Σε ποια κατάσταση η χλωρίωση του μεθανίου δίνει μόνο χλωρομεθάνιο;
Η χλωρίωση του μεθανίου είναι μια ριζική αλυσιδωτή αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι προχωρά σε μια σειρά βημάτων και κάθε βήμα έχει κάποια πιθανότητα να συμβεί.
Εδώ είναι ο απλοποιημένος μηχανισμός:
1. Ένα μόριο χλωρίου (CL₂) διασπάται σε δύο ρίζες χλωρίου (cl •) με υπεριώδη φως.
2. διάδοση:
* Μια ρίζα χλωρίου αντιδρά με ένα μόριο μεθανίου, παράγοντας ρίζα μεθυλίου (ch₃ •) και HCl.
* Η ρίζα του μεθυλίου αντιδρά με ένα άλλο μόριο χλωρίου, παράγοντας χλωρομεθάνιο (CH₃CL) και άλλη ρίζα χλωρίου.
3. Τερματισμός: Δύο ριζοσπάστες αντιδρούν μεταξύ τους, τερματίζοντας την αλυσιδωτή αντίδραση.
Το πρόβλημα: Οι ρίζες χλωρίου μπορούν να συνεχίσουν να αντιδρούν με το ήδη σχηματισμένο χλωρομεθάνιο, οδηγώντας στον σχηματισμό διχλωρομεθανίου (CH₂cl₂), τριχλωρομεθάνιο (CHCL₃) και τετραχλωρομεθάνιο (CCL₄).
Συνοψίζοντας:
* Η χλωρίωση του μεθανίου είναι μια τυχαία διαδικασία .
* Θα έχετε πάντα ένα μίγμα προϊόντων .
* Μπορείτε ποτέ Λάβετε μόνο χλωρομεθάνιο σε μία μόνο αντίδραση.
Πώς να ελέγξετε την αντίδραση:
* μείωση της θερμοκρασίας: Μειώνει τον ρυθμό περαιτέρω αντιδράσεων χλωρίωσης, αλλά δεν είναι εγγυημένο να δίνει μόνο χλωρομεθάνιο.
* Χρησιμοποιώντας μια μεγάλη περίσσεια μεθανίου: Αυξάνει την πιθανότητα ριζών χλωρίου που αντιδρούν με μεθάνιο και όχι ήδη σχηματισμένο χλωρομεθάνιο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερη απόδοση χλωρομεθανίου, αλλά ακόμα όχι αποκλειστικά.
Συμπερασματικά, ενώ μπορείτε να προσπαθήσετε να ευνοήσετε την παραγωγή χλωρομεθάνης, είναι αδύνατο να επιτευχθεί ο αποκλειστικός σχηματισμός του κατά τη διάρκεια της χλωρίωσης του μεθανίου.
