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摘要:光氣(化學名稱為2COCl2)是一種重要的有機中間體,在活性炭的作用下經由一氧化碳和氯氣的混合物配制而成,又稱碳酰氯。光氣微溶于水,同時也易溶于苯、甲苯等物質,有劇毒。隨著我國綜合國力的不斷提升,尤其是精細化工產業的全面發展,光氣在農藥、醫藥、工程塑料、聚氨酯材料等方面均有良好的應用前景,甚至在軍事上也有較大的用途。
關鍵詞:光氣;精細化工;應用與前景
通常情況下,光氣作為一種氯塑料高溫熱解產物和重要的中間體,在常溫下通常為無色氣體,有腐草味,其化學性質極不穩定,遇水能迅速發生水解,并生成氯化氫。據統計,當前光氣的主要來源與染料、農藥、制藥等生產工藝有著千絲萬縷的聯系。精細化工作為一種包含了分離技術,分析測試、性能篩選、復配技術、劑型研制、應用開發和技術服務等多步于一體的綜合性極強的技術密集型工業,生產工藝流程長、單元反應多、原料復雜、控制要求嚴格是它的主要特點。本文主要從應用與前景的角度對光氣在精細化工中的應用進行研究與分析,以便為未來光氣在精細化工產業中的應用提供相應的參考依據。
1光氣制取
光氣(carbonylchloride),分子量為98.92,熔點為-118℃,沸點為8.2℃,屬黃色氣體,它在水、乙醇等物質中的溶解性極高。在常規的實驗研究中,光氣的提取主要來自于四氯化碳與發煙硫酸反應。其方法為將四氯化碳加熱,在溫度達到55~60℃時,將劑量相當的煙硫酸滴加進去則可。在此過程中,即可根據運用目的的差異對光氣形態進行調整,如需使用液態光氣則可在上述實驗完成后,將發生的光氣加以冷凝則可得到液態光氣。其中,上述化學反應方程式為SO3+CCl4→SO2Cl2+COCl2↑。但從工業方面而言,光氣的獲得則主要是利用一氧化碳與氯氣的反應獲得光氣。在此項研究中,必須注意的是裝有活性炭的合成器必須配備水冷卻夾套,且反應溫度必須控制在200℃左右,與此同時,為了獲得高質量的光氣和減少設備的腐蝕,在進行一氧化碳和氯氣混合時還應注意兩者的比例,其化學方程式為(Cl2+CO=COCl2)。另外,光氣的化學反應來源還包括以下幾種方式:1)氯仿,雙氧水直接反應(化學方程式:CHCl3+H2O2=HCl+H2O+2COCl2)。2)利用雙氧水釋放氧氣再與氯仿反應(2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2)。另外,若在發生光氣泄漏后,則可利用水霧吸收即可,其化學方程式(COCl2+H2O=2HCl+CO2),因為光氣極易水解。
2光氣的用途分析
從當前光氣的應用途徑來看,它在農業、醫藥、工程塑料、聚氨酯材料以及軍事上均有良好的應用前景。如在農藥生產過程中,光氣的主要應用價值則在于制作除草劑、殺菌劑、葉蟬散等,是用于合成氨基甲酸酯類殺蟲劑西維因、速滅威等藥品的主要物質。如寧陽農藥廠生產的與光氣有關的農藥產品有43種之多。從醫藥方面來看,將光氣作為主要原料生產的產品則有TDI,MDI等(均屬于異氰酸酯類)。而在染料工業中,光氣的主要用途主要是在腥紅酸等染料中作為中間體存在,而在國防工業中則主要用于二甲基二苯脲和軍用毒氣的生產。而在氯代甲酸酯類是農藥、醫藥、聚合引發劑等有機合成中,光氣的也是一種極為常見的且重要的中間體,如在生產工程塑料聚碳酸酯時,只要采用光氣直接法或酯交換法對原料(光氣)進行相應的比例混合則可獲得。但還應注意的是,光氣作為一種劇毒物質,屬強刺激和窒息性氣體,當人體在吸入適量的光氣后則可能導致肺水腫、肺炎等,嚴重時甚至會有致死的危險,故在應用光氣時應注意。
3結束語
隨著社會逐步向前推進,精細化工與人們的日常生活越來越密切,就我國國內情況來看,自21世紀初,國家經貿委將精細化工列入重點發展項目以來,精細化工產業的發展在各個方面都取得了良好的應用價值。光氣作為當前精細化工產業中極為重要的一種中間體物質,它在未來精細化工產業中的應用前景是極為樂觀的。尤其是在農業、醫藥、工業染料以及軍事方面,光氣的應用價值必將逐漸凸顯出來。因此,為了更好地提升光氣的應用途徑,還必須對它的特性與應用途徑進行科學、合理、有效的研究。
參考文獻
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作者:韓佳委 單位:江蘇藍豐生物化工股份有限公司