أساليب إعداد 1 ، 3-ديكلوروبروبين

1 ، 3-ديكلوروبروبين ، يختصر عادة إلى 1 ، 3-D أو DCP ، هي مادة كيميائية صناعية مهمة تستخدم في المقام الأول كمواد تبخير للتربة في الزراعة. تتضمن عملية إنتاجها سلسلة من التفاعلات الكيميائية ، يتم تحسين كل منها بعناية لضمان أقصى قدر من الإنتاجية والسلامة وفعالية التكلفة. في هذه المقالة ، سنستكشف أكثرها شيوعًاأساليب إعداد 1 ، 3-ديكلوروبروبينالغوص في المبادئ والعمليات الكيميائية وراء توليفها.

1. التوليف عن طريق كلوريد الأليل والكلور

تتضمن إحدى الطرق الأساسية لإعداد 1 ، 3-ديكلوروبروبين التفاعل بينكلوريد الأليلغاز الكلور. هذه العملية هي مثال على تفاعل الإضافة ، حيث يضيف الكلور عبر الرابطة المزدوجة لكلوريد الأليل.

خطوة بخطوة التقسيم:

• بدء المواد: Allyl (chide = CH₂ cl) هو مقدمة رئيسية تحتوي على رابطة مزدوجة وذرة كلور.
• تفاعل الكلورة: في وجود الكلور (الكلوريد) ، فإن الرابطة المزدوجة في كلوريد الأليل تخضع للكلورة ، مما يؤدي إلى تشكيل 1 ، 3-ثنائي كلوروبروبين (chcoclch = CHCl). يحدث هذا التفاعل عادة في الطور الغازي ، غالبًا مع عامل مساعد مثل ضوء أشعة فوق البنفسجية أو الحرارة لبدء العملية.

المزايا: توفر هذه الطريقة غلات عالية نسبيًا ويمكن زيادتها للأغراض الصناعية. وهي مفضلة لبساطتها وتوفر المواد الخام. ومع ذلك ، يلزم التحكم الدقيق في ظروف التفاعل لتجنب الإفراط في الكلورة ، مما قد يؤدي إلى منتجات ثانوية غير مرغوب فيها مثل ثلاثي الكلور.

2. إزالة الهيدروهالوجين من 1 ، 3-ثنائي كلورو بروبان

تتضمن طريقة أخرى لإعداد 1 ، 3-ثنائي كلورو بروبين إزالة الهالوجين من 1 ، 3-ثنائي كلورو بروبان. هذا التفاعل هو عملية إزالة ، حيث تتم إزالة كلوريد الهيدروجين (HCl) من جزيء 1 ، 3-ثنائي كلورو بروبان ، مما يؤدي إلى تشكيل المنتج المطلوب.

الخطوات الرئيسية:

• بدء الموادتبدأ العملية بـ 1 ، 3-ديكلوربروبان (chclochous).
• إزالة الهيدروهالوجين: تُستخدم قاعدة ، مثل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) أو هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) ، لإزالة مكافئ واحد لكلوريد الهيدروجين (HCl) ، مما يؤدي إلى تكوين 1 ، 3-ديكلوروبين. عادة ما يحدث تفاعل الإزالة هذا في وسط مائي أو كحولي ، مع تطبيق الحرارة لدفع التفاعل إلى الأمام.

المزاياهذه الطريقة يمكن أن تكون انتقائية للغاية لإنتاج أي منهماCisأوترانسأيزومر 1 ، 3-ديكلوروبروبين ، اعتمادا على ظروف التفاعل. ومع ذلك ، فإن التحكم في ردود الفعل الجانبية ، مثل تشكيل البوليمر ، يتطلب تحسين دقيق لبارامترات التفاعل.

3. أوكسيكلورة البروبيلين

أوكسيكلوريناتيونالبروبيلين هو طريقة صناعية أخرى لإنتاج 1 ، 3-ثنائي كلوروبروبين. تعتمد هذه الطريقة على تفاعل البروبيلين (CH₂ = chسي) مع كلوريد الهيدروجين (HCl) والأكسجين في وجود محفز ، عادة كلوريد النحاس (أكسيد الكربون).

تدفق العملية:

• رد الفعل الأولييتم تحويل البروبيلين أولاً إلى كلوريد الأليل عن طريق تفاعل حفاز مع HCl و OCO. هذه الخطوة هي جزء مهم من عملية التأكسج ، وإنتاج وسيط يحتوي على الكلور.
• تشكيل المنتج النهائيبعد ذلك يخضع كلوريد الأليل لمزيد من الكلورة لإنتاج 1.3-ثنائي كلورو بروبين ، باتباع مبادئ مماثلة في طريقة الكلورة المباشرة.

المزايا: عملية المعالجة بالأكسجين فعالة من حيث التكلفة وتسمح بإنتاج كميات كبيرة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم هذه الطريقة بكفاءة المواد الأولية المتاحة مثل البروبيلين ، وهو منتج ثانوي متاح على نطاق واسع في صناعة البتروكيماويات.

4. تفاعل كحول البروبارجيل مع حمض الهيدروكلوريك

طريقة مخبرية أقل شيوعًا ولكنها فعالة للتوليف1 ، 3-ديكلوروبروبينينطوي على رد فعلكحول بروبارجيل(Chford cchic) مع حمض الهيدروكلوروكلورايد (HCl). في هذه العملية ، يخضع الكحول البروبارجيل للكلورة ، مما يؤدي إلى تكوين مركب ثنائي كلورو بروبين المطلوب.

آلية التفاعل:

• الكلورة الأولية: يتفاعل كحول البروبارجيل مع HCl ، مما يؤدي إلى تكوين مركبات وسيطة.
• المنتج النهائيينتج عن زيادة الكلورة تكوين 1.3-ثنائي كلورو بروبين من خلال إضافة متدرجة لذرات الكلور وإزالة الماء.

المزاياهذه الطريقة أكثر ملاءمة للتوليف على نطاق صغير في إعداد مختبري خاضع للرقابة ، لأنها توفر انتقائية جيدة وتحكم في المنتج النهائي. ومع ذلك ، فإنه أقل عملية للإنتاج على نطاق صناعي بسبب التكلفة العالية للكحول البروبارجيل والحاجة إلى التحكم الدقيق في التفاعل.

اعتبارات لاختيار الطريقة

الـأساليب إعداد 1 ، 3-ديكلوروبروبينتختلف من حيث توافر المواد الخام ، وظروف التفاعل ، وقابلية التوسع. بالنسبة للإنتاج الصناعي واسع النطاق ، تُفضل طرق مثل كلورة كلوريد الأليل وأكسجين البروبيلين بسبب كفاءتها وفعاليتها من حيث التكلفة. من ناحية أخرى ، فإن أساليب مثل إزالة هيدروهالوجين 1 ، 3-ديكلوروبروبان أو تفاعل كحول البروبارجيل مع حمض الهيدروكلوريك هي أكثر ملاءمة للتوليف على نطاق صغير أو التطبيقات المختبرية المتخصصة حيث تكون الانتقائية والتحكم ذات أهمية قصوى.

خاتمة

في الخلاصة ، فإنأساليب إعداد 1 ، 3-ديكلوروبروبينتوفير خيارات متنوعة لإنتاج هذا المركب الكيميائي المهم ، ولكل منها مجموعة من المزايا والتحديات الخاصة به. سواء من خلال كلورة كلوريد الأليل ، أو إزالة الهيدروهالوجين ، أو أوكسيكلورة البروبيلين ، أو الطرق المتخصصة الأخرى ، فإن المفتاح هو اختيار النهج الذي يناسب النطاق والنتائج المرغوبة لعملية التركيب. مع استخدامه على نطاق واسع في الزراعة والتطبيقات المحتملة في مجالات أخرى ، لا يزال 1 ، 3-ثنائي كلورو بروبيلين مركبًا قيمًا ، مما يدفع البحث والتطوير المستمر في أساليب إعداده.