氯甲烷的下游产品和应用

Research and Development

研究与开发第45卷第10期

2019年10月

氯甲烷的下游产品和应用

陈朝晖

（安徽金禾实业股份有限公司，安徽滁州 239200）

摘　要：氯甲烷是重要的化工原料，主要用于有机硅和有机合成领域。简单介绍了氯甲烷的下游产品和应用情况。关键词：氯甲烷；下游产品；应用中图分类号：TD712.55　　文献标志码：B　　文章编号：1003–6490（2019）10–0147–02

Downstream Product and Application of Chloromethane

Chen Chao-hui

Abstract：Methyl chloride is an important chemical raw material，which is mainly used in organosilicon and organic synthesis.The downstream products and applications of chloromethane are briefly introduced in this paper.

Key words：chloromethane；downstream products；application1 引言

，又名氯甲烷（methyl chloride，chloromethane，CH3Cl）

一氯甲烷和甲基氯，为无色易液化的有毒气体，属有机卤化物，微溶于水，易溶于氯仿、乙醚、乙醇、丙酮。易燃烧、易爆炸（8.1%~17.2%）。高温时（400℃以上）和强光下与水反应生成甲醇和盐酸，加热或遇火焰生成光气。氯甲烷是目前新进的化工原料之一，其主要用于生产甲基氯硅烷、四甲基铅、甲基纤维素、有机硅的原料等，对于氯甲烷来说，其不是相关的独立生产元素，但是在与相关化学物质发生反应之后就能够产生一定的全新产物，这些产物都可以用在农药、医药和香料等各行业。但是在氯甲烷的使用上会出现较多的问题，因此对于氯甲烷来说其需要进行良好的保护，防止出现有关的危害，提升其整体的运行质量。2 生产方法

氯甲烷的生产方法较多，包括甲烷氯化法、甲醇氯化法、光氯化法、氧氯化法等。一些工业过程也副产氯甲烷，例如敌百虫、三氯乙醛、天然气氯化制四氯化碳及磷胺等的生产过程。当前的氯甲烷使用和研究中，其存在较多的特点。在氯甲烷的生产和研究中，其需要保存在加压液化贮存刚瓶中。并且其具有一定的毒物危害，同时易于燃烧、爆炸。3 氯甲烷的下游产品和应用

3.1 是有机硅工业的基础

3.3 合成甲氧基醚

将羟基进行甲氧基醚化，即在有机化合物分子中引入甲氧基，是一类重要的化学反应。通常甲氧基醚有两种合成方法，一种是卤代烷与甲醇钠作用，卤素被甲氧基取代生成醚；另外一种是醇和酚羟基上的氢可被卤甲烷的甲基取代，羟基即转变为甲氧基。目前比较重要的可以用氯甲烷制备的甲氧基醚化合物包括：甲基纤维素，邻苯二甲醚，苯二甲醚，对硝基苯甲醚，二乙二醇二甲醚，丙二醇二甲醚（DMPG），甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、乙烯基甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚等。

3.4 合成甲基胺/铵盐

工业制备胺类的方法多是由氨与卤代烷或醇反应制得，产物为各级胺的混合物，分馏后得到纯品。利用氯甲烷可以生产各种对应的甲基胺/铵盐，比如一甲胺、二甲胺、三甲胺、四甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、N-甲基吡咯化合物、N-甲基吡啶化合物等等。特别说明的是其中各类四级铵盐具有杀菌、柔软、抗静电、絮凝、破乳、增稠等特性，能不断满足社会发展的需求，是未来表面活性剂行业发展的必然方向。

3.5 合成甲基膦化合物

有机硅材料兼有无机和有机材料的性能，如耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、憎水、脱模、温黏系数小、无毒无味以及生理惰性等，经过改性还可制成优异的导电、导热、光活性及分离膜等材料。有机硅被认为是最能适应时代要求和发展最快的新材料之一，其应用遍及国防、科技、国民经济乃至人们日常生活、医疗保健各个领域。有机氯硅烷是整个有机硅化学的支柱，而全世界甲基氯硅烷的合成均由氯甲烷与硅粉在铜催化剂作用下合成，因而可以说氯甲烷是有机硅工业的基础。当前，世界用于有机硅的一氯甲烷约超过250万t，占一氯甲烷总消费量的90％以上。

3.2 甲烷多氯化物

甲基二氯化膦（MePCl2）是当下合成含磷农药、含磷阻燃剂的理想原材料。甲基二氯化膦的合成方法主要是通过卤代甲烷与有机磷的配位过程形成甲基二氯化膦。该类提供甲基一的供体主要包括CH3-I，CH3-Cl。具体过程如下：使用PCl3和无水氯化铝与氯甲烷反应，在一定条件下合成离子配合物[CH3PCl3]+[A1Cl4]-，在催化剂氯化钾和铁粉作用下，离子化合物发生分解反应，脱铝后得到甲基二氯化膦样品。该方法易于操作，甲基二氯化膦产量高，纯度高，是理想的合成途径。得到的甲基二氯化膦是重要的合成中间体，可以用来合成各种甲基膦化合物。

3.6 催化转化为氯乙烯

甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物包括一氯甲烷（氯甲烷）、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四种产品，总甲烷氯化物，是有机产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂。甲烷氯化物的生产方法基本可分为两类：一类是通过甲烷或甲烷氯化生产四种氯甲烷；另一类则是采用不同的原料专门生产四氯化碳或一氯甲烷。甲烷氯化物作为重要的有机化工的原料，主要生产区域在中国、美国和欧洲，而主要消费在中国和亚太地区。2017年全球产量已经超过280万t，而我国年产量约190万t。

近年来，全球经济复苏推动聚氯乙烯需求增加，氯乙烯作为合成聚氯乙烯的单体，需求持续走强。现有的氯乙烯生产工艺存在种种制约因素，改进现有工艺和开发新工艺成为氯乙烯单体制备行业的发展趋势。有报道利用SAPO系列分子筛的优异的选择性、热稳定性和水热稳定性等特点，由氯甲烷制备氯乙烯单体，为氯乙烯单体的制备提供了新思路。

3.7 制备甲基氯化镁格氏试剂

甲基氯化镁是三大格氏试剂之一，为灰色结晶，能与含活泼氢的化合物（如水、醇、硫醇、胺、酰胺、酸、磺酸等）的氧上、硫上和炔碳上的酸性氢反应；能与活泼卤代烷（如烯丙基溴等）发生偶联反应；能与氧和二氧化碳、醛、酮等反应，因而广泛用于药物合成，例如喹诺酮类抗生素的合成，也可用作胶黏剂助剂中使用。甲基氯化镁工业上由氯甲烷与金属镁在绝对无水THF中反应形成有机镁试剂。

3.8 用作丁基橡胶合成的溶剂

收稿日期：2019–08–08作者简介：陈朝辉（1971—） ，男，湖北蕲春人，副研究员，主要研

究方向为有机合成。

丁基橡胶是合成橡胶的一种，一般用于制作汽车轮胎以

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第45卷第10期

2019年10月

Research and Development

研究与开发

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

扫描电镜法在检验纸张中的应用研究

李德华

（吉林警察学院，吉林长春 130000）

摘　要：对书写类纸张的检验是日常文件检验中的一项重要技术手段，在纸张检验的过程中，有时有必要对书写类纸张的种属类型进行检验，并对疑似同种或同一张纸进行整体及部分的检验。主要研究的是扫描电镜法对书写类纸张的检验，希望可以为纸张检验提供理论支持。

关键词：扫描电镜；纸张；检验中图分类号：TS77　　文献标志码：A　　文章编号：1003–6490（2019）10–0148–02

Study on Application of Scanning Electron Microscope in Paper Detection

Li De-hua

Abstract：The inspection of writing paper is an important technical means in our daily document inspection.In the process of paper inspection，it is sometimes necessary to test the type of writing paper and to test the whole or part of the suspected same kind or the same piece of paper.This paper mainly studies on the writing paper via the method of scanning electron microscopy，hoping to provide theoretical support for paper inspection.

Key words：SEM；paper；inspection1 研究背景

纸是日常生产生活中用来传播知识和文化的主要媒介，同时也是政治、经济、文化中所应用的重要信息载体。在公安工作各类案件之中都有它的身影，犯罪分子经常用纸来书写、印刷和复制作案所需的内容或者传播犯罪思想，如传单、信件、

[1-2]

宣传标语等。在经济犯罪中会使用纸张来伪造国家发行的真币用来流通。在刑事案件犯罪现场犯罪分子使用的纸质产品，如包装尸体的袋子、包装作案工具、凶器的纸袋等都是纸张检验中的重要物品。对于不同纸张的检验鉴定，认定纸张的种属、种类、生产厂家和销售范围等重要信息，可为案件的侦破提供重要的信息内容[3-4]。因此，日常生活中纸张的检验对于生产与生活有着重要意义。本文主要利用扫描电子显微镜法对不同类型纸张进行分析。由于扫描电镜具有成像清晰、景深大、放大倍数大，可以捕获一些细节信息，以及对检材无损且无需复杂前处理等优点。利用扫描电镜通过对纸张进行表面微观成像，同时结合能谱仪对纸张组成成分进行元素分析。结合二者的优势可以有效地对不同类型纸张进行区分鉴别，为纸张的检验提供了一种新思路。

收稿日期：2019–09–02基金项目：吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目

（JJKH20181295KJ）

作者简介：李德华（1986—） ，男，吉林长春人，博士研究生，讲师，

研究方向为刑事科学技术（理化检验）。

2.1 实验材料及仪器

2 实验方法

仪器采用JEOL公司生产的JSM-IT300型扫描电子显微

镜、牛津能谱仪、JEOL离子溅射仪。检验条件：加速电压为20kV，工作距离为10mm，束流为50μA。在本实验中选取宣纸、打印纸、宣传册纸、销货清单纸、记账凭证纸、笔记本纸、滤纸、牛皮纸、滤纸和报纸等生活中常见的纸张作为实验测试样品（如表1所示）。

表1 实验用12种纸张

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

二联记账田字彩纸

笔记打印宣传餐巾牛皮种类销货凭证格本宣纸（黄报纸滤纸

本纸纸册纸纸纸

单纸纸纸色）

2.2 测试样品的制备

用剪刀剪取适当大小（0.5cm×0.5cm）的不同类型纸张，

用黏有双面铜导电胶带的钉形台黏取裁剪后的纸张样品并对其进行固定，随后将其放入离子溅射仪中进行抽真空并对纸张表面进行喷铂金形成导电金属层。最后将其放入扫描电子显微镜样品仓中进行观察。3 结果与分析

3.1 不同类型纸张外观形貌分析

通过扫描电子显微镜直接观察纸张样品表面纤维形貌可知：纸张植物纤维交错排列，单根植物纤维宽度在10~30μm，

及汽车隔音用品，在建筑防水领域，丁基橡胶以环保的名号

已经全面普及代替沥青。丁基橡胶生产一般采用氯甲烷作稀释剂，据统计，氯甲烷仅作为丁基橡胶合成的溶剂，2017年约向大气排放6 500t（是2010年排放量的10倍）。但氯甲烷被列为消耗臭氧的物质，相关的法律法规规定了氯甲烷生产及使用企业的氯甲烷尾气排放含量。因此，氯甲烷高效回收和废气处理己受到关注。4 结语

在当前的氯甲烷使用上，为了保证其整体的使用质量，就要对整个氯甲烷进行合理的研究，氯甲烷是重要的化工原

料，主要用于有机硅和有机合成领域，主要的下游包括甲基氯硅烷、甲烷多氯化物、甲氧基醚化合物、甲基胺/铵盐化合物、甲基氯化镁格氏试剂、甲基膦化合物、低碳烯烃、氯乙烯、电子气体一氟甲烷、丁基橡胶溶剂等。另外，氯甲烷还可以在有机合成中替换溴乙烷和碘甲烷，还可用于生产四甲基铅、农药、医药、香料等，在生产中用作溶剂、提取剂、推进剂、致冷剂、局部麻醉剂等。同时，作为副产和废气排放的主要物质，其回收资源化应用和废气处理应该受到更多的 重视。

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