一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷。

一、氯甲烷的性质和用途1、氯甲烷的性质和用途氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物，包括四种化合物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯化碳。

它们的物理性质见表10-1。

表10-1 氯甲烷物理性质氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳，氯仿是一种不燃的优良溶剂，还广泛用于有机化工生产的原料。

氯仿曾作过手术麻醉剂，但它对肝脏有毒，且有其它副作用，现已不在使用。

四氯化碳受热蒸发时，其蒸汽可把燃烧物覆盖，隔绝空气而灭火，是常用的灭火剂。

四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂，纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等，并用于制造氟里昂和织物干洗剂，医药上用作杀钩虫剂。

2．二氯甲烷的生产方法氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。

四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。

本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。

二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷1、生产原理甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。

（1）液相法液相法是甲醇与盐酸反应，反应式如下：CH3OH + HCl−−→CH3Cl + H2O反应过程中有少量二甲醚生成：CH3OH−−→（CH3）2O + H2O一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，即：CH3Cl + Cl2−−→CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2−−→CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2−−→CCl4 + HCl（2）气相法气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应，反应式为：CH3OH + Cl2 + H2−−→CH3Cl + H2O + HCl一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。

采用液相法，其操作温度约为130～150℃；而气相法的操作温度大约300～350℃。

气相法比液相法具有较高的设备生产能力。

液相法通常是HCl和甲醇气态鼓泡通过液体催化剂，由于接触时间短，生产能力受到限制。

工业生产中，液相法和气相法都被采用。

这两种方法，除了反应器外，其它过程非常相似。

甲烷氯化物是干什么的
甲烷氯化物，是指甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物，包括四种化合物：一氯甲烷（氯甲烷）、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）。

甲烷氯化物作为国内重要的耗氯产品，用途众多，关联度大，下游领域涉及广，产品广泛用于溶剂、涂料、电影胶片、醋酸纤维、碳酸酯、萃取剂等领域，此外还作为中间体或反应组分应用于各个领域，其重要性正在日益增大。

所有氯甲烷都广泛用作溶剂，它们的溶解性强，且具有不燃（除CH3Cl外）的优点；其缺点是均有毒，使用时须采取特殊措施。

一氯甲烷可用作低温聚合生产丁基橡胶的低温溶剂。

二氯甲烷常用作涂料、电影胶片、醋酸纤维、碳酸酯等生产中的溶剂，也用于金属脱脂。

三氯甲烷则是青霉素、维生素、油脂及生物碱等的萃取剂。

此外，它们还作为中间体或反应组分应用于各个领域，其重要性正在日益增大。

例如：一氯甲烷是生产甲基纤维素、甲基氯硅烷、甲基铅的原料和某些农药的甲基化试剂，三氯甲烷和四氯化碳主要用于制造氟利昂。

纯净的氯仿，过去作为麻醉剂使用，但因有毒现已不用。

四氯化碳也可作为灭火剂,这是因为它不仅不会燃烧，沸点低，遇热易变为气体，而且比空气重，能使燃烧物与空气隔绝而熄灭。

氯仿遇空气或日光分解为光气，故通常贮存时，加入1%乙醇作稳定剂。

甲烷氯化物的工艺发展与国内外市场甲烷氯化物是一氯甲烷（氯甲烷）、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳四种甲烷氯化物的总称，是重要的有机氯产品。

甲烷氯化物除可作溶剂、脱脂（漆）剂、萃取剂、气雾剂、致冷剂、灭火剂、麻醉剂等以外，还是生产医药、农药、合成纤维、塑料、有机硅和有机氟系列产品等的原料。

为了保护大气臭氧层，国际上签署了《蒙特利尔议定书》，我国是签字国之一。

四氯化碳及其衍生物CFC-11和CFC-12均被列为受控物质，行将被禁止生产和使用。

美国等发达国家对二氯甲烷在某些领域（如气雾剂、发泡剂）的应用已进行了限制，使世界上甲烷氯化物的生产和消费总量受到一定影响。

但一氯甲烷作为有机硅的原料、三氯甲烷作为HCFC-22的原料，其消费仍然呈现增长的势头。

中国属发展中国家，除四氯化碳外，其他甲烷氯化物产品市场均处于生长期，需要继续发展到一定规模。

1、工艺技术方案选择1. 1原料路线的选择国外先进的甲烷氯化物生产技术有甲醇法和甲烷法，都可联产四种甲烷氯化物。

甲烷法是甲烷氯化物生产的传统方法，而甲醇法是随着甲醇工业的发展而迅速崛起的甲烷氯化物生产方法，美国、西班牙、南朝鲜相继投产的几套装置都采用了甲醇法，大有取代甲烷法之势，有其技术上和经济上的原因：1.1. 1对原料的要求甲醇法对甲醇中的乙醇含量虽有一定限制，但比较容易达到，一般用国际一级品；甲烷法对原料天然气纯度要求很高，天然气中所含的硫、氧、C2及C2以上组分，不仅影响氯化反应过程，增加氯耗，而且影响产品质量。

国外甲烷法一般要求含硫为痕迹量、含氧0.01%、C2及C2以上组分0.01%。

由于C1和C2组分的分子直径相近，采用分子筛吸附很难达到产品纯度要求，故需要配置复杂的天然气精制系统。

1.1. 2产品纯度甲醇法只要控制住甲醇中的乙醇含量，很容易从氢氯化反应产物分离出高纯度一氯甲烷，可满足有机硅单体的原料要求。

美国有机硅单体生产所需的高纯度一氯甲烷几乎100%以甲醇为原料。

甲烷氯化物的物化性能甲烷氯化物（Chloromethanes,CMS）是一氯甲烷（methyl choride）、二氯甲烷（methylene chloride）、三氯甲烷（chloroform）、四氯化碳（carbon tetrachloride）的简称。

甲烷氯化物主要以甲醇、氯化氢、氯气为原料而制得，也可以用甲烷（天然气）、氯气为原料而制得。

甲醇法是以甲醇、氯化氢为原料进行氢氯化反应而制得一氯甲烷、一氯甲烷和氯气进行氯化反应而得到二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等混合物，经过精制后分别得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳产品。

甲烷氯化物是重要的基本有机化工原料和优良的有机溶剂，在有机硅、有机氟、发泡剂、甲基纤维素及其基衍生物方面得到广泛应用。

随着甲烷氯化物应用范围的开拓和发展，它在国民经济中起到越来越重要的作用。

甲烷氯化物的物化性能1一氯甲烷1.1 物理性能一氯甲烷是无色、无刺激气味的易液化气体。

有醚样的微甜气味。

气体有着火危险。

微溶于水，易溶于乙醇、三氯甲烷、乙醚等，并能与大多数有机物溶液互溶。

高温时水解成甲醇和盐酸，与金属镁反应生成氯化钾基镁格利雅试剂。

无腐蚀性。

分子式：CH3Cl 分子量：50.49熔点：-97.6℃沸点：-23.76℃相对密度：液体（水＝1） 0.92气体（空气＝1） 0℃ 0.1MPa：1.74临界温度143.8℃临界压力6.68MPa临界体积：2.83 cm3/g 临界密度：0.353g/cm3液体比热容（20℃） Cp：1.599 J/g·k气体比热容（25℃） Cv：0.649 J/g·k导热系数：液体（20℃） 1.61×10-2 J/cm·s·℃气体（沸点） 8.37×10-4 J/cm·s·℃表面张力（0℃）：19.5dyn/cm自燃温度：632℃空气中扩散系数（28℃，0.1MPa）：0.105cm2/s空气中爆炸极限（Vt）：8.1～17.2％液体膨胀系数（－30～30℃）：2.09×10－3粘度：液体（20℃）：4.4×10－4 N·S/m2气体（20℃）：1.06×10－5 N·S/m2熔化热：129.8 J/g蒸发热：429.75 J/g生成热：（理想气体 25℃）：－81.93 kJ/mol生成自由能（理想气体 25℃）：－58.41 kJ/mol水中溶解度（25℃）：0.48g/100g H2O水在一氯甲烷中的溶解度（25℃）：0.0725g/100g CH3Cl1.2 化学性能一氯甲烷是最简单的烷基氯化物，它是氯代烷烃中热稳定性最好的化合物。

甲烷及其氯化物中元素化合价分析众所周知，甲烷（CH4）能与氯气（Cl2）发生取代反应（有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，类似于无机中的置换反应），生成一氯甲烷（CH3Cl）、二氯甲烷（CH2Cl2）、三氯甲烷（CHCl3）、四氯甲烷（CCl4，又叫“四氯化碳”），它们的结构几乎相同，都是甲烷分子中的H原子被Cl原子取代所成。

然而，在这四种甲烷氯化物以及甲烷本身中，碳元素的化合价却有所差别，鉴于许多人将其混淆，故在本文加以说明。

有些地方需要用一点高中的知识，不过会尽量回避。

首先说一下甲烷，它是最简单的有机物，其结构式为1个碳原子分别与4个氢原子以共价键（两个或多个原子共同使用它们的外层电子，简而言之就是共用电子对）的方式“相连”，由于H原子核外只有1个电子，所以H只能显±1价（不考虑0价），因为C的电负性（两个不同原子形成化学键时吸引电子能力的相对强弱，其数值越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强）为2.55，大于H的2.20，所以C—H键的共用电子对偏向C原子。

因为每个电子带一单位负电荷，故每个C—H键会给C原子提供1单位负电荷（共用电子对由二者分别提供1个电子组成，为了方便、通俗地说明，这里采取了这种较不规范的说法），甲烷分子中共有4个C—H键，因此C原子共接受了4个共用电子对，也就是4单位负电荷。

所以甲烷分子中的C显-4价，H显+1价。

接下来是一氯甲烷，一氯甲烷的是甲烷分子中的一个H原子被Cl2中的Cl原子取代所生成的（CH4+Cl2==光照==Cl—CH3+HCl）。

看起来其与甲烷分子结构相同，所以元素的化合价也应相同，其实不然，原因在于Cl的电负性为3.16，远大于C的2.55，所以C—Cl键中，共用电子对反而偏向Cl原子，因此会给C原子提供1正电荷（相反地，给Cl原子提供1单位负电荷）。

其余三个C—H键分别给C原子提供1单位负电荷，这样C原子共有(3-1=)2单位负电荷。

高中化学有机物常见“除杂方法”大全1、气态烷(气态烯、炔)除杂试剂：溴水、浓溴水、溴的四氯化碳溶液操作：洗气注意：酸性高锰酸钾溶液不可。

原理：气态烯、炔中不饱和的双键、叁键可与上述除杂试剂发生反应，生成不挥发的溴代烷2、汽油、煤油、柴油的分离(说白了就是石油的分馏)除杂试剂：物理方法操作：分馏原理：各石油产品沸点范围的不同。

3、乙烯(CO2、SO2、H2O、微量乙醇蒸气)除杂试剂：NaOH溶液－浓硫酸操作：洗气原理：CO2、SO2可与NaOH反应生成盐而被除去，乙醇蒸气NaOH溶液中的水后溶被除去，剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

4、乙炔(H2S、PH3、H2O)除杂试剂：CuSO4溶液－浓硫酸操作：洗气原理：H2S、PH3可与CuSO4溶液反应生不溶物而被除去，剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

5、甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的分离除杂试剂：物理方法操作：分馏原理：沸点不同。

)6、溴苯(Br2除杂试剂：NaOH溶液操作：分液可与NaOH溶液反应生成盐，系强极性离子化合物，不溶原理：Br2于苯而溶于水(相似相容原理)。

、水)7、硝基苯(HNO3除杂试剂：水、操作：分液原理：等于是用水萃取硝基苯中的硝酸，具体原理见“萃取”。

TNT、苦味酸除杂可使用相同操作。

8、气态卤代烃(卤化氢)除杂试剂：水操作：洗气(需使用防倒吸装置)原理：卤化氢易溶于水，可被水吸收，气态卤代烃不溶于水。

9、乙醇(水或水溶液)除杂试剂：CaO、碱石灰操作：蒸馏原理：CaO与水反应生成不挥发的Ca(OH)2，故只会蒸馏出无水的乙醇。

10、苯(苯酚)除杂试剂：NaOH溶液操作：分液原理：苯酚可与NaOH溶液反应生成苯酚钠，系强极性离子化合物，不溶于苯而溶于水(相似相容原理)。

11、乙酸乙酯(乙醇、乙酸、水)除杂试剂：浓硫酸＋饱和Na2CO3溶液操作：蒸馏＋分液原理：乙酸与乙醇发生可逆的酯化反应生成乙酸乙酯和水，四者共同存在于反应容器当中。

甲烷取代反应的产物
一氯甲烷：物理性质：无色易液化的有似醚的微甜气味，有毒
化学性质：不易燃烧，无腐蚀性
用途：良好的溶剂，医疗上可用于局部麻醉
二氯甲烷：物理性质：无色透明，比水重，易挥发的液体，有类似醚的气味和香味
化学性质：可燃，与空气混合生成爆炸性气体
用途：主要用于胶片生产和医药领域，
三氯甲烷：物理性质：无色透明的油性液体，味甜，有特殊气味，易挥发
化学性质：遇光与氧气反应分解为有毒气体，不易燃
用途：生产氟利昂.染料.药物，常用做麻醉剂
四氯甲烷：物理性质：无色澄清易流动的液体，有令人愉快的气味
化学性质：不燃
用途：用于灭火剂.麻醉剂。