Tetrabrometanyog'li va maxsus hidli och sariq suyuqlikdir. Molekulyar formula C2H2Br4, CAS 79-27-6. Uning molekulyar tuzilishida bir nechta brom atomlari mavjud, shuning uchun u yuqori qutblilik va gidrofillikka ega. Tetrabrometanning zichligi suvnikidan yuqori, odatda 2.0 g/sm³ dan yuqori, sinishi ko'rsatkichi nisbatan yuqori, taxminan 1,595. Spirtlar, efirlar, efirlar va boshqalar kabi organik erituvchilarda eritilishi mumkin, lekin suvda emas. Bu uning molekulyar tuzilishidagi yuqori hidrofobikligi va suv molekulalari bilan zaif o'zaro ta'siri bilan bog'liq. Yopishqoqlik nisbatan yuqori va harorat oshishi bilan kamayadi. Bu kuchli molekulalararo o'zaro ta'sirlar va uzunroq molekulyar zanjirlar bilan bog'liq. Tetrabrometan - bu maxsus xususiyatlarga ega va keng qo'llaniladigan organik birikma. Uning xususiyatlarini, tayyorlash usullarini va qo'llash sohalarini tushunish ushbu moddadan yaxshiroq foydalanishga yordam beradi. Biroq, insoniyat va atrof-muhitning barqaror rivojlanishini ta'minlash uchun foydalanish paytida uning xavfsizligi va atrof-muhit muhofazasiga e'tibor qaratish lozim.
(Mahsulot havolasi:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabromoetan keng qo'llanilishi qiymatiga ega muhim organik birikma. Quyida tetrabrometanni tayyorlashning keng tarqalgan usullari mavjud:
1 - usuli Toʻgʻridan-toʻgʻri bromlash usuli
To'g'ridan-to'g'ri bromlash usuli tetrabrometanni tayyorlashning eng to'g'ridan-to'g'ri usuli hisoblanadi. Bu usulda xomashyo sifatida brom va asetilen ishlatiladi va katalizator bilan reaksiyaga kirishib tetrabrometan hosil qiladi. Katalizatorlar odatda qimmatbaho metallar yoki o'tish metall birikmalaridan foydalanadilar. Asosiy qadamlar quyidagilardan iborat:
(1) Bir xil eritma hosil qilish uchun reaksiya erituvchiga asetilen gazi va brom suyuqligini kiriting.
(2) Muayyan harorat va bosim sharoitida asetilen va brom katalizator ta'sirida tetrabrometan hosil qilish uchun almashtirish reaktsiyasiga kiradi.
(3) hosil bo'lgan tetrabrometan reaksiya erituvchisidan ajratiladi va tozalash uchun tozalanadi.
(4) Tozalangan va tozalangan tetrabrometanni aniqlash, tahlil qilish va qadoqlash.
1. Reaksiya tenglamasi:
C2H4 % 2b Br2 → C2H4Br4
Bu tenglama katalizator taʼsirida asetilen va brom oʻrtasida tetrabrometan hosil qilish uchun oʻtish reaksiyasi jarayonini ifodalaydi. Haqiqiy ishlab chiqarishda asetilen va bromning yuqori reaktivligi tufayli reaktsiya odatda ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshirilishi kerak. Ayni paytda, hosil bo'lgan tetrabrometan yuqori eruvchanlikka ega bo'lgan qutbsiz molekula bo'lganligi sababli, ajratish va tozalash uchun mos erituvchilarni tanlash kerak.
2. Reaktsiya printsipi:
To'g'ridan-to'g'ri bromlash usulining asosiy printsipi katalizator ta'sirida asetilen va brom o'rtasidagi almashtirish reaktsiyasi orqali tetrabrometan hosil qilishdir. Bu reaksiya odatda suyuq fazada bromid yoki ammoniy bromid kabi katalizatorlar yordamida amalga oshiriladi. Turli reaktsiya sharoitlari va katalizatorlarga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri bromlash quyidagi turlarga bo'linadi:
(1) Bromid katalitik usuli
Bromid katalizlash usulida mis bromidi yoki simob bromidi odatda reaksiya erituvchisiga asetilen va bromni kiritish uchun katalizator sifatida ishlatiladi va reaksiya ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshiriladi. Ushbu usulning afzalliklari yumshoq reaksiya sharoitlari va yuqori rentabellikdir, lekin ishlatiladigan katalizator miqdori katta va chiqindi suvda og'ir metall ionlari mavjud bo'lib, atrof-muhit ifloslanishiga olib keladi.
(2) Ammoniy bromid katalitik usuli
Ammoniy bromid katalitik usulida ammoniy bromid katalizator sifatida atsetilen va bromni reaksiya erituvchiga kiritish uchun ishlatiladi va reaksiya ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshiriladi. Bu usulning afzalligi shundaki, katalizator zaharli emas va ekologik toza, lekin reaksiya sharoitlari talabchanroq, yuqori harorat va bosimni talab qiladi.
(3) Katalizatorsiz usul
Katalizatorsiz usulda atsetilen va brom hech qanday katalizator ishlatmasdan reaksiya erituvchisiga bevosita kiritiladi va reaksiya ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshiriladi. Ushbu usulning afzalliklari oddiy jarayon, arzon narx, lekin sekin reaktsiya tezligi va past rentabellikdir.
3. To'g'ridan-to'g'ri bromlash usulining afzalliklari past reaktsiya harorati, oddiy jarayon va yuqori rentabellikdir. Biroq, bu usulda qo'llaniladigan brom kuchli korroziyaga ega, yuqori uskunalar talablarini talab qiladi va reaksiya jarayonida ko'p miqdorda chiqindi gaz va chiqindi suv hosil qiladi, bu esa atrof-muhitning ifloslanishiga olib keladi. Shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri bromlash usuli asta-sekin boshqa usullar bilan almashtirildi.
Usul 2- Etilenni bromlash usuli
Etilenni bromlash usuli tetrabrometan tayyorlashning yana bir keng tarqalgan usuli hisoblanadi. Bu usulda xomashyo sifatida etilen va bromdan foydalaniladi va katalizator bilan reaksiyaga kirishib tetrabrometan hosil qiladi. Katalizatorlar odatda metall oksidlari yoki galogenidlaridan foydalanadilar. Reaktsiya bosqichlari quyidagicha:
(1) Bir xil eritma hosil qilish uchun reaksiya erituvchiga etilen gazi va brom suyuqligini kiriting.
(2) Muayyan harorat va bosim sharoitida etilen va brom katalizator ta'sirida tetrabrometan hosil qilish uchun almashtirish reaktsiyasiga kiradi.
(3) hosil bo'lgan tetrabrometan reaksiya erituvchisidan ajratiladi va tozalash uchun tozalanadi.
(4) Tozalangan va tozalangan tetrabrometanni aniqlash, tahlil qilish va qadoqlash.
1. Reaksiya tenglamasi:
C2H4 % 2b Br2 → C2H4Br4
Bu tenglama katalizator taʼsirida etilen va brom oʻrtasida tetrabrometan hosil qilish uchun oʻrin almashish reaksiyasi jarayonini ifodalaydi. Haqiqiy ishlab chiqarishda etilen va bromning yuqori reaktivligi tufayli reaktsiya odatda ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshirilishi kerak. Ayni paytda, hosil bo'lgan tetrabrometan yuqori eruvchanlikka ega bo'lgan qutbsiz molekula bo'lganligi sababli, ajratish va tozalash uchun mos erituvchilarni tanlash kerak.
2. Reaksiya printsipi
Etilenni bromlash usuli - bu etilen va bromning katalizator ta'sirida tetrabrometan hosil qilish uchun almashtirish reaktsiyasiga kirishishi. Bu reaksiya odatda suyuq fazada, katalizator sifatida metall oksidlari yoki galogenidlar yordamida amalga oshiriladi. Reaksiya jarayonida brom etilen bilan elektrofil almashtirish reaksiyasiga kirishib, tetrabrometan va gidrobromik kislota hosil qiladi. Bu usulning afzalliklari tez reaksiya tezligi, yuqori rentabellik va xomashyo sifatida etilendan foydalanish oson, uni olish oson va atrof-muhitga kam ta'sir qiladi.
3. Etilen bromlash usulining afzalliklari past reaktsiya harorati, tezroq reaktsiya tezligi va yuqori rentabellikdir. Bundan tashqari, ushbu usulda ishlatiladigan xomashyo etilenni olish oson va reaktsiya jarayonida kamroq chiqindi gaz va chiqindi suv hosil bo'ladi, bu esa atrof-muhitga kamroq ta'sir qiladi. Biroq, bu usulning reaktsiya sharoitlari nisbatan qattiq bo'lib, yuqori tozalikdagi etilen va bromdan foydalanishni talab qiladi va ishlatiladigan katalizator miqdori katta bo'lib, yuqori xarajatlarga olib keladi.
Usul 3 - Asetilen gidrobromid usuli
Asetilen gidrobromid usuli tetrabrometan tayyorlashning nisbatan tejamkor usuli hisoblanadi. Bu usul xomashyo sifatida asetilen va gidrobrom kislotadan foydalanadi va katalizator bilan reaksiyaga kirishib tetrabrometan hosil qiladi. Katalizatorlar odatda o'tish metall birikmalaridan yoki noyob tuproqli metal birikmalaridan foydalanadilar. Reaktsiya bosqichlari quyidagicha:
(1) Bir xil eritma hosil qilish uchun reaksiya erituvchisiga asetilen gazi va gidrobromik kislota suyuqligini kiriting.
(2) Muayyan harorat va bosim sharoitida asetilen va gidrobromik kislota katalizator ta'sirida tetrabrometan hosil qilish uchun almashtirish reaktsiyasiga kiradi.
(3) hosil bo'lgan tetrabrometan reaksiya erituvchisidan ajratiladi va tozalash uchun tozalanadi.
(4) Tozalangan va tozalangan tetrabrometanni aniqlash, tahlil qilish va qadoqlash.
1. Reaksiya tenglamasi:
C2H2 % 7b{0}}HBr → C2H4Br4 + 2H2O.
Bu tenglama katalizator taʼsirida asetilen va gidrobrom kislota oʻrtasida tetrabrometan va suv hosil qilish uchun oʻrin almashish reaksiyasi jarayonini ifodalaydi. Haqiqiy ishlab chiqarishda asetilen va gidrobromik kislotaning yuqori reaktivligi tufayli reaktsiya odatda ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshirilishi kerak. Ayni paytda, hosil bo'lgan tetrabrometan yuqori eruvchanlikka ega bo'lgan qutbsiz molekula bo'lganligi sababli, ajratish va tozalash uchun mos erituvchilarni tanlash kerak.
2. Reaksiya printsipi
Asetilen gidrobromid usuli - tetrabrometan hosil qilish uchun katalizator ta'sirida asetilen va gidrobromik kislota o'rtasidagi almashtirish reaktsiyasidan foydalanadigan jarayon. Bu reaktsiya odatda suyuq fazada, katalizator sifatida o'tish metallarining birikmalari yoki nodir tuproq metallarining birikmalaridan foydalangan holda amalga oshiriladi. Reaksiya jarayonida asetilen gidrobromik kislota bilan elektrofil qo‘shilish reaksiyasiga kirishib, tetrabrometan va vodorod gazini hosil qiladi. Bu usulning afzalligi shundaki, xomashyo asetilen va gidrobrom kislotasi oson olinadi va reaksiya jarayonida hosil bo‘ladigan chiqindi gaz va chiqindi suv kamroq bo‘lib, atrof-muhitga kamroq ta’sir qiladi.
3. Asetilen gidrobromid usulining afzalliklari yumshoq reaksiya sharoitlari, tez reaktsiya tezligi va yuqori rentabellikdir. Bundan tashqari, bu usulning xomashyosi asetilen va gidrobrom kislotani olish oson, reaksiya jarayonida hosil bo‘ladigan chiqindi gaz va chiqindi suvlar nisbatan kichik bo‘lib, atrof-muhitga juda kam ta’sir qiladi. Biroq, bu usul katta miqdorda gidrobromik kislotani talab qiladi va ishlatiladigan katalizator miqdori katta bo'lib, yuqori xarajatlarga olib keladi.
Usul 4 - Asetilenni oksidlash usuli
Asetilenni oksidlash usuli tetrabrometan olishning yangi usuli hisoblanadi. Bu usulda asetilen va kisloroddan xom ashyo sifatida foydalaniladi va katalizator ta’sirida tetrabrometan hosil qilish uchun oksidlanadi. Katalizatorlar odatda qimmatbaho metallar yoki o'tish metall birikmalaridan foydalanadilar. Reaktsiya bosqichlari quyidagicha:
(1) Bir hil eritma hosil qilish uchun reaksiya erituvchiga asetilen gazi va kislorodni kiriting.
(2) Muayyan harorat va bosim sharoitida asetilen va kislorod tetrabrometan hosil qilish uchun katalizator ta'sirida oksidlanish reaktsiyasidan o'tadi.
(3) hosil bo'lgan tetrabrometan reaksiya erituvchisidan ajratiladi va tozalash uchun tozalanadi.
(4) Tozalangan va tozalangan tetrabrometanni aniqlash, tahlil qilish va qadoqlash.
1. Reaksiya tenglamasi:
C2H2 + 4Aka3 → C2H4Br4 % 7b% 7b0}}CO2 + 3O2
Bu tenglama katalizator ta'sirida atsetilen va kislorod o'rtasida tetrabrometan, karbonat angidrid va suv hosil qilish uchun oksidlanish reaktsiyasi jarayonini ifodalaydi. Haqiqiy ishlab chiqarishda asetilen va kislorodning yuqori reaktivligi tufayli reaktsiya odatda ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshirilishi kerak. Ayni paytda, hosil bo'lgan tetrabrometan yuqori eruvchanlikka ega bo'lgan qutbsiz molekula bo'lganligi sababli, ajratish va tozalash uchun mos erituvchilarni tanlash kerak.
2. Reaksiya printsipi
Asetilenni oksidlash usuli - tetrabrometan hosil qilish uchun katalizator ta'sirida oksidlanish reaktsiyasini o'tkazish uchun asetilen va kisloroddan foydalanadigan jarayon. Bu reaksiya odatda suyuq fazada, katalizator sifatida qimmatbaho metallar yoki o'tish metallarining birikmalaridan foydalangan holda amalga oshiriladi. Reaksiya jarayonida asetilen kislorod bilan oksidlanish reaksiyasiga kirishib, tetrabrometan va suv hosil qiladi. Bu usulning afzalligi shundaki, asetilen va kislorod xomashyosini olish oson, reaksiya jarayonida hosil bo‘ladigan chiqindi gaz va chiqindi suvlar kamroq bo‘lib, atrof-muhitga kamroq ta’sir qiladi.
3. Asetilenni oksidlash usulining afzalligi shundaki, asetilen ham, kislorod ham xom ashyo sifatida oson olinadi va reaksiya jarayonida hosil bo'lgan chiqindi gaz va chiqindi suv kamroq bo'lib, atrof-muhitga kamroq ta'sir qiladi. Bundan tashqari, bu usulning reaksiya sharoitlari yumshoq, reaksiya tezligi tez va hosil yuqori. Biroq, bu usul yuqori toza kislorod va katalizatorlardan foydalanishni talab qiladi va portlash kabi xavfsizlik masalalari reaktsiya jarayonida yuzaga kelishiga moyil bo'lib, samarali xavfsizlik choralarini ko'rishni talab qiladi.
Xulosa qilib aytganda, asetilenni oksidlash usuli tetrabrometan olishning yangi usuli hisoblanadi. Haqiqiy ishlab chiqarishda ishlab chiqarish jarayonining xavfsizligi va atrof-muhit muhofazasini ta'minlash uchun reaktsiya jarayonida xavfsizlik masalalari va texnik tafsilotlarga e'tibor qaratgan holda, tegishli katalizatorlar, erituvchilar va ajratish usullarini tanlash kerak.