Особенности технологии гомолитического галогенирования

Гомолитическое галогенирование одинаково хорошо идет в газовой и в жидкой фазе. Твердые вещества галогенируют в среде растворителя, при этом необходимо учитывать полярность и поляризуемость растворителя.

Жидкофазный процесс, как правило, проводят при температуре кипения реакционной массы (высококипящие углеводороды примерно при 180—200 °С), избыточное тепло отводится с парами кипящей жидкости, которая конденсируется в обратном холодильнике и стекает в реактор. Перемешивание реакционной массы происходит за счет кипения и барботирования хлора.

Для инициирования реакций галогенирования применяют световое излучение с большой энергией. Лучше всего использовать погружные специальные лампы с УФ излучением.

Радикальное галогенирование необходимо оберегать от ингибирующего действия примесей (например, кислорода, даже ничтожное количество его резко снижает квантовый выход), а также катализаторов гетеролитического галогенирования, например, железа.

Аппаратура должна быть изготовлена из освинцованной стали, эмалированного чугуна, кислотостойких неметаллических материалов или стекла.

Хлоратором(1, рис. 6) может служить колонна из освинцованной стали или керамики, заполненная керамической или стеклянной насадкой. Хлорируемое сырье из напорного бака (2) через обогреваемый дозирующий бачок (3) подается в верхнюю часть колонны. Хлор вводится противотоком снизу. Подачу галогена регулируют таким образом, чтобы он практически отсутствовал в отходящих газах. Хлорированная масса удаляется через гидрозатвор из нижней части колонны, а хлористый водород и пары субстрата поступают из верхней части колонны в обратный холодильник (4). Здесь пары жидкости конденсируются, и конденсат стекает в колонну.

Рис. 6. Аппаратурная схема непрерывного хлорирования алканов

1 — колонна из освинцованной стали; 2 — напорный бак;
3 и 4 — теплообменники

При использовании сульфурилхлорида смесь кипятят с обратным холодильником до прекращения выделения газов. Инициатор (перекись бензоила или азодиизобутиронитрил) добавляют двумя порциями.

Широко применяемый N-бромсукцинимид может замещать один или два атома водорода в метильной группе метиларенов: