Loading article…
化学において、オキシ塩素化は塩化水素と酸素から塩素ガス（Cl 2）と同等のものを生成するプロセスである。[1] 塩化水素は塩素よりも安価であるため、このプロセスは工業的に魅力的である。[2]
機構
この反応は通常、1,2-ジクロロエタンの製造で最も一般的な触媒である塩化銅(II) (CuCl 2 ) によって開始されます。場合によっては、共触媒として KCl、LaCl 3、または AlCl 3の存在下で、 CuCl 2がシリカ上に担持されます。シリカ以外にも、さまざまな種類のアルミナ、珪藻土、軽石など、さまざまな担体が使用されています。この反応は発熱反応であるため (238 kJ/mol)、触媒の熱劣化を防ぐために温度が監視されます。反応は次のとおりです。
- CH 2 =CH 2 + 2 CuCl 2 → 2 CuCl + ClH 2 C-CH 2 Cl
塩化銅(II)は、塩化第一銅と酸素、そして塩化水素との連続反応によって再生されます。
- ½ O 2 + 2 CuCl → CuOCuCl 2
- 2 HCl + CuOCuCl 2 → 2 CuCl 2 + H 2 O
アプリケーション
オキシ塩素化はエチレンを塩化ビニルに変換するために使用されます。このプロセスの最初のステップでは、エチレンがオキシ塩素化されてエチレンクロライドが生成されます。
- CH 2 =CH 2 + 2 HCl + ½ O 2 → ClCH 2 CH 2 Cl + H 2 O
オキシ塩素化は、1,2-ジクロロエタンの製造において特に重要であり、その後塩化ビニルに変換されます。次の反応からわかるように、1,2-ジクロロエタンは分解されます。
- ClCH 2 CH 2 Cl → CH 2 =CHCl + HCl
このクラッキングプロセスから得られるHClは、原料HCl（または、1,2-ジクロロエタンを製造する主な方法としてエチレンの直接塩素化を選択した場合はCl 2）の消費量を削減するために、オキシ塩素化によってリサイクルされます。[3]
塩化鉄(III)はオキシクロリネーション（および他の方法）によって商業的に生産される。例えば、鉄鉱石を塩酸に溶解すると、塩化鉄(III)と塩化鉄(III)の混合物が得られる。[4]
- Fe 3 O 4 + 8 HCl → FeCl 2 + 2 FeCl 3 + 4 H 2 O
塩化鉄(II)は酸素と塩酸で処理することで鉄(III)誘導体に変換されます。
- 4 FeCl 2 + O 2 + 4 HCl → 4 FeCl 3 + 2 H 2 O
参考文献
- ^ M. Rossberg; et al. (2006). 「塩素化炭化水素」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/14356007.a06_233.pub2。ISBN 978-3527306732。
- ^ マーシャル、KA 2003。クロロカーボンとクロロハイドロカーボン、調査。カーク・オスマー化学技術百科事典
- ^ オキシクロリネーション触媒の化学：その場時間分解分散XANES研究 — ESRF - 欧州シンクロトロン放射施設
- ^ Simon A. Cotton (2018). 「塩化鉄(III)とその配位化学」.配位化学ジャーナル. 71 (21): 3415–3443. doi :10.1080/00958972.2018.1519188. S2CID 105925459.