氯乙烯,是一种含氯的不饱和有机化合物,化学式为C2H3Cl。
氯乙烯分子中含有2个碳原子通过碳碳双键连接,三个氢原子和一个氯原子,其中共轭效应包括π-π共轭和p-π共轭两种类型,这些效应使得氯乙烯分子中的电子云密度分布更加均匀,降低了分子的整体能量。p-π共轭是由于氯原子的电负性较大,它与碳原子之间的共价键具有一定的极性,p电子和碳碳双键的π电子云会形成共轭体系,该效应会使得C-Cl键变短,键能增大,当反应发生时C-Cl键的断裂难度增大,氯原子的反应活性会大大降低,不易发生一般的取代反应[6] 。
1835年,法国化学家里格诺尔特(Regnault)发现了氯乙烯单体[7] 。1835年美国化学家V·勒尼奥尝试在阳光下用氯乙烯生成聚氯乙烯(PVC)。后来,人们用日光把氯乙烯单体转化为固体物料,这种物料可耐碱和酸的侵蚀。化学家们花了不少的时间去鉴定和合成聚氯乙烯[7] 。20世纪20年代初,德国的F.Klate和E.Zacharis发现了氯乙烯和聚氯乙烯的工业化生产方法[8] 。
1960年,美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法,并和二氯乙烷法配合,开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法,此法得到了迅速发展。
20世纪50年代前,氯乙烯被认定是一种毒性较低的麻醉剂,直到1960年出现2例由于氯乙烯中毒死亡事件,氯乙烯的危害得到重视[9] 。
氯乙烯在常温常压下是有甜味的无色气体,20℃下其密度为0.9106g/cm3,熔点为-153.84 ℃,标准大气压下沸点为-13.8℃,闪点-78℃,引燃温度472℃。氯乙烯微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂。
氯乙烯的两个起反应部分,氯原子和双键,由于连接在双键上的氯原子的不太活泼,双键的反应较多。
(1)聚合反应(双键)
均聚反应
氯乙烯的双键很活泼,在光照、受热、存在有机过氧化物等条件下均能发生均聚反应[2] ,例如工业上生产聚氯乙烯的反应:
共聚反应
氯乙烯能与多种单体发生共聚反应,如与丙烯酸、丙烯腈、乙烯、苯乙烯、丙烯酰胺等发生双组份共聚反应;与丙烯腈和丙烯酸、顺丁烯二酸二丁酯和丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和偏氯乙烯等发生三组分共聚反应[2] 。