl1.2化学性能一氯甲烷是最简单的烷基氯化物,它是氯代烷烃中热稳定性最好的化合物。在干燥状态下低于400℃时即使与多种金属接触也不会分解。如有水存在时,超过60℃就会缓慢水解生成甲醇与盐酸。在1

5、20℃和536.89kPa(5.3atm)下含饱和水的一氯甲烷,水解速率是1g/100ml时,碱的存在会促进水解。在低温下一氯甲烷水溶液会生成晶体状水合物CH3Cl6·H2O,后者于常压下7.5℃分解。一氯甲烷与火焰接触时能燃烧,生成二氧化碳和氯化氢。一氯甲烷与溶解在液氨中的钠反应时生成甲烷、甲胺和氯化钠。在干燥的乙醚溶液中一氯甲烷与钠发生反应生成烷烃2CH3Cl+2NaCH3-CH3+2NaCl也可以与C2以上的氯代烃缩合得到丙烷、丁烷等。一氯甲烷与镁反应生成CH3MgCl,CH3Cl+MgCH3MgCl后者被用于醇类和硅酮的合成。与锌也能

6、发生类似的反应。Cu在铜存在下硅与一氯甲烷反应生成各种甲基氯硅烷,例如:2CH3Cl+Si(CH3)2SiCl2一氯甲烷与氯反应生成三甲基三氯化二铝,3CH3Cl+2AlAl(CH3)3-AlCl3它是烃类聚合和加氢用的催化剂。在氯化铝存在下一氯甲烷与芳烃发生Friedle-Crafts反应,生成芳烃的甲基衍生物,例如与苯反应生成甲苯,以氯化铝为催化剂,一氯甲烷经羧基化反应生成乙酰氯CH3Cl+COCH3ClCOCl一氯甲烷经氯化可逐级转化成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。也可进行溴化反应,如在300℃和接触时间为13秒时,它与溴在气相反应可主

7、要生成氯溴甲烷。如以活性炭为催化剂,则可生成二溴甲烷、溴仿及四溴化碳。它在高温下通过溴化铝时,溴甲烷是主要产物。在丙酮溶液中它与溴化钠或碘化钠一起回流时候,一氯甲烷很快转化成对应的溴甲烷或碘甲烷。一氯甲烷与氨在醇溶液或在气相中可发生反应,生成甲胺、二甲胺、三甲胺的盐酸盐及氯化四甲胺:CH3Cl+NH3CH3NH2·HCl;与叔胺反应形成季胺衍生物:CH3Cl+NR3[R3NCH3]Cl一氯甲烷与醇或酚的金属衍生物反应产生甲基醚类。该反应适合于制造不对称的脂肪族醚和芳基烷基醚,尤其是甲基正丁基醚、氢醌二甲醚及茴香醚等:RONa+CH3ClROC

8、H3+NaCl通过类似的反应,它与纤维素钠作用能生成甲基纤维素。AlCl3一氯甲烷与适当组成的铅钠合金反应生成四甲基铅,催化剂为三氯化铝。4NaPb+4CH3Cl(

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