甲烷氯化物物化性能

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 CH3Cl

1.2 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。

在干燥状态下低于400℃时即使与多种金属接触也不会分解。如有水存在时，超过60℃就会缓慢水解生成甲醇与盐酸。在120℃和536.89kPa（5.3atm）下含饱和水的一氯甲烷，水解速率是1g/100ml 时，碱的存在会促进水解。在低温下一氯甲烷水溶液会生成晶体状水合物CH3Cl6·H2O，后者于常压下7.5℃分解。一氯甲烷与火焰接触时能燃烧，生成二氧化碳和氯化氢。

一氯甲烷与溶解在液氨中的钠反应时生成甲烷、甲胺和氯化钠。

在干燥的乙醚溶液中一氯甲烷与钠发生反应生成烷烃

2CH3Cl＋2Na CH3－CH3＋2NaCl

也可以与C2以上的氯代烃缩合得到丙烷、丁烷等。

一氯甲烷与镁反应生成CH3MgCl，

CH3Cl＋Mg CH3MgCl

后者被用于醇类和硅酮的合成。与锌也能发生类似的反应。

在铜存在下硅与一氯甲烷反应生成各种甲基氯硅烷，例如：

Cu

2 CH3Cl＋Si （CH3）2SiCl2

一氯甲烷与氯反应生成三甲基三氯化二铝，3CH3Cl＋2Al Al（CH3）3－AlCl3它是烃类聚合和加氢用的催化剂。

在氯化铝存在下一氯甲烷与芳烃发生Friedle－Crafts反应，生成芳烃的甲基衍生物，例如与苯反应生成甲苯，以氯化铝为催化剂，一氯甲烷经羧基化反应生成乙酰氯

CH3Cl＋CO CH3ClCOCl

一氯甲烷经氯化可逐级转化成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

也可进行溴化反应，如在300℃和接触时间为13秒时，它与溴在气相反应可主要生成氯溴甲烷。如以活性炭为催化剂，则可生成二溴甲烷、溴仿及四溴化碳。它在高温下通过溴化铝时，溴甲烷是主要产物。在丙酮溶液中它与溴化钠或碘化钠一起回流时候，一氯甲烷很快转化成对应的溴甲烷或碘甲烷。

一氯甲烷与氨在醇溶液或在气相中可发生反应，生成甲胺、二甲

胺、三甲胺的盐酸盐及氯化四甲胺：CH 3Cl ＋NH 3 CH 3NH 2·HCl ；与叔胺反应形成季胺衍生物：CH 3Cl ＋NR 3

[R 3NCH 3]Cl

一氯甲烷与醇或酚的金属衍生物反应产生甲基醚类。该反应适合

于制造不对称的脂肪族醚和芳基烷基醚，尤其是甲基正丁基醚、氢醌二甲醚及茴香醚等：RONa ＋CH 3Cl ROCH 3 ＋NaCl 通过类似的反应，它与纤维素钠作用能生成甲基纤维素。

一氯甲烷与适当组成的铅钠合金反应生成四甲基铅，催化剂为三

氯化铝。4NaPb ＋4 CH 3Cl （CH 3）4Pb ＋4NaCl ＋3Pb

在游离基引发剂催化下一氯甲烷与α-烯烃反应可把氯引入直键

烃分子中CH 3Cl ＋CH 2＝ CH －C 6H 18 ClCH 3·C 8H 17

一氯甲烷与有机酸的金属盐反应得到相应的甲酯。例如与醋酸钠

在290～297℃反应产生醋酸甲酯，与苯甲酸钠在300～305℃反应生成苯甲酸甲酯。它与硫化钠反应得到甲硫醚（CH 3）2S 。一氯甲烷在70℃、1246kPa （12.3大气压）下与硫氢化钠溶液在过量硫化氢

AlCl 3 游离基引发剂