氯霉素不同合成路線的比較一、以具有苯甲基結構的化合物為原料的合成路線路線1：以對硝基苯甲醛與甘氨酸為起始原料的合成路線。（一）以對硝基苯甲醛為起始原料的合成路線路線評價：優(yōu)點：合成步驟少，所需物料品種與設備少。缺點：縮合時消耗過量的對硝基苯甲醛，若減少用量，則得到的產(chǎn)物全是不需要的赤型對映體，另外，還需要解決還原劑鈣硼氫等原料的來源問題。路線2：以對硝基肉桂醇的合成路線評價：本路線使用符合立體構型要求的反式對硝基肉桂醇為中間體合成步驟不多，各步收率不低是一條有發(fā)展前途的合成路線。二、以具有苯乙基結構的化合物為原料的合成路線（一）以乙苯為原料的合成路線1.

以乙苯為起始原料經(jīng)對硝基苯乙酮的合成路線評價：起始原料價廉易得，各步反應收率較高，技術條件要求不高。缺點：合成步驟較多，產(chǎn)生大量的中間體及副產(chǎn)物。（二）以苯甲醛為起始原料的合成路線評價：最后引入硝基，需要在低溫下進行，需要制冷設備，這是其缺點。2、以乙苯為起始原料經(jīng)對硝基苯乙酮肟的合成路線評價：硝基乙苯的異構體不需分離，成肟后對位體沉淀析出，而鄰位體留在母液中，可省去分離步驟。缺點：本法工藝過程復雜，原料品種種類較多，而且鄰位體的綜合利用較困難。（二）以苯乙烯為起始原料的合成路線1.從苯乙烯出發(fā)經(jīng)a-羥基苯乙胺的合成路線評價：該路線優(yōu)點是原料苯乙烯價廉易得，合成路線較簡單且各步收率較高。若硝化反應采用連續(xù)化工藝，則收率高，耗酸少，生產(chǎn)過程安全。缺點：胺化一步收率不夠理想。2.

從苯乙烯出發(fā)制成β-鹵代苯乙烯經(jīng)Prins反應的合成路線Prins反應：評價：合成步驟較短，從苯乙烯出發(fā)經(jīng)8步反應得到氯霉素，較從乙苯出發(fā)少了3步反應。缺點：需用高壓反應設備及高真空蒸餾設備。小結：氯霉素的合成路線中有工業(yè)價值的中間體甚多。本章將對以乙苯為原料經(jīng)對硝基苯乙酮生產(chǎn)氯霉素的工藝原理分節(jié)敘述。第三節(jié)對硝基苯乙酮的生產(chǎn)工藝原理及其過程一、對硝基乙苯的制備1.工藝原理討論：可能的副產(chǎn)物有哪些？？？副產(chǎn)物分析：副產(chǎn)物：二硝基乙苯酚2.

反應條件及影響因素(1).溫度對反應的影響溫度控制在40-45℃,要有良好的攪拌和冷卻措施.(2).配料比乙苯:硝酸=1:1.05（接近理論量）

3.

工藝過程(1).混酸的配制將水加入到92%的濃硫酸中,不斷攪拌及冷卻,至35℃以下,繼續(xù)加96%的硝酸,使硫酸和硝酸的含量達到規(guī)定濃度.注意！配制混酸時，要將水以細流加到酸中。(2).

反應過程鑄鐵硝化鍋中,先加入乙苯,降溫至28℃,滴加混酸,控溫30-35℃,之后升溫至40-45℃,攪拌保溫1h,冷卻至20℃,靜置分層.(3).

產(chǎn)品分離硝化反應結束后,冷卻至20℃,靜置分層,分去下層廢酸,用水洗去硝化產(chǎn)物中的殘留酸,再用堿洗去酚類,最后用水洗去殘留堿,送往蒸餾崗位.將水及未反應的乙苯減壓蒸出,余下的部分送往高效分餾塔,壓力5.3×103Pa以下,塔頂餾出鄰硝基乙苯,塔底的高沸物再進行一次減壓蒸餾,得對硝基乙苯.二、對硝基苯乙酮的制備1、工藝原理2.工藝過程醋酸錳的制法:CaCO3和10%的醋酸錳溶液混勻,發(fā)生吸附,過濾,干燥得到.硬脂酸鈷的制法:硬脂酸鈉醇溶液加入到硝酸鈷溶液中,析出硬脂酸鈷的沉淀,洗去NO3-,干燥得到.催化劑用量:硬脂酸鈷,醋酸錳各為對硝基乙苯的十萬分之五.反應溫度:升溫到150℃激發(fā)反應,反應開始后,維持135℃反應.對硝基苯甲酸的去除:Na2CO3溶液洗.第四節(jié)對硝基-α-乙酰胺基-β-羥基苯丙酮的生產(chǎn)工藝原理及其過程一.對硝基-α-溴代苯乙酮的制備1.

工藝原理討論：反應機理如何分析？？？反應歷程2.工藝過程:溴化罐中加入對硝基苯乙酮和氯苯(含水量低于0.2%),攪拌下加少量溴素(全量的2-3%).

紅棕色的溴素顏色消失時,表示反應開始.保溫27±1℃,逐漸加入其余的溴素.加溴素時產(chǎn)生的溴化氫用真空抽出,以水吸收,制成氫溴酸.

溴素加完后繼續(xù)反應1h,升溫至35-37℃,通壓縮空氣排除反應液中的溴化氫.靜置半小時,將澄清的反應液進行下一步成鹽反應,罐底殘液用氯苯洗滌、套用.二.對硝基-α-溴代苯乙酮六次甲基四胺鹽的制備工藝過程:將對硝基-α-溴代苯乙酮的氯苯溶液加入干燥的反應罐中,攪拌下加入六次甲基四胺,33~38℃反應1h.成鹽的產(chǎn)物無需過濾,冷至18~29℃,直接應用于下步反應.三.對硝基-α-氨基苯乙酮鹽酸鹽的制備討論：為何不直接用NH3進行氨化？？？工藝過程:將濃鹽酸加入到搪玻璃的反應罐中,降溫至7-9℃,攪拌下加入“成鹽物”,成鹽物轉化成顆粒狀,停止攪拌,分出氯苯.氯苯經(jīng)氯化鈉干燥,循環(huán)使用.加入乙醇,32-34℃反應5h,反應液中酸含量保持在2.5%左右.反應完畢后,分出二乙醇縮甲醛,加適量水攪拌,冷至-3℃,離心分離,得水解物.四.對硝基-α-乙酰氨基苯乙酮的制備加料順序乙酰化試劑的選擇

工藝過程:反應釜中加水,冷至0-3℃,加入“水解物”,將結晶塊打碎成漿狀,加入乙酸酐,攪拌均勻后,再先慢后快加入38-40%的乙酸鈉溶液.在18-22℃反應1h,反應液冷至10-13℃,析出乙酰化物的結晶.小結五.對硝基-α-乙酰胺基-β-羥基苯丙酮的制備

工藝過程:將乙酰化物加水調成糊狀,pH=7,甲醇加入反應罐中,升溫至28-33℃,加入甲醛溶液,隨后加入乙酰化物及碳酸氫鈉,pH=7.5.顯微鏡觀察結晶的形狀,確認反應終點.反應結束后,降溫至0-5℃,離心過濾,得到對硝基-α-乙酰胺基-β-羥基苯丙酮.氯霉素的生產(chǎn)工藝氯霉素生產(chǎn)工藝及其過程一、對硝基乙苯的制備（硝化）1、工藝原理產(chǎn)物有：鄰位、對位和間位硝基乙苯，二硝基乙苯注意事項：硝酸用量不宜過多，硫酸的脫水值（DVS）不能過高，控制在2.56。DVS是混酸中的硝酸完全硝化生成水后，廢硫酸中硫酸和水的計算質量比。需要良好的攪拌及冷卻設備2、工藝過程配料比：乙苯:硝酸:硫酸:水=1:0.618:1.219:0.108混酸的配制注意加料順序、控制溫度、酸配比反應硝化罐——旋漿式攪拌先加乙苯，后滴加混酸。控制溫度反應1h后處理分層水洗殘留酸，堿洗酚類、水洗殘留堿氯霉素生產(chǎn)工藝及其過程蒸餾減壓正出乙苯和水分餾減壓分餾——頂部餾出鄰硝基乙苯塔底的高沸物再減壓精餾得對硝基乙苯3、反應條件及影響因素溫度對反應的影響放熱反應，溫度過高會導致副產(chǎn)物生成，如鄰位、二硝基化合物、酚等，甚至爆炸處理方法攪拌有效冷卻配料比對反應的影響硝酸的用量不宜過多，避免產(chǎn)生二硝基乙苯乙苯質量對反應的影響乙苯含量要高于95%外觀、水分等指標要符合質量標準安全問題防爆、防腐蝕配制混酸和硝化反應時中途不能停止攪拌和冷卻，如中途停電，應立即停止加酸蒸餾完畢，不得在高溫下解除真空放入空氣，以免熱的殘渣（含多硝基化合物）氧化爆炸1、工藝原理副反應游離基反應鏈的引發(fā)連的增長鏈的終止二、對硝基苯乙酮的制備2、工藝過程配料比對硝基乙苯:空氣:硬脂酸鈷:醋酸錳=1:適量:5.33×10-5:5.33×10-5加料通空氣、攪拌定期化驗反應液中的含酮量與含酸量反應終點：當含酮量由最高峰開始下降稍冷、卸料80-90℃下緩緩加入碳酸鈉飽和水溶液調至pH7.8-8冷卻至室溫，冷凍至-3℃結晶過濾二、對硝基苯乙酮的制備溶解、15%碳酸鈉調pH7-7.5,冷至5℃，過濾洗滌、干燥得對硝基苯乙酮熔點78-80℃、含量96%以上、收率57-58.7%濾液酸化回收對硝基苯甲酸3、反應條件及影響因素（1）催化劑的作用硬脂酸鈷具有催化性能好，選擇性高，產(chǎn)物對硝基苯乙酮含量高，副產(chǎn)物含量低催化劑用量少、反應溫度低、反應速度快、周期短、反應平穩(wěn)易控制，產(chǎn)區(qū)的質量提高（2）反應溫度反應維持在既不過分激烈又均勻出水的程度（3）反應壓力反應分子數(shù)減少的反應，加壓對反應有利0.5MPa。大于0.5MPa對提高產(chǎn)物含量不顯著（4）抑制物苯胺、酚類、鐵鹽注意事項硬脂酸質輕，為防止投料飛揚損失，預先將其與等量的對硝基乙苯拌和，然后加入反應塔三、對硝基-α-溴代苯乙酮的制備1、工藝原理副反應第2步副反應對生產(chǎn)有利三、對硝基-α-溴代苯乙酮的制備離子型反應加成、消除存在一段誘導期1.工藝過程配料比對硝基苯乙酮：溴：氯苯=1：0.96：9.53加氯苯和對硝基苯乙酮，溶酮約30min加少量溴，誘導開真空加溴1-1.5h內加完繼續(xù)反應1h排溴化氫2h靜置0.5h、待成鹽反應2.反應條件及影響因素（1）水分的影響水分對反應不利（延長誘導甚至不反應）。水分控制在0.2%以內（2）金屬的影響金屬離子存在能引起芳香環(huán)的溴代反應。（3）對硝基苯乙酮質量的影響若不合格，會造成溴化物殘渣過多，收率低，甚至影響下一步的成鹽反應控制指標：熔點、水分、含酸量、外觀等3.注意事項溶酮、調溫時嚴禁使用蒸氣釜內無母液時，不得先投對硝基苯乙酮和溴如遇誘導困難，可采取靜置、適當增加誘導溴量、提高溫度至36℃左右，加入適量的已反應的溴化液或溴化殘渣、分離水分等措施。避免混入金屬雜質四、對硝基-α-溴代苯乙酮六次甲基四胺的制備1、工藝原理2、工藝過程配料比溴化物：六次甲基四胺（烏托品）=1：0.86步驟投料——成鹽母液、六次甲基四胺冷鹽水冷卻至5-15℃抽入溴化液33-38℃反應1h反應畢測終點冰鹽水冷凍至18-20℃送下一步反應崗位反應終點測定3、反應條件及影響因素（1）水和酸對成鹽反應的影響水和酸的存在能使烏托品分解成甲醛（2）溫度影響成鹽反應的最高溫度不得超過40℃4、注意事項 溴化液pH及溴化氫含量必須合格，殘渣分凈，洗液歸入本批成鹽反應的最高溫度不得超過40℃本反應忌水忌酸五、對硝基-α-氨基苯乙酮鹽酸鹽的制備1、工藝原理鹽酸濃度越大，反應越易生成伯胺，且反應速率也較快水解后，HCl應保持在2%左右當HCl<1.7%，有游離氨基物產(chǎn)生，發(fā)生雙分子縮合，被空氣氧化為紫紅色吡嗪化合物所以水解物不能由對硝基-α-溴代苯乙酮用氨解方法制取乙醇的作用：與甲醛縮合生產(chǎn)不溶于水的縮醛2、工藝過程配料比成鹽物：鹽酸：乙醇=1：2.44：3.12步驟加鹽酸，降溫至7-9℃攪拌、壓入成鹽物12-18℃進行結晶分層靜置分出氯苯母液（洗滌脫水后套用）加乙醇，控溫32-34℃反應5h3h后測酸含量，酸度控制在2.5-3.5%反應畢，降溫至28℃，停止攪拌靜置，分離酸性母液加入40-50℃的溫水攪拌得縮醛抽出縮醛，于33-36℃保溫反應0.5h冷至-3℃，離心分離3、反應條件及影響因素酸度和用量的影響強酸下反應4、注意事項（1）鹽酸量與反應酸度應嚴格控制，如遇成鹽崗位補加烏托品，應適量補加鹽酸（按1：1補加）（2）若反應中母液的量少，可采取加鹽鹽析的辦法或增加洗滌次數(shù)（3）水解物中銨鹽、鹽酸、縮醛等含量過多會直接影響下步乙酰化六、對硝基-α-乙酰氨基苯乙酮的制備1、工藝原理硝基的存在降低了氨基的反應活性，采用強酰化劑醋酸酐先將水、醋酸酐與氨基物鹽酸鹽混懸，在逐漸加入醋酸鈉，防止雙分子縮合反應2、工藝過程配料比水解物：醋酸酐：醋酸鈉=1：1.08：3.8步驟加母液冷至0-3℃，加入水解物攪拌，加入醋酐在30min內，先慢后快地加入38-40%的醋酸鈉溶液在18-22℃反應1h，測反應終點。冷卻至10-13℃，析出晶體，過濾，常溫水洗在10℃下用1-1.5%碳酸氫鈉洗結晶液pH為710℃以下的清水沖洗至pH=7甩干稱重交縮合崗位。濾液回收醋酸鈉終點測定3、反應條件及影響因素（1）pHpH過低，反應物會進一步縮合pH過高，氨基酮和乙酰化物都會發(fā)生雙分子縮合（2）加料次序和加乙酸鈉的速度加乙酸酐和乙酸鈉的次序不能顛倒嚴格控制加醋酸鈉的速度4、注意事項先加醋酸酐，再加醋酸鈉水解物打漿時，pH必須調至4-5，嚴格控制加醋酸鈉的速度乙酰化物中和后的酸堿度將影響下步縮合反應堿的用量及pH值，因此必須保證乙酰化物為中性，且不應混有水解物。乙酰化物應避光貯存七、對硝基-α-乙酰氨基-β-苯丙酮的制備1、工藝原理堿催化乙酰化物的α-氫以質子形式脫去，生成碳負離子若堿性太強則脫去兩個氫，生成雙縮合物副反應pH過低，不反應保持弱堿性pH7.5-8縮合產(chǎn)物是DL-外消旋體2、工藝過程配料比乙酰化物：甲醛：甲醇=1：0.51：1.25步驟：加入甲醇、甲醛，攪拌，溫水調至28-33℃加入事先調成糊狀的pH為7的乙酰化物加適量碳酸氫鈉調pH7.6-7.8升至30℃時計時，40min內升至42-45℃（<48℃）取樣觀察晶型：針狀消失，只有長方柱狀（終點）降溫、過濾、低溫水洗滌、干燥七對硝基-α-乙酰氨基-β-苯乙酮的制備3、反應條件及影響因素（1）酸堿度對反應的影響pH過低，不反應pH過高，生成雙縮合物（2）溫度的影響過高，甲醛揮發(fā)過低，甲醛聚合（3）甲醛含量的影響含量直接影響反應。36%以上的甲醛為無色透明液體若有混濁，表示有聚醛存在七對硝基-α-乙酰氨基-β-苯乙酮的制備4、注意事項控制pH7.5-8。調pH要迅速，準確反應溫度自然上升，終點溫度不得低于38℃若甲醛出現(xiàn)混濁，必須回流解聚，方能使用測反應終點不到時，應酌情補加甲醛以上由對硝基苯乙酮的溴化反應開始，到成鹽、水解、乙酰化、縮合為止，這5步無需分離出中間體，可連續(xù)地“一勺燴”完成收率為84-85.5%七對硝基-α-乙酰氨基-β-苯乙酮的制備八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備1、工藝原理異丙醇鋁/異丙醇選擇性高、不還原硝基主要副產(chǎn)物八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備2、工藝過程配料比縮合物：鋁片：異丙醇鋁：三氯化鋁：鹽酸：水：10%NaOH=1：0.23：3.62：0.19：4.76：1.26：適量（1）異丙醇鋁的制備加潔凈干燥的鋁片加三氯化鋁、和異丙醇加熱回流，2h后溫度升至130℃左右停止加熱、自然升溫，加入余下的異丙醇繼續(xù)回流至鋁片全部作用，無氫氣產(chǎn)生。所制溶液壓入還原反應罐八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備（2）還原反應異丙醇鋁/異丙醇溶液冷卻至35-37℃攪拌15分鐘左右，加三氯化鋁維持溫度44-46℃反應1h使部分異丙醇鋁轉變?yōu)槁却惐间X將縮合物抽入反應罐60-62℃反應4h（3）水解將反應液壓至盛有水和少量鹽酸的水解罐中攪拌，熱水調溫至70-73℃，保溫0.5h八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備減壓蒸出含水異丙醇稍冷，加入上批的“亞胺物”和濃鹽酸升溫至76-80℃，反應1h同時減壓回收異丙醇冷至3℃，保溫10h左右，結晶過濾，母液回收鋁鹽（4）中和將“氨基醇”鹽酸鹽加少量母液溶解分離除去液面的紅棕色油狀物加堿液中和至pH7.6-7.8，析出氫氧化鋁八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備活性炭50℃脫色，過濾濾液用堿中和至pH9.5-10冰鹽水冷凍至3℃左右，析出混旋氨基物母液可以套用來溶解“氨基物”鹽酸鹽還原、水解、中和三步收率為86%（5）回收將母液和洗液送至回收釜，調溫35-40℃，pH9.5-10滴加苯甲醛、反應1h過濾得白色亞胺物將水、30%鹽酸、亞胺物一次投入水解釜攪拌升溫至90℃，保溫反應6h八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備同時減壓回收苯甲醛降溫至40-45℃，冰鹽水冷至3℃，10h，過濾得氨基物鹽酸鹽3、反應條件和影響因素（1）水分對反應的影響制備異丙醇鋁時，水分能引起異丙醇鋁的水解不利于還原反應（2）異丙醇用量對反應的影響還原反應是可逆反應，異丙醇過量有利于正反應起溶劑作用八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備4、注意事項異丙醇鋁必須新鮮配制，否則影響收率。三氯化鋁吸水性極強，放熱劇烈，嚴禁一次倒入釜內，造成噴料傷人。異丙醇鋁制備和還原反應必須無水條件（0.2%以下）異丙醇鋁制備和還原反應必須控制溫度，溫度過高會使反應劇烈，產(chǎn)生大量氫氣，易引起爆炸著火。異丙醇鋁/異丙醇溶液靜置前必須保持正常回流，溫度不低于80℃，靜置后抽料溫度不低于70℃八DL-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備九D-(-)-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備1、工藝原理（1）利用形成非對映體的拆分法優(yōu)點純度高，操作方便，易于控制缺點成本高（2）誘導結晶法條件必須是消旋混合物消旋體的溶解度必須大于任一單旋體的溶解度特點原材料消耗少、設備簡單拆分收率較高，成本低廉缺點光學純度較低工藝條件控制麻煩九D-(-)-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備2、工藝過程——誘導法配料比DL-氨基物：L-氨基物：36%鹽酸=1：0.14：0.45步驟在稀鹽酸中加入DL-氨基物和L-氨基物升溫至60℃溶解完全活性炭脫色過濾降溫至35℃，析出L-氨基物，過濾重復操作母液循環(huán)套用九D-(-)-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備粗制D-氨基物，酸堿處理、脫色精制在pH9.5-10析出精制品，甩濾、洗滌、干燥收率：94.5%-95%3、反應條件的影響（1）拆分母液配制對拆分的影響要選用含量高，結晶好、色澤好的氨基物鹽酸鹽或混旋氨基物、右旋氨基物（2）連續(xù)拆分次數(shù)對拆分的影響連續(xù)拆分60-80次脫色一次并調整配比九D-(-)-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備4、注意事項拆分時真空度必須保持在0.07MPa以上，蒸汽壓保持在0.05MPa以上，內溫不得高于68℃，低溫水應保持在10-18℃之間，總體積控制在1600-1660L之間。氨基物不穩(wěn)定，遇空氣易氧化，故不能混入金屬雜質。九D-(-)-蘇型-對硝基苯基-2-氨基-1,3丙二醇制備十、氯霉素的制備工藝原理二氯乙酰化輔助反應副反應十、氯霉素的制備2、工藝過程配料比精制D-氨基物：二氯乙酸甲酯：甲醇=1:0.75:1.61步驟二氯乙酸甲酯的制備攪拌下，加甲醇、碳酸鈉、氰化鈉升溫至65℃，回流30min，控溫60-75℃在0.5h內加完三氯乙醛，反應0.5h加水稀釋溶解未反應的鹽，分出酯層減壓蒸餾，蒸出二氯乙酸甲酯用10%碳酸鈉、水洗滌，用氯化鈣干燥十、氯霉素的制備氯霉素的制備加甲醇、二氯乙酸甲酯攪拌，加入D-氨基物（含水0.3%）60℃下反應1h活性炭脫色過濾濾液中加蒸餾水，析出氯霉素冷至7℃過濾、洗滌甩濾30min，出料，干燥收率96%十、氯霉素的制備成品母液的升膜回收送入高位槽，預熱在真空度0.06MPa以上，蒸汽壓0.15-0.2MPa下，以流速600-650L/h進入升膜濃縮器進行減壓升膜濃縮3-4h后，冷至5℃，過濾，濾液回收亞胺物濃縮濾液回收亞胺物（同第八步）成品鹽酸鹽制取左旋氨基物活性炭脫色15min，加堿中和至pH7.2-7.5再脫色15min，壓濾，濾液二次中和至pH9.0-9.5過濾，沖洗，甩干，干燥得左旋氨基物收率：65.5-66.8%十、氯霉素的制備3、反應條件及影響因素（1）水分對反應的影響有水存在時，二氯乙酸甲酯會水解，則二氯乙酸會與氨基物成鹽，影響反應進行（2）配比對反應的影響二氯乙酸甲酯要適當過量，保證反應完全甲醇適當。太少影響產(chǎn)品質量太多影響產(chǎn)品收率十、氯霉素的制備4、注意事項氰化鈉是劇毒品，使用時必須遵守操作規(guī)程，由專人保管，投料時由專人審核。皮面與無機酸類接觸，投料后工具要清洗干凈，空桶須用硫酸亞鐵處理制備二氯乙酸甲酯過程中，洗滌酯的水必須經(jīng)過硫酸亞鐵處理后才能排入下水道十、氯霉素的制備濃縮濾液回收亞胺物的過程，應控制加醛的時間、溫度和回流狀況二氯乙酰化反應應在無水條件下進行，水的存在可以導致副反應發(fā)生。十、氯霉素的制備外消旋體的分離技術.外消旋體分離方法

等量對映體的混合物，其旋光性相互抵消，沒有旋光能力，稱為外消旋體。將外消旋體分為對映體的過程，叫做對映體分離（resolution）。廣義地講，對不等量的對映體混合物進行分離，也屬于對映體分離的范疇。生物分離法化學分離法目錄結晶分離法色譜分離法.結晶分離法

在一個外消旋混合物的熱飽和溶液中加入其中的一個純對映體的晶種，然后冷卻，則同種的對映體將附在晶體上析出（晶種起晶法原理）；濾去晶體后，母液重新加熱，并補加外消旋體使之達到飽和，冷卻使另一對映體析出（重結晶原理）。這樣交替進行，可方便地獲得大量純對映體結晶。

D,L-氨基醇水溶液D-氨基醇80℃冷至20℃D-氨基醇晶體母液80℃濃縮冷至20℃L-氨基醇晶體母液D,L氯霉素的母體氨基醇的結晶分離示意圖

生物酶、微生物、細菌等生物源具有非常專一的反應特性。利用酶可以選擇性地使外消旋體中的一個對映體發(fā)生反應，如降解，從而達到分離的目的。因此，這一方法也稱為“生物化學分離法”。

1858年，Pasteur就觀察到：外消旋酒石酸在酵母或青霉的存在下進行發(fā)酵，天然的（+）-酒石酸銨逐漸被消耗，而經(jīng)過一段時間之后，從發(fā)酵液中分離出純的（-）-酒石酸銨。這是微生物代謝了天然的（+）-酒石酸，而留下了（-）-酒石酸。.生物分離法

生物分離特點：立體專一性強、分離效率高和生產(chǎn)條件溫和。目前，酶法分離已從水溶液向有機介質發(fā)展。D,L-苯基甘氨酸(PG)(CH3C)2-OOD,L-乙酰PGL-氨肽酶L-PGD-乙酰PG水解/H+D-PGD,L-PGH2SO4/加熱(外消旋化)

D,L－苯基甘氨酸外消旋體的酶分離

化學分離的原理：利用合適的分離性質差異來進行分離。

常見的化學分離方法：

●沉淀與結晶：溶解度

●蒸餾：蒸氣壓

●萃取：分配系數(shù)

●色譜：分配系數(shù).化學分離法

如果外消旋體的分子含有某些活性基團，如羧基、氨基、羥基和雙鍵等，可讓其與某種旋光活性的化合物（稱為分離劑）進行反應，生成兩種非對映體。利用非對映體在分離性質上的差別可將其分開。換句話說，化學分離的原理是將具有相同性質的對映體轉變?yōu)榫哂胁煌再|的非對映體來進行分離。分離過程一般包括如下三個步驟：手性試劑衍生分離非對映體分解或還原單個對映體化學分離法原理(+)_-扁桃酸的分離CHOHCOOH*-扁桃酸_(+)(-)-麻黃堿OH-(-)-麻黃堿鹽酸鹽(-)-麻黃堿-(-)-麻黃堿(-)-扁桃酸(+)-扁桃酸-+乙醇結晶分離--扁桃酸(+)(-)-麻黃堿-扁桃酸(-)-(-)-麻黃堿H++HCCOOHL-(+)-扁桃酸D-(-)-扁桃酸COOHCHOHHOH手性試劑衍生分離非對映體分解單個對映體.化學分離的關鍵是選擇合適的分離劑◆分離劑（1）容易與外消旋體中的兩個對映體結合生成非對映異構體。分離后，又容易再生出原來的對映體。如酸堿反應。（2）所形成的非對映異構體溶解度有較大的差別，其中之一容易結晶。（3）分離劑應達到旋光純。從原理上，分離后對映體純度不會超過分離劑純度。假定分離劑(-)-B堿的旋光純度為90%（即含有10%的(+)-B），被用來分離(±)-A酸，那么所形成的鹽中將有10%的含量。（4）分離劑應廉價易得，或可方便回收.色譜分離法與經(jīng)典的對映體分離法相比，色譜法具有許多明顯的優(yōu)越性，可以滿足各種條件下對映體分離和測定的要求。能夠進行簡便快速的定性定量分析，也能進行制備規(guī)模的分離和微量測定。目前，色譜法已成為光學分離最有用的方法。歷史上，曾采用一些天然手性吸附劑，如淀粉、蔗糖、羊毛等成功分離一些外消旋體。現(xiàn)代制備色譜在分離外消旋體方面更是發(fā)揮更大的作用。如選用分離能力很強的手性固定相填充劑，用大柱子，一次性能分離幾十克量的外消旋體，并達到99%的旋光純度。.原理

手性色譜的原理是通過待分離對映體與手性固定相之間的可逆相互作用，根據(jù)形成締合物的難易程度和穩(wěn)定程度，經(jīng)過多次質量交換后，達到對映體間的分離。手性分離原理包括主-客體作用、絡合作用、配體交換、相分離、離子交換等。核心是分子手性識別作用，即對映體與固定相間的相互作用。高效液相色譜法氣相色譜法薄層色譜法超臨色譜法毛細管電泳逆流色譜—離心分配色譜法.常用于手性分離的色譜技術在這些色譜方法中，高效液相色譜法不會因高溫而使溶質構型發(fā)生變化和失去生物活性，柱容量高，具有發(fā)展成實驗和工業(yè)規(guī)模對映體制備分離的巨大潛力。氯化過程氯化過程氯化：指化合物中引入氯元素，生成含氯化合物的反應，其產(chǎn)物用途廣泛。氯化過程的主要產(chǎn)物是氯代烴，氯代烴是指烴的氯取代化合物，即脂肪烴、脂環(huán)烴和芳烴中的一個或多個，甚至全部氫原子被氯原子取代生成的化合物。烴類氯化物具有優(yōu)良的不燃性，是極好的阻燃材料和滅火劑，也是高分子材料的重要單體，可合成工業(yè)和民用產(chǎn)品。

氯代烴的主要生產(chǎn)方法

氯乙烯

平衡氧氯化生產(chǎn)氯乙烯的基本原理及工藝

平衡氧氯化法技術進展氯代烴的主要生產(chǎn)方法原料：相應的烴、醇、氯代烴等；氯化劑：氯、氯化氫和許多有機及無機氯化物；方式：熱、光或催化劑促進反應。生產(chǎn)過程的化學反應：

☆1、取代氯化；（強放熱反應）

☆2、加成氯化；（放熱反應）3、氫氯化；（烯烴的氫氯化是弱放熱反應；炔烴的氫氯化是強放熱反應；4、脫氯化氫反應；（吸熱反應）

☆5、氧氯化反應；6、氯解反應

氯乙烯（VC）氯乙烯的性質和用途理化性質：CH2=CHCl，相對分子質量62.5，沸點-134℃；通常狀態(tài)下是無色氣體，具有微甜氣味，微溶于水，溶于烴類、醇、醚、丙酮等有機溶劑中，易液化。易燃易爆：與空氣混合的爆炸極限為4％～22％；3.6～31%；VC化學性質表：危害資料表：

有毒：氯乙烯通常由呼吸道進入人體，會引起急性和慢性中毒，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚組織產(chǎn)生損害。①吸入性中毒之癥狀②皮膚接觸性中毒之癥狀氯乙烯液體接觸皮膚，則會因氯乙烯急速吸熱蒸發(fā)而導致凍傷，浸在液體中則會引起中度的化學性灼傷。③眼睛接觸性中毒之癥狀氯乙烯液體接觸眼睛，會產(chǎn)生立即的疼痛、嚴重刺激及凍傷的永久傷害。用途：氯乙烯的用途很廣，除少量用于制備三氯乙烷外，主要應用是生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂，故常稱為氯乙烯單體（VCM）。聚氯乙烯為五大合成樹脂之一，是無定形結構的白色粉末，有較好的機械強度，有優(yōu)異的電介性能，對光和熱的穩(wěn)定性差。由于其價廉易得、應用廣泛，因此需求量和產(chǎn)量逐年上升，廣泛用于工業(yè)、農業(yè)和建材行業(yè)。氯乙烯的生產(chǎn)方法1.乙炔法乙炔與氯化氫加成催化反應生成氯乙烯于1930年實現(xiàn)工業(yè)化。此反應可以是氣相，也可以是液相反應，工業(yè)上采用氣相法，其反應式為：反應器：采用列管式，分成兩組：第一組裝入使用過的催化劑，第二組裝入新催化劑。操作條件：溫度130～180℃，絕對壓力0.12～0.15MPa，原料氣配比C2H2：HCl=l：0.5～l：l.0(摩爾)，乙炔空速為30～60h-1。催化劑：氯化汞，載體是活性炭，一般HgCl2的含量為10％～20％。

催化劑HgCl2是易揮發(fā)的物質，直接影響乙炔的轉化率和氯乙烯的收率。

聯(lián)合平衡法單耗副產(chǎn)比例從表中可以看出，平衡氧氯化法的優(yōu)越性：

副產(chǎn)物很少，若用純氧作氧化劑，其排放的氣量可大為減少。因此，平衡氧氯化法被廣泛采用，特別西歐國家，就目前世界氯乙烯產(chǎn)量來說，有90％是采用平衡氧氯化法生產(chǎn)的。我國的實際情況：目前，中國氯乙烯的生產(chǎn)工藝比較落后，原料不盡合理，電石乙炔法產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70％左右，成本較高，生產(chǎn)能力較小，全國其有80余家生產(chǎn)廠，其中年產(chǎn)20萬t氯乙烯只有2家，年產(chǎn)5萬t的有8家。二氯乙烷有兩種異構體：

1，2-二氯乙烷為對稱異構體（沸點83.5℃，高毒性物質）1，1-二氯乙烷為不對稱異構體（沸點57.3℃，低毒類）兩者均為無色、易揮發(fā)、具有氯仿氣味的油狀液體。EDC理化性質：外觀與性狀：無色或淺黃色透明液體，有類似氯仿的氣味。閃點(℃)：13（中閃點易燃液體）引燃溫度(℃)：413爆炸上限%(V/V)：16.0爆炸下限%(V/V)：6.2EDC危險性概述：健康危害：對眼睛及呼吸道有刺激作用；吸入可引起肺水腫；抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)、刺激胃腸道和引起肝、腎和腎上腺損害。

急性中毒：其表現(xiàn)有二種類型，一為頭痛、惡心、興奮、激動，嚴重者很快發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制而死亡；另一類型以胃腸道癥狀為主，嘔吐、腹痛、腹瀉，嚴重者可發(fā)生肝壞死和腎病變。慢性影響：長期低濃度接觸引起神經(jīng)衷弱綜合征和消化道癥狀。可致皮膚脫屑或皮炎。

環(huán)境危害：該物質對大氣臭氧層破壞力極強。燃爆危險：本品易燃，高毒，為可疑致癌物，具刺激性。消防措施

危險特性：

易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。受高熱分解產(chǎn)生有毒的腐蝕性煙氣。與氧化劑接觸發(fā)生反應，遇明火、高熱易引起燃燒，并放出有毒氣體。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。有害燃燒產(chǎn)物：

一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、光氣。滅火方法：

噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離。

滅火劑：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。

平衡氧氯化生產(chǎn)氯乙烯的基本原理及工藝所涉及的化學反應包括：①乙烯直接氯化；②乙烯與氯化氫的氧氯化；

③1，2-二氯乙烷的裂解反應。工藝單元主要包括：①直接氯化單元（低溫氯化工藝，高溫氯化工藝）②氧氯化單元；（固定床工藝和流化床工藝，空氣法和氧化法）

③二氯乙烷凈化單元；④二氯乙烷裂解單元；（氣相進料和液相進料）

⑤氯乙烯精制。

圖9-13平衡氧氯化法制氯乙烯流程示意圖(P130)1-氧氯化反應器；2-驟冷塔；2’-分離器；3-吸收塔；3’-解吸塔；4-汽提塔；5-直接氯化反應器；6-輕組分塔；7-重組分塔；8-裂解爐；9-氯化氫分離器；10-氯乙烯塔直接氯化單元

FeCl3主反應：CH2=CH2+Cl2CH2Cl-CH2Cl（EDC）[放熱]副反應：CH2=CH2+Cl2CH2=CH2ClCH2Cl-CH2Cl+Cl2CH2Cl-CHCl2+HClCH2=CH2+HClCH3-CH2Cl

1、直接氯化反應的影響因素①溶劑極性溶劑，以產(chǎn)物EDC本身作溶劑。（氣液反應）②溫度反應溫度低于250℃。③催化劑雖然直接氯化反應可在無催化劑條件下進行，但為了促進加成反應，抑制多氯化物，采用催化劑為好，目前工業(yè)上采用FeCl3催化劑，添加NaCl助催化劑改善催化劑的性能。催化劑雖然越多，反應速率和選擇性越高，但催化劑一定要適量，并保持在溶液中的均勻分布！④原料配比乙烯過量5～25%。⑤雜質嚴格控制原料氣中氧氣、水分（＜5×10-5）和硫酸根（＜2×10-6）的含量。2、直接氯化單元該單元包括：直接氯化反應、EDC酸洗和堿洗。直接氯化反應的反應器：氣液塔式反應器。

反應器為內襯瓷磚的鋼制設備，反應器中央安裝套筒內件，套筒內填裝鐵環(huán)填料。反應器外裝兩臺外循環(huán)冷卻器，將反應熱及時移出反應區(qū)。酸洗的目的：除去氯化反應產(chǎn)物中的氯化鐵，以防止堿洗時形成氫氧化鐵，在EDC精制時堵塞輕組分和重組分塔的塔釜。堿洗的目的：處理游離氯、氯化氫和三氯乙醛，防止下游設備的腐蝕，以及三氯乙醛和EDC在輕組分塔中形成共沸物。按照產(chǎn)物的出料方式，直接氯化分為：

低溫氯化、中溫氯化和高溫氯化技術。低溫氯化是在EDC沸點（83.5℃）以下進行反應，粗產(chǎn)品液相采出。中溫氯化是在EDC沸點以上進行反應，反應溫度通常為90～100℃，生成的EDC以氣相出料。高溫氯化是反應溫度為120℃左右。圖9-15環(huán)流反應器結構示意圖(P311)1-環(huán)流反應器；2-精餾塔低溫氯化法工藝流程示意圖(P310)1-氯化塔；2-循環(huán)冷卻器；3-催化劑溶解罐；4-過濾器；5，6-洗滌分層器乙烯氧氯化反應1、主反應CH2=CH2+2HCl+1/2O2CH2Cl-CH2Cl+H2O副反應CH2=CH2+2O22CO+2H2OCH2=CH2+3O22CO2+2H2OCH2Cl-CH2Cl+HCl+1/2O2C2H3Cl3+H2OCH2=CH2+HCl+1/2O2CH2=CHCl+H2O2、催化劑：金屬氯化物，其中氯化銅活性最高，選擇性最好。載體一般選用γ-Al2O3。可分為三種類型：單組分催化劑：單銅催化劑，其中活性組分為氯化銅。雙組分催化劑：氯化銅+（堿金屬或堿土金屬）KCl+γ-Al2O3多組分催化劑：氯化銅+（堿金屬或堿土金屬）KCl+稀土金屬氯化物+γ-Al2O33、反應條件的確定（1）溫度乙烯氧氯化反應是強放熱反應，主反應的反應熱為251kJ/mol，完全氧化反應的反應熱為1324.6kJ／mol，因此反應溫度的控制是十分重要的。①從動力學上講，升高溫度有利于反應速率的加快，如圖9-7所示，當反應溫度高于250℃時，生成1.2-二氯乙烷的反應速率隨溫度升高而增加緩慢，但此時的副反應加快，生成CO和CO2量增加，多氯產(chǎn)物也隨之增加，必然導致l.2-二氯乙烷選擇性下降。圖9-7溫度對反應速率的影響

從圖9-8和圖9-8’中可知，當1.2-二氯乙烷的選擇性最高時，其反應溫度大約在250℃，在此溫度下，乙烯完全氧化反應開始加快，故操作溫度應低于250℃以下較為適宜。

圖9-8溫度對反應速率的影響

圖9-8’溫度對乙烯燃燒反應的影響②溫度過高會使催化劑的活性組分CuCl2揮發(fā)流失加快，導致活性下降也快，壽命縮短。③主反應是強放熱反應,從生產(chǎn)安全的角度考慮,必須對反應過程的溫度進行嚴格控制。

綜合三方面的原因，反應溫度宜低些，最適宜的操作溫度范圍與使用的催化劑有關。當選擇高活性的氯化銅催化劑時，220～230℃較為適宜。（2）壓力從提高乙烯氧氯化反應速率的角度看，增加反應壓力是有利的，但是同時也加快了副反應的生成速率，特別是當壓力增加到某一值時，副反應氯乙烷生成速率急劇增加，反而使1，2-二氧乙烷的選擇性下降。綜合的結果，反應壓力不宜過高，避免造成原料的浪費。通常在1MPa以下，流化床壓力宜低，固定床壓力可稍高。（3）原料的配比及純度乙烯氧氯化反應式可知，原料氣中乙烯、氯化氫和氧氣的理論摩爾比為l：2：0.5，在實際工業(yè)生產(chǎn)中，乙烯和氧氣是過量的，其目的是，盡可能使氯化氫完全轉化。乙烯也不能過量太多，只要能使氯化氫接近完全轉化即可。氧氣的過量也要適當，大約過量50%。氯化氫最好不過量，否則過量的氯化氫會吸附在催化劑表面，使催化劑顆粒膨脹，引起流化床床層升高過快，甚至出現(xiàn)節(jié)涌。典型工業(yè)操作原料配比為：乙烯：氯化氫：氧氣=1.05：2：0.75原料乙烯的純度對氧氯化的反應影響很小，因此可以用濃度較低的乙烯。如可以使用70%乙烯和30%惰性組分的原料，惰性組分能帶走反應熱，使反應體系的溫度較易控制。但原料乙烯中的不飽和烴含量必須嚴格控制！原料HCl的純度很重要，一般采用加氫精制，使乙炔含量控制在2×10-4以下。（4）空速為使氯化氫接近完全轉化，需要的接觸時間較長，但接觸時間過長反而使氯化氫的轉化率下降，其原因可能是發(fā)生二次反應的結果。活性低的催化劑，適宜空速較低；活性好的催化劑，適宜空速較高。一般范圍為：250～350h-14、氧氯化法工藝過程根據(jù)所采用的氧化劑的不同，分為空氣法和氧氣法。項目空氣法氧氣法原料來源工藝流程催化劑用量占地面積環(huán)境污染來源豐富，價格低廉流程長，需吸收、解吸裝置，處理空氣中的EDC單位體積催化劑反應效率低大尾氣排放量大，污染大需建空分裝置，成本高不需吸收、解吸裝置反應效率高小尾氣排放量少圖9-16乙烯氧氯化制二氯乙烷工藝流程（空氣）1-加氫反應器；2-汽水分離器；3-氧氯化反應器；4-催化劑儲罐；5-壓縮機（1）固定式氧氯化反應器優(yōu)缺點：轉化率高，但傳熱較差，固定床反應管存在熱點，易產(chǎn)生局部溫度過高使反應選擇性下降,活性組分流失加快,催化劑使用壽命縮短。（2）流化床氧氯化反應器優(yōu)點：床內固體顆粒粒度較小，又是分布在氣流中，氣固相接觸面積大，傳熱傳質優(yōu)良，床內溫度分布均勻，控溫容易；缺點：催化劑磨損較大，物料返混嚴重。圖9-17流化床乙烯氧氯化反應器構造示意圖1.乙烯和HCl入口;2.空氣入口;3.板式分布器;4.管式反應器;5.催氣劑入口;6.反應器外殼;7.冷卻管組;8.加壓熱水入口;9、11、12.旋風分離器;10.反應氣出口;13.人孔;14.高壓水蒸氣出口二氯乙烷凈化單元(P313)流程一共有三種方案：三塔、四塔、五塔。組分含量（質量分數(shù)）%組分含量（質量分數(shù)）%EDC水鐵苯99.5

＜10-5＜3×10-7＜2×10-31，1，2-三氯乙烷三氯乙烯1，3-丁二烯＜10-4＜10-4＜5×10-5二氯乙烷熱裂解單元1、反應條件的確定（1）溫度

二氯乙烷裂解反應是可逆吸熱反應，提高溫度對熱力學和動力學都有利。確定反應溫度要綜合考慮二氯乙烷轉化率和收率兩個因素，通常選在500～550℃范圍內。（2）壓力二氯乙烷裂解反應是體積增加的可逆反應，從熱力學角度：提高壓力對反應不利；從動力學角度：增加壓力可提高反應速率和設備的生產(chǎn)能力。從其他方面：①增加壓力可以使氣體密度增加，有利于抑制二氯乙烷分解析碳反應；②改善氣體的導熱性能；③有利于產(chǎn)物氯乙烯和副產(chǎn)物氯化氫的冷凝回收。綜合考慮，生產(chǎn)中采用加壓操作！目前有：低壓法、中壓法、高壓法三種工藝。（3）原料純度原料二氯乙烷中：1，2-二氯丙烷含量小于0.3%；鐵離子含量不超過10-4；水分含量低于5×10-6。工業(yè)生產(chǎn)對EDC的純度要求很高，一般在99%以上。（4）空速2、二氯乙烷裂解裂解是將EDC轉化為VCM和氯化氫的過程，有氣相法和液相法兩種。圖9-21二氯乙烷裂解爐示意圖氯乙烯精制目的：除掉來自裂解單元的氯乙烯中少量未轉化的二氯乙烷和產(chǎn)物氯化氫，得到聚合級的氯乙烯單體。最常用的流程：兩塔流程和三塔流程。三塔流程包括：氯乙烯精餾塔、汽提塔和氯化氫塔。汽提塔的作用是：將產(chǎn)品中的氯乙烯中所含的少量氯化氫汽提出來。平衡氧氯化法技術進展1、乙烷直接氧氯化工藝C2H6+HCl+O2C2H3Cl+2H2OC2H6+Cl2+1/2O2C2H3Cl+HCl+H2OC2H6+Cl2C2H3Cl+3HCl2.乙烯直接氯化/氯化氫氧化圖9-23氯乙烯生產(chǎn)新工藝流程圖(1)乙烯直接氯化生成1.2-二氯乙烷，產(chǎn)物1.2-二氯乙烷的純度可達99.5％，可直接進行熱裂解；(2)1.2-二氯乙烷的熱裂解和HCl回收。直接生成的和精制循環(huán)的l.2-二氯乙烷送入高溫爐內，生成氯乙烯及氯化氧氣體；(3)氯乙烯產(chǎn)品的精制和l.2-二氯乙烷的回收。經(jīng)兩臺精餾塔處理得到產(chǎn)品氯乙烯，并回收未轉化的1.2-二氯乙烷；(4)l，2-二氯乙烷精制；(5)氯化氫氧化生成氯氣，循環(huán)使用。3、乙烯直接取代氯化C2H4+Cl2C2H3Cl+HCl4、其他方法氯化過程概述氯化反應類型1.反應類型（1）加成氯化（2）取代氯化（3）氧氯化（4）氯化物裂解脫氯反應：脫氯化氫反應：高溫裂解：工業(yè)氯化方法（1）熱氯化

熱能激發(fā)Cl2解離成氯自由基，進而與烴類分子反應生成氯衍生物，活化能高，副反應多，（在氣相中進行）。（2）光氯化法

以光子激發(fā)Cl2，解離成氯自由基活化能低，反應條件溫和（在液相中進行）。（3）催化氯化法非均相催化均相催化（金屬氯化物為催化劑）氯化反應機理1.自由基鏈鎖反應機理光氯化、熱氯化屬此機理鏈引發(fā)：鏈傳遞：鏈中止：產(chǎn)物：四種氯代甲烷的化合物產(chǎn)物組成：與T有關，主要決定于Cl2/CH4比例。2.離子基反應機理（催化氯化屬此機理）

苯的取代氯化提出了兩種觀點闡述離子基反應機理a.第一種觀點b.第二種觀點氯化劑（1）工業(yè)上常用氯化劑有：氯氣、鹽酸、次氯酸和次氯酸鹽等（2）適用場合a.Cl2

氣相氯化，一般不用催化劑；

b.HCl活性比氯氣差，一般需在催化劑存在；c.次氯酸和次氯酸鹽比氯化氫強，比氯氣弱；

d.SOCl2、POCl3、PCl3、PCl5活性很高，不穩(wěn)定；e.金屬氯化物如SbCl3、SbCl5

、氯化銅、氯化汞等，它們本身是氯化劑，具有輸送氯的功能，同時也用作催化劑。氯乙烯的生產(chǎn)1.氯乙烯生產(chǎn)方法概述（1）乙炔法

乙炔的轉化率97%-98%，氯乙烯的產(chǎn)率80%-95%。缺點是乙炔價格貴，催化劑含汞，有毒，會造成環(huán)境污染，已經(jīng)日趨淘汰。

（2）乙烯法優(yōu)點是乙烯價格比乙炔便宜，無汞污染，缺點是副產(chǎn)物HCl造成新的污染我國目前仍有60%氯乙烯采用此法氯的利用率只有50%，另一半以HCl存在（3）聯(lián)合法將上述（1）（2）法合并，解決了HCl出路的問題，但汞污染問題及乙炔價格貴的問題依然存在。（4）氧氯化法本法僅用乙烯一種原料來生產(chǎn)氯乙烯，產(chǎn)生的HCl用氧氯化法除去，也沒有新的污染問題產(chǎn)生。

乙烯轉化率約為95%，二氯乙烷產(chǎn)率超過90%，由于解決了副產(chǎn)物HCl的問題，故生產(chǎn)中需要平衡各種物料量，以保證沒有多余的HCl產(chǎn)生。本法與（1）（2）相比，存在工藝路線長，設備多等缺點。世界生產(chǎn)氯乙烯的主要方法(5)乙烷法

正在開發(fā)的新方法，已建成1kt/a中式裝置

表5-2-02不同氯乙烯工藝的經(jīng)濟比較氯乙烯的用途：主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂，約占總用途的96%，少量氯乙烯用于制備氯化溶劑。乙烯氧氯化制氯乙烯目的--HCl的利用主反應：△H=﹣251kJ/mol副反應：（1）乙烯的深度氧化（2）生成氯乙烷和1，1，2－三氯乙烷（3）其它氯衍生物生成CHCl3，CCl4，氯乙烯等催化劑（1）CuCl2/γ-Al2O3單組份催化劑Cuwt%↑，活性↑Cuwt%=5～6％，HCl轉化率100％，活性最高。Cu↑，副反應↑Cuwt%>5%，CO2維持在一定水平工業(yè)：5％Cu，優(yōu)點：選擇性好缺點：CuCl2易流失（2）CuCl2-KCl/γ-Al2O3雙組分催化劑熱穩(wěn)定性增加，活性降低。方向：CuCl2-堿金屬氧化物-稀土金屬氯化物（3）多組分催化劑為了提高雙組分催化劑的活性，又添加了稀土金屬氯化物（如氯化鈰，氯化鑭等）變成多組分催化劑。

采用的反應器有固定床和硫化床兩種.反應機理氧化還原機理：試驗證據(jù)：（1）CH2CH2單獨通過氯化銅催化劑有二氯乙烷和氯化亞銅生成；（2）將空氣或氧氣通過被還原的氯化亞銅時將其全部轉化為氯化銅；（3）乙烯濃度對反應速率影響最大。反應動力學在氯化銅為催化劑時由實驗測得動力學方程為：當氧的濃度達到一定值后為下式：反應動力學與反應機理一致。工藝條件的影響（1）反應溫度強放熱反應，溫控特別重要。T↑,CO2↑,CO↑,三氯乙烷↑，S↓T↑,CuCl2流失快T>250℃，r二氯乙烷趨于常數(shù)，S↓。高活性CuCl2/γ-Al2O3，T=220～230℃（2）反應壓力P↑,r↑,S↓

壓力不宜太高，選擇常壓或低壓操作。（3）配料比理論：CH2CH2:HCl:O2=1:2:0.5實際：CH2CH2、O2稍過量若HCl過量，催化劑顆粒會脹大，流化床發(fā)生節(jié)涌。（4）原料氣純度乙炔、丙烯和C4烯烴要嚴格控制，否則易生成多氯化物。（5）停留時間

τ↑，HCl轉化率↑

τ太長，設備生產(chǎn)能力下降，副反應加劇，選擇性下降。

170℃加氫使少量乙炔變?yōu)橐蚁┝?/p>

化

床

反

應

器1.乙烯和HCl入口2.空氣入口3.板式分布器4.管式分布器5.催化劑入口6.反應器外殼7.冷卻管組8.加壓熱水入口9.11.12旋風分離器10.反應器出口13.人孔14.高壓水蒸氣出口氧氯化為強放熱反應，靠加壓熱水汽化帶走反應熱，副產(chǎn)中壓水蒸汽

管內裝填催化劑，管間加壓熱水作載體，副產(chǎn)中壓水蒸氣。優(yōu)點：

1.氣體在床層內的流動返混小，有利于抑制串聯(lián)副反應的反應。2.催化劑的強度和耐磨性要求不高。缺點：1.結構復雜，催化劑裝卸困難；2.空速小；3.由于溫度軸向分布熱點存在，影響催化劑效率固

定

床

反

應

器固定床乙烯氧氯化用空氣和氧氣作氧化劑時的對比平衡法制氯乙烯△H=﹣171kJ/mol△H=﹣251kJ/mol△H=79.5kJ/mol直接氯化單元

氧氯化單元二氯乙烷分離和精制單元二氯乙烷裂解單元氯乙烯精制單元直接氯化單元：

低溫氯化工藝：較早工藝采用低溫氯化工藝，溫度為40~60℃。

氯化反應器：氣液相塔式反應器——為套筒結構，套筒內填裝鐵環(huán)填料。開工前向反應器內充滿二氯乙烷液體。乙烯和氯氣進入反應器內套筒，與催化劑接觸反應生成二氯乙烷。由于加料乙烯和氯氣的提升作用，生成的液體二氯乙烷沿內筒上升至內筒上部，而后沿筒外環(huán)隙向下流動，形成液體在反應器內的自動循環(huán)，使反應器內的溫度趨于均勻一致。洗滌除去FeCl3和HCl低溫法缺點：

熱量沒有得到充分利用；液體產(chǎn)物夾帶催化劑，增加了洗滌工序；廢水多；能耗大。

高溫氯化工藝：反應在接近二氯乙烷的沸點條件下進行。常壓下二氯乙烷的沸點為83.5℃，在0.2~0.3MPa壓力下沸點約為120℃。在液相沸騰條件下進行反應，未反應原料被產(chǎn)物二氯乙烷蒸汽帶走，致使產(chǎn)物收率下降，為了提高收率，將反應器設計成一個U型管和一個分離器的組合體。

（未轉化乙烯等）（三氯、四氯乙烷等）高溫法特點：熱量利用合理；氣相出料，不會夾帶催化劑，省去洗滌工序，不需補充催化劑；無廢水；原料利用率高（99%），產(chǎn)物純度高（99.99%）。二氯乙烷分離和精制單元離開流化床的產(chǎn)物混合物進入驟冷塔冷卻至90℃，除去催化劑和HCl，實現(xiàn)了濕式除塵；驟冷塔塔頂出來的氣相通過冷卻，冷凝成液體進入分層器；分離掉水層以后，得到粗二氯乙烷去精餾塔精制；驟冷塔塔底排出的廢水在汽提塔以水蒸氣汽提，回收其中的二氯乙烷，冷凝后送入分層器。驟冷塔洗去催化劑和HCl，降溫至90℃，類似濕式除塵將水和產(chǎn)物及衍生物分離繼續(xù)分離夾帶氣體,回收二氯乙烷，冷凝后返回分層器二氯乙烷裂解單元二氯乙烷進入裂解爐預熱段，借助裂解煙氣將其預熱到220℃，部分二氯乙烷汽化；氣液混合物進入分離器，未液化的二氯乙烷在分離器底部引出，過濾，送蒸發(fā)器蒸發(fā)汽化；汽化后的二氯乙烷再經(jīng)分離器分離出夾帶的液滴；分離器頂部出來的氣態(tài)二氯乙烷進入裂解爐；裂解氣進入驟冷塔，用循環(huán)二氯乙烷將裂解氣冷卻至80~90℃；不凝氣部分主要是氯化氫，送至精餾部分氯化氫塔；500~550℃，二氯乙烷轉化率50~55%將液體二氯乙烷繼續(xù)蒸發(fā)氣化循環(huán)液態(tài)二氯乙烷冷卻，由500~550℃冷卻至80~90℃塔底為二氯乙烷、少量氯乙烯、溶解HCl氯乙烯精制單元：將粗氯乙烯進行精制達到聚合級氯乙烯單體氯化氫塔的三股進料為富氯化氫、富氯乙烯、富二氯乙烷；氯化氫塔頂采出氯化氫；塔釜采出主要是氯乙烯和二氯乙烷；氯乙烯塔塔頂采出氯乙烯，塔釜采出二氯乙烷（送回二氯乙烷精餾系統(tǒng)）；氯化過程概述

1.氯化反應類型取代氯化

烴類取代氯化的共同特點：t↑、T↑，或通氯量↑，氯化深度加深，產(chǎn)物中除一氯產(chǎn)物外，還會生成多氯化物，氯化得到的是多種氯化產(chǎn)物。對芳香烴側鏈的取代反應，需抑制苯環(huán)上氫原子的取代氯化反應。原料烴和氯氣中不允許有鐵和鋁等雜質以及水分存在，因為它們會催化苯環(huán)上氫原子的取代氯化反應。加成氯化氧氯化

氯化物裂解

氯化方法熱氯化法熱能激發(fā)氯分子，使其解離成氯自由基，進而與烴類分子反應而生成各種氯衍生物。低溫時主要發(fā)生加成反應，高溫時發(fā)生取代反應。光氯化法光子激發(fā)氯分子，使其解離成氯自由基，進而實現(xiàn)氯化反應。

在液相中進行，反應條件比較緩和。催化氯化均相催化非均相催化氯化反應機理自由基鏈反應機理：熱氯化和光氯化

脂肪烴的取代氯化反應機理可表達如下:

鏈引發(fā)Cl2→2Cl·

鏈傳遞Cl·+RH→R·+HClR·+Cl2→RCl+Cl·

鏈終止2R·→R-RR·+Cl·→RCl2Cl·→Cl2R·+器壁→非自由基產(chǎn)物

脂肪烴的加成氯化反應機理可表達為:

鏈引發(fā)Cl2→2Cl·

鏈傳遞Cl·+CH2＝CH2→ClCH2CH2·ClCH2CH2·+Cl2→ClCH2CH2Cl+Cl·

鏈終止2R·→R-RR·+Cl·→RCl2Cl·→Cl2R·+器壁→非自由基產(chǎn)物

離子基反應機理：催化氯化

苯的取代氯化反應的歷程有兩種觀點。第一種觀點認為可能是催化劑使氯分子極化離解成親電試劑氯正離子，它對芳核發(fā)生親電進攻，生成σ中間絡合物，再脫去質子而得到環(huán)上取代的氯化產(chǎn)物。在這種機理中，催化劑和氯形成一種極性絡合物，起向苯分子供Cl＋的作用。

第二種觀點認為首先由氯分子進攻苯環(huán)，形成中間絡合物，催化劑的作用是從中間絡合物中除去氯離子。研究發(fā)現(xiàn)，水分對催化劑的反應活性有明顯影響，水分太多，會將催化劑從反應液中萃取出來，反應將被迫停止。水分太少，催化反應十分緩慢。因此有人推測，真正有反應活性的催化劑是FeCl3·H2O的復合物。氯化劑

向作用物輸送氯的試劑稱為氯化劑。工業(yè)上采用的有氯氣、鹽酸(氯化氫)、次氯酸和次氯酸鹽、光氣(又稱碳酰氯COCl2)、SOCl2、POCl3、金屬和非金屬氯化物等，工業(yè)上常用的氯化劑是氯氣、鹽酸(氯化氫)、次氯酸和次氯酸鹽。

在氣相氯化中氯氣直接參與反應，不需要催化劑。由于氯化產(chǎn)物比較復雜，主產(chǎn)物(目的產(chǎn)物)的產(chǎn)率較低。在液相氯化中，氯氣需要光照或催化劑才能進行氯化反應，但目的產(chǎn)物的收率較高，反應條件緩和，易控制。

氯化氫的反應活性比氯氣差，要在催化劑存在下才能進行取代和加成反應。

次氯酸和次氯酸鹽的反應活性比氯化氫強，比氯氣弱。

乙烯氧氯化制氯乙烯

1.氯乙烯生產(chǎn)方法

乙炔法

乙炔轉化率97%～98%，氯乙烯產(chǎn)率80%～95%，主要副產(chǎn)物是1-1-二氯乙烷。乙炔法技術成熟，反應條件緩和，設備簡單，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率高。缺點是乙炔價貴，催化劑含汞有毒。

乙烯法

氯利用率只有50%，另一半氯以氯化氫的形式從熱裂解氣中分離出后，可用空氣或氧把氯化氫氧化成氯氣重新使用，但設備費和操作費均較高，導致氯乙烯生產(chǎn)成本提高。

聯(lián)合法

上述兩法的結合，用乙炔來消耗乙烯法副產(chǎn)的氯化氫。等于在工廠中并行建立兩套生產(chǎn)氯乙烯的裝置，基建投資和操作費用會明顯增加，有一半烴進料是價格較貴的乙炔，致使生產(chǎn)總成本上升，乙炔法的引入仍會帶來汞的污染問題。

氧氯化法

乙烯轉化率約95%，二氯乙烷產(chǎn)率超過90%，還可副產(chǎn)高壓蒸氣。由于在設備設計和工廠生產(chǎn)中始終需考慮氯化氫的平衡問題，故這一方法又稱為平衡法。該法原料價廉易得、生產(chǎn)成本低、對環(huán)境友好。但設備多、工藝路線長，需進一步改進。氧氯化法工藝原理

化學反應氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯包括乙烯氯化、乙烯氧氯化和二氯乙烷裂解3個工序。氧氯化的主反應為：

氧氯化的主要副反應：反應機理①氧化還原機理

第1步是反應的控制步驟②乙烯氧化機理反應的控制步驟是吸附態(tài)乙烯和吸附態(tài)氧的反應。

反應動力學根據(jù)上述反應機理，在氯化銅為催化劑時由實驗測得的動力學方程式為：

與前述的2種反應機理基本上吻合。

催化劑單組分催化劑：活性成分為氯化銅，選擇性好，但氯化銅易揮發(fā)，壽命短；雙組分催化劑：添加氯化鉀，反應活性↓，但催化劑的熱穩(wěn)定性↑↑；多組分催化劑：加入氯化鈰、氯化鑭等，↑催化活性，↑催化劑的壽命。工藝條件的選擇①反應溫度

溫度對反應速度影響

溫度對選擇性的影響(以氯計)

反應溫度↑，催化劑使用壽命↓，操作安全性↓。反應溫度應當愈低愈好。流化床為205～235℃，固定床為230～290℃。

溫度對乙烯燃燒反應影響

②反應壓力常壓或低壓操作。加壓可提高設備利用率，對后續(xù)的吸收和分離操作有利，工業(yè)上一般都采用在低壓下操作。

③配料比乙烯過量3%～5%，氧也應稍微過量，氯化氫不能過量，原料氣的組成在爆炸極限范圍外。工業(yè)上采用的配比為:

乙烯：氯化氫：氧=1：2：0.5(mol比)。④原料氣純度空氣需過濾、洗滌和干燥，除去少量固體雜質和SO2、H2S及水分；氯化氫氣體要進行加氫脫炔；原料乙烯中的乙炔、丙烯和C4烯烴的含量必須嚴格控制，以免給產(chǎn)品的提純增加難度，并對反應帶來不利影響。

⑤停留時間停留時間達10s時，氯化氫的轉化率才能接近100%，但停留時間過長，轉化率會稍↓，還使設備生產(chǎn)能力↓，副反應