Окис етилену Відомий метод отримання водних хлоргідринів
Відомий метод отримання водних хлоргідринів взаємодією вищих олефінів з водними розчинами монохлорсечовини у присутності невеликої кількості оцтової кислоти31:
NH2CONHCl + H2O-=. NH2CONH2 + HOCl
CnH2n + HOCl-> ClCnH2nOH
Водні хлоргідрини виходять також при реакції олефінів зі складними ефірами третинних спиртів та хлорнуватистої кислоти32:
>сн-осі + H2O -» Nch-oh + носі
QH2, + HOCl-> ClCnH24OH
Для отримання водного етиленхлоргідрину в промисловості використовують реакцію між етиленом, хлором та водою33:
CH2=CH2 + Cl2 + H2O-> ClCH2CH2OH + HCl
Одночасно утворюються дихлоретан і р,Р'-дихлордіетиловий ефір (хлорекс):
CH2=CH2 + Cl2-» CH2ClCH2Cl
2CH2=CH2 + 2Cl2 + H2O-» 0 ClCII2CH2Cl
Тому для видалення надлишку етиленхлоргідрину в реакційну систему пробували додавати органічні рідини, що не змішуються з водою і утворюють другу фазу43-45: бензол, чотирихлористий вуглець, дихлоретан та ін Але добавка розчинника не дала очікуваних результатів. Це пояснюється тим, що реакція між етиленом і елементарним хлором, що призводить до дихлоретану, протікала саме у другій фазі, так як в ній обидва гази краще розчинні, ніж у водному середовищі.
В результаті дослідження кінетики взаємодії хлорнуватистої кислоти з розчиненим у воді етиленом З'ЯСНИЛОСЬ35-37' 46> 47, що швидкість цієї реакції у відсутності соляної кислоти підпорядковується рівнянню:
де [C2H4] та IHOCl] - концентрації етилену та хлорнуватистої кислоти; A2-константа, рівна
2 моль/л-хв; т - час.
З цього рівняння випливає, що швидкість приєднання хлорноватистої кислоти до етилену пропорційна квадрату концентраціїхлорноватої кислоти і не залежить від концентрації етилену. Передбачається, що приєднання хлорноватої кислоти до етилену протікає у дві стадії. У першій стадії, найбільш повільній, утворюється хлорокис
2НОС1 ^z! Cl2O + H2O
яка у другій стадії швидко реагує з етиленом, утворюючи етиленхлор гідр ін:
CH2=CH2 + Cl2O + H2O-, ClCH2CH2OH + HOCl
У присутності соляної кислоти швидкість реакції утворення етиленхлоргідрину зростає. Вона може бути виражена рівнянням:
_ JMiL = ^HOCi] [H+][Cn
де A1 наближається до 0,6•1O6 моль/л-хв.
Присутність іонів H+ та Cl" прискорює реакцію, тому що в цьому випадку утворюється молекула хлору
HOCl + H + + СГ zz =! Cl2 + H2O
яка надалі швидко реагує з етиленом.
d [ЕХГ] \% '- = MHOCl] [H+][CF
де [ЕХГ] - концентрація етиленхлоргідрину; х - час; A1 - константа, що дорівнює 6,4 • 1O5 моль/л-хв; [HOClI[H+][Cl-J — величина, що характеризує кількість молекулярного хлору, що утворюється при реакції регідролізу: Попередня 65 66 67 68 69 70 .. 132 >> Наступна