一氯乙酸的生产方法：
氯乙酸的生产方法
国内氯乙酸生产采用间歇氯化法,即以氯气和醋酸为原料,用硫磺为催化剂,经氯化、结晶、抽滤、离心等工序得氯乙酸成品。该方法工艺简单,投资少,易于操作控制。
红磷、硫或碘催化下：
CH3CO2H + Cl2 → ClCH2CO2H + HCl
国外氯乙酸生产基本上有两种方法。一是醋酸通氯的氯化反应,美国和加拿大多采用这条路线。另一种方法是三氯乙烯用硫酸水解,采用这条路线的大多为西欧国家。连续法与间歇氯化相比,具有如下三个优点一是装置规模大二生产技术先进、产品质量高三是污染腐蚀少。
氯乙酸最早于1841年首次发现，1857年在实验中使乙酸在阳光直接照射下进行氯化反应制得氯乙酸。目前，氯乙酸的生产方法有氯乙烯、氯乙酰氯水解法、三氯乙烯水解法、氯乙炔法、四氯乙烯法、丙三醇法、二氯乙酸法、三氯乙醛法、氯乙醇氧化法、乙烯酮氧化法和乙酸催化氯化法等十多种，工业生产方法主要有三氯乙烯水解法、氯乙酰氯法以及乙酸催化氯化法三种。 三氯乙烯水解法是三氯乙烯在以93%的硫酸为催化剂，反应温度为160-180℃的条件下，通过控制三氯乙烯和水的比例，进行水解反应生成氯乙酸。该法可以达到高纯度的氯乙酸，产率可以达到90%，不足之处是副产盐酸较多（每吨产品可以副产30%的盐酸2.57吨），生产消耗定额偏高，工艺流程长，生产成本高。目前该法主要被欧洲的一些氯乙酸生产厂家所采用。 氯乙酰氯法是氯乙酰氯在碱性条件下水解得到氯乙酸，由于受到原料的限制，目前该法已经很少有生产厂家采用。 乙酸催化氯化法是目前国内外生产氯乙酸最主要的方法。它又可分为间歇式生产工艺和连续化生产工艺两种。 间歇式生产工艺是一般硫磺粉为催化剂，控制其用量约为乙酸总量的3%（质量百分数），反应采用二级串联氯化，主锅在90℃下通氯气，控制反应温度为96-100℃，副锅反应温度为85-90℃，当反应终点密度为1.35时即为反应终点。保温反应1小时后加入循环母液冷却结晶，在凝固点以上1-2℃加入晶种，缓慢冷却至25℃左右，经抽滤或离心分离制得产品。尾气氯化氢送填料吸收塔回收副产盐酸。目前，国外该法已经被淘汰，而我国的生产厂家主要采用该法进行生产，该法生产工艺虽然比较简单，但消耗高，产量低，所得产品质量差，生产周期长，生产成本高、三废污染严重，催化剂硫磺粉不仅污染主产品，也污染副产品盐酸，有时还造成管道设备的堵塞，使生产不正常，使得产品的应用范围受到一定的限制。 连续法氯乙酸生产工艺是以乙酸、液氯为原料，醋酐和硫酸为催化剂，经乙酸氯化、蒸馏、结晶、分离、干燥等过程制得氯乙酸。该法所得产品质量高，原料消耗少，且对原料氯要求不太苛刻，可以用液氯尾气或气氯生产，不足之处是反应转化率低，仅有45%左右，增加了蒸汽消耗和电耗。目前该法是世界上生产氯乙酸的主要方法，美国、日本、德国、荷兰、加拿大等国的大型氯乙酸生产企业均采用该法进行生产。
制备方法：生产EDTA及其钠盐依据所使用的原料不同，分为三种生产工艺，即氯乙酸法、氢氰酸法和氰化钠法。目前国内生产厂家大都采用氯乙酸法，只有能力较大的厂用氰化钠法，与国外基本采用氰化钠法的情况不同。氯乙酸法是氯乙酸和碳酸钠（或30%NaOH）反应生成氯乙酸钠，在碱性溶液中氯乙酸钠和乙二胺在低温下缩合生成乙二胺四乙酸钠，再用硫酸酸化得EDTA，经活性炭脱色、过滤、水洗、加浓盐酸结晶析出，再经过滤、水洗、干燥，得到EDTA成品。该法系间歇法操作，遇水分解生成乙醇酸使产品收率低，产品质量不稳定（含有氯离子），使用的主要原料氯乙酸对设备腐蚀很严重，设备使用寿命很短。这种生产方法在国外已基本被淘汰。但国内食品级的EDTA还需用该法，因客户担心氰化物有毒，对人体有害。氢氰酸法为二步法生产工艺。第一步反应是乙二胺与氢氰酸、甲醛在弱酸性条件下反应生成不溶于水的腈，该产物很容易从体系中分离，得到的纯净的氰化物再在碱性条件下水合，生成较纯的EDTA。该方法工艺流程较长，还需处理气态和液态的氢氰酸，所以可采用氰化钠代替氢氰酸，使反应在强碱性条件下进行，一步反应直接得到EDTA四钠盐，这是目前工业上最广泛采用的EDTA的生产方法，即氰化钠法。氰化钠法是以乙二胺、氰化钠及甲醛为原料，在碱性条件下反应一步生成EDTA四钠盐，再以硫酸酸化EDTA四钠盐母液，控制溶液pH值，可得到EDTA二钠盐或EDTA产品，由EDTA二钠盐与氢氧化钠进一步反应，得到EDTA四钠盐产品。由于EDTA、DTPA（二亚乙基三胺五乙酸或二乙撑三胺五乙酸）、HEDTA（羟乙二胺三乙酸）、IDA（亚氨基二乙酸）、PDTA（丙邻二胺四乙酸）、ADA（氨基丙酸二乙酸）、NTA（氮川三乙酸）等螯合剂生产工艺基本相同，所以生产厂家一般都是在多功能装置里切换生产几种产品（规格有固态和液态），以销定产。
用途：乙二胺四乙酸与甲酰胺环合可制得乙亚胺。这是一种主要用于治疗银屑病（即牛皮癣）的药物。但作为有机合成中间体还不是EDTA的主要用途。EDTA及其盐类能与多种金属离子发生络合反应，形成稳定的环状结构，有效地减少或抑制金属离子引起的副反应或有害作用，是应用最为广泛的金属螯合剂，一般用于螯合14 ＞pH＞5的钙离子、14＞pH＞2的铜离子、6＞pH＞1铁离子、12＞pH＞6镁离子，以及14＞pH＞3的锰离子。由于其优良的螯合性能，国内EDTA及其盐主要用于照相化学品、水处理剂、化学品（胱氨酸）精制、洗涤剂、纺织助剂、皮革化学品、造纸化学品、医药、合成橡胶、微肥生产等领域。EDTA可生成EDTA盐产品，主要包括EDTA二钠盐、EDTA四钠盐、EDTA三钠盐，以它们为原料，还可以生成EDTA钙钠盐、EDTA铜钠盐、EDTA铁钠盐和EDTA铁铵盐等。另外，除钠盐外，还有铵盐及铁、镁、钙、铜、锰、锌、钴、铝等各种盐，这些盐各有不同的用途。
氯乙烯、氯乙酰氯水解法、三氯乙烯水解法、氯乙炔法、四氯乙烯法、丙三醇法、二氯乙酸法、三氯乙醛法、氯乙醇氧化法、乙烯酮氧化法和乙酸催化氯化法等十多种，工业生产方法主要有三氯乙烯水解法、氯乙酰氯法以及乙酸催化氯化法三种。
实验室制法：
在500ml三颈圆底烧瓶中放置300g（5mol）冰乙酸和15g（0.14mol）乙酸酐。在油浴中加热至105摄氏度时，开始徐徐通入氯气。在整个氯化过程中，油浴温度时钟维持在108-112℃之间。氯气通入几分钟后即开始反应，乙酸中的黄颜色（由于溶解的氯气所致）随即褪祛，并有氯化氢放出。这时可大大提高氯气通入速度，但以瓶中无黄色氯气逸出为度。氯化反应约需10小时左右。每隔2小时向反应物中加入5g乙酸酐，反应的终点可由逸出的氯化氢显著减少，或由取出样品的熔点来确定。当粗制的氯乙酸样品的熔点在45-50℃时，停止通入氯气。将融融的反应物移至蒸馏瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集沸程为186-188℃的馏分冷凝后生成具有强烈气味的氯乙酸晶体。产量为425g。产率90%。亦可以用赤磷作催化剂将乙酸氯化而得。方程式：CH3COOH+Cl2-------ClCH2COOH+HCl(乙酸酐为催化剂)
——《现代化学试剂手册》
物质毒性 毒性作用试验数据编号 毒性类型 测试方法 测试对象 使用剂量 毒性作用 1 急性毒性 口服 大鼠 55 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 2 急性毒性 吸入 大鼠 180 mg/m3 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 3 急性毒性 腹腔注射 大鼠 16600 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 4 急性毒性 皮下注射 大鼠 5 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 5 急性毒性 皮下注射 小鼠 250 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 6 慢性毒性 口服 大鼠 9750 mg/kg/13W-I 心脏毒性2.血液毒性 3慢性病相关毒性 7 慢性毒性 吸入 大鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾，输尿管，膀胱毒性2.血液毒性 8 慢性毒性 口服 小鼠 13 mg/kg/13W-I 1.肝毒性2.肝重量发生变化3.死亡 9 慢性毒性 口服 小鼠 3840 mg/kg/16D-I 1流泪2.共济失调3死亡 10 慢性毒性 吸入 豚鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾,输尿管，膀胱毒性2.血液毒性 11 突变毒性 小鼠淋巴细胞 548 mg/L 12 突变毒性 小鼠淋巴细胞 400 mg/L 13 突变毒性 仓鼠卵巢 160 mg/L 14 致癌性 皮下注射 小鼠 100 mg/kg 1致癌性 2.肺胸肝 部，呼吸毒性 15 致癌性 皮下注射 小鼠 1300 mg/kg/65W-I 1.致癌性
+
Cl2
→
ClCH2COOH
+
HCl。三氯乙烯用硫酸水解时也会产生氯乙酸。
然后再与NaOH溶液碱性水解，生成羟基乙酸钠，加酸得到羟基乙酸。
ClCH2COOH
+
NaOH
→
HOCH2COOH
+
NaCl。
再氧化成乙二酸。
但氯乙酸是很强毒性的，这样是否可行？
实际上乙二酸工业化生产方法主要有：甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
详见：http://baike.baidu.com/view/39553.htm
更详细了解，可百度百科：佛尔哈德法
http://baike.baidu.com/view/906793.htm
