Главная > Химия > Органическая химия (Моррисон Р.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2.8. Контроль за реакцией хлорирования

Хлорирование метана может привести к любому из четырех соединений зависимости от того, на какой стадии реакция была остановлена. Можно ли контролировать реакцию так, чтобы основным продуктом был хлористый метил? Иными словами, можно ли остановить реакцию на первой стадии монохлорирования?

Первое предположение (наивное и неверное): реакцию можно остановить на стадии монохлорирования, применив 1 моль хлора на 1 моль метала. Но что же при этом происходит? В начале реакции только метан реагирует с хлором и, следовательно, происходит только первая стадия хлорирования. Эта реакция приводит к хлористому метилу, так что в процессе реакции метан исчезает и вместо него появляется хлористый метил. По мере увеличения количества хлористого метила он начинает конкурировать с метаном в реакции хлорирования.

Как только концентрация хлористого метила превысит концентрацию нетана, хлор будет преимущественно реагировать с хлористым метилом, а не метаном, и вторая стадия реакции становится более важной, чем первая. Образуется большое количество хлористого метилена, который аналогичным путем хлорируется до хлороформа, а хлороформ хлорируется дальше до четыреххлористого углерода. Продукт реакции представляет собой смесь

всех четырех хлорированных метанов вместе с непрореагировавшим метаном.

Однако, используя большой избыток метана, можно направить реакцию почти полностью в сторону монохлорирования. В этом случае даже в конце реакции количество непрореагировавшего метана значительно превышает количество хлористого метила. Хлор легче атакует метан, чем хлористый метил, и, таким образом, преобладает монохлорирование.

Благодаря большому различию в температурах кипения избыток метана (т. кип. -161,5 °С) можно отделить от хлористого метила (т. кип. -24 °С) и использовать для повторного хлорирования. Хотя в каждом цикле степень превращения метана в хлористый метил низка, выход хлористого метила в расчете на израсходованный хлор достаточно высок.

Использование большого избытка одного из реагентов — общий метод в органической химии, если необходимо для данного исходного вещества ограничиться только одним направлением реакции из нескольких возможных.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление