第07章天然气的直接衍生物要点解析.ppt

性质vv 一碘甲烷 二碘甲烷 三碘甲烷 四碘化碳 分子式 CH3I CH2I2 CHI3 CI4 分子量 141.93 267.83 393.73 519.62 外观 无色液体 黄色液体 黄色粉末或晶体 暗红色结晶 密度()/g.cm-3 2.279 3.3254 4.008 4.32 熔点/℃ -66.45 5.7 123 168 沸点/℃ 42.5 181(分解) 218 易升华 粘度/mPa.s -- 3.35 () -- -- 折射率 1.5317() 1.7425() -- -- 水中溶解度 /L() /L() 微溶 -- 表7.5 甲烷碘化物的主要物性数据 甲烷碘化物的性质 甲烷碘化物的合成也是用间接法来得到的。从理论上讲，大多数的甲烷碘化物都可由甲烷的氯化物经催化碘化而制备： 7.2.3.2 甲烷碘化物的合成方法 但该方法实现难度很大，多数情况下都采用其他方法来合成。如，用甲醇、海绵铁和碘合成碘甲烷： 工业上用硫酸二甲酯经碘化来生产碘甲烷： 生成的碘甲烷逐渐被蒸出，收集蒸馏物，分去水层即为碘甲烷。 二碘甲烷通常用碘仿脱碘来制备。而碘仿的合成则是用丙酮（或乙醇）经碘化、水解而得：由先将水、碘化钠及丙酮加入反应锅，加冰降温至10℃。搅拌下缓缓加入次氯酸钠，直至不产生浑浊即达终点，控制温度不超过20℃。静置1h，吸去上层清液，取出碘仿层过滤。滤饼用水洗至中性，再用蒸馏水洗至无氯根为止。 四碘化碳通常则由四氯化碳与二硫化碳在三碘化铝（AlI3）存在下加热制得，也可用碘仿与次碘酸钾反应制取。 二碘甲烷与四碘甲烷的制备 甲烷还可以同时被两种或三种卤素同时卤化的甲烷卤化物。同时被两种卤素卤化的称为二元混合卤化甲烷，同时被三种卤素卤化的称为三元混合卤化甲烷。目前，还未见商品化的含碘的混合卤化甲烷。 7.2.4 甲烷的混合卤化物 7.2.4.1 二元混合卤化甲烷 二元混合卤化甲烷中最多的是氟氯甲烷，常见的有一氟二氯甲烷、一氟三氯甲烷、二氟二氯甲烷和三氟一氯甲烷。由于氟氯烃对大气臭氧层有严重的破坏作用，现在已成为限制生产和使用的产品。 氯溴混合卤化甲烷常用的有一氯一溴甲烷和一氯二溴甲烷。一氯一溴甲烷主要用作灭火剂；一氯二溴甲烷主要用于饮用水消毒。氯溴混合卤化甲烷通常用氯化甲烷在催化剂作用下进一步溴化得到。 氟溴混合卤化甲烷常用的有二氟二溴甲烷和三氟一溴甲烷。二氟二溴甲烷主要用于有机合成，也用作灭火剂；三氟一溴甲烷，也成为一溴三氟甲烷，主要用作致冷剂。氟溴混合卤化甲烷通常利用氟化甲烷或氟氯化甲烷催化溴化制备。 混合卤化甲烷 7.2.4.2 三元混合卤化甲烷 目前商品化的三元混合卤化甲烷是二氟一氯一溴甲烷，商品名叫哈龙-1211，用作致冷剂、金属表面润滑剂、火箭燃料和高效灭火剂、航空发电机保护剂。 7.3.1 甲烷的硝化物的性质和用途 工业化甲烷硝化：硝基甲烷、三硝基甲烷、四硝基甲烷。 (1)硝基甲烷: 也称一硝基甲烷，是具有芳香味和一定挥发性的无色透明易流动油状液体，有毒。溶于乙醇、乙醚和丙酮等，并能与多种有机溶剂混溶。具有爆炸性，强烈震动，受热或遇无机碱类、氧化剂、胺类等能引起爆炸。易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物。 硝基甲烷可用于合成硝基醇、羟胺盐、等，它是一种对涂料、树脂、橡胶、有机药物等选择性良好的溶剂，常用作硝化纤维、醋酸纤维、丙烯腈聚合物、聚苯乙烯、酚醛塑料等的溶剂。 7.3 天然气的硝化物 三硝基甲烷，又称硝仿,纯品为无色晶体。酸性极强。有硝基式和酸式两种互变异构体，前者无色，存在于酸化的溶液、乙醚或二硫化碳溶液中；后者黄色，存在于水或碱液中。易溶于水和一般有机溶剂，其饱和水溶液有爆炸的危险。易与有机碱或无机碱生成敏感的盐。性质不稳定，碰撞、快速加热及高温存储均可引起爆炸。化学反应能力极强，可进行缩合、加成等反应。 三硝基甲烷是制造硝仿系炸药及其他多种猛炸药的重要原料，也用作火箭燃料。 (2)三硝基甲烷 四硝基甲烷，无色至淡黄色刺激性流动性液体，有刺激性气味。不溶于，水易溶于乙醇和乙醚，在氢氧化钾溶液中分解。爆炸性极强，遇芳香族有机化合物会引起爆炸，混入杂质时具有高度爆炸性。对铁、铜、锌、橡胶均有腐蚀性。 四硝基甲烷主要用作火箭推进剂的氧化剂，与甲苯混合作炸药。也用于柴油作为辛烷值提高剂，用作试剂可测定有机化合物中的双键。 (3)四硝基甲烷 甲烷的三种硝化物中，只有硝基甲烷可直接由天然气气相硝化得到： 除天然气气相硝化法外，硝基甲烷还可以通过亚硝酸盐置换法间接合成。如，亚硝酸盐置换