二氯苯氧乙酸的制备.ppt

一. 实验目的 1.掌握2,4-二氯苯氧乙酸的制备。 2.了解各种氯化反应的原理及操作方法。 3.练习多步合成。 4.进一步熟练容量法在有机化合物测定中的应用。 二. 实验原理 2，4-二氯苯氧乙酸即2，4—D（除莠剂、植物生长调节剂，通常以钠盐铵盐的粉剂或酯类乳剂液剂、油膏等使用）合成路线主要有两条： 一是苯酚先氯化，再与氯乙酸在碱性条件下作用而成； 二是以苯酚和氯乙酸先作用，然后再氯化而成。 本实验采取第二种路线，先缩合后通过浓盐酸加过氧化氢和用次氯酸钠在酸性介质中氯化，避免了直接使用氯气带来的危险和不便。 1、第一步制备酚醚，即Williamson合成法，亲核取代，在碱性条件下易于进行。 2、第二步苯环上的亲电取代，FeCl3作催化剂，氯化剂是Cl+，引入第一个Cl。 2HCl + H2O2 → Cl2 + 2H2 Cl2 + FeCl3 → [ FeCl4 ]- + Cl+ 3、第三步是苯环上的亲电取代，从HOCl产生的Cl+和Cl2O作氯化剂，引入第二个Cl。 安全警示： 1）氯乙酸，强腐蚀性、刺激性，防呼吸摄入或皮肤接触； 2）冰乙酸，易燃；次氯酸钠，强氧化剂； 3）Cl2有刺激性，应注意操作勿使逸出，并开窗通风。 4）2,4-D，纯品无色无臭，吸入摄入皮肤接触均有毒，空气中允许浓度为10mg/m3。 主要试剂及产品物理常数：（文献值） 名 称 分子量 性 状 nD m.p.°C b.p.°C H2O EtOH Et2O 苯酚 94.11 无色晶体 1.0576 43 181.75 热 溶 溶 易 苯氧乙酸 152 无色晶体 1.3 98-100 285 热 溶 溶 溶 氯乙酸 94.50 无色晶体 1.5800 63 189 易 溶 溶 乙醚 74.12 无色液体 0.7138 116.2 34.51 微 ∞ ∞ 羟乙酸 76.05 无色晶体 -- 79-80 分解 易 溶 溶 三.仪器与试剂 仪器： 烧杯；三口瓶；磁力搅拌器；温度计；球形回流管；滴液漏斗；水浴；布氏漏斗；抽滤瓶；锥形瓶；刚果红试纸；分液漏斗。 试剂： 氯乙酸；苯酚；碳酸钠；氢氧化钠溶液（30%）；浓盐酸；冰醋酸；过氧化氢（33%）；氯化铁；次氯酸钠。 中性乙醇，NaOH标准溶液（0.1mol∕L）;酚酞指示剂；0.2%乙醇溶液。 氯乙酸 氯乙酸钠 苯酚+NaOH 苯氧乙酸钠 酸化 冷却 过滤 洗涤 干燥 苯氧乙酸 四. 实验步骤 1、成盐： 将9ml饱和碳酸钠搅拌下加到由2.85g（0.03mol）氯乙酸和3ml水组成的溶液中（1），检验 PH值(约为7~8)。2、取代： 另取2.1g(0.022mol)苯酚溶于4.5g氢氧化钠溶液中，检验PH值（约为12），将酚钠溶液转入氯乙酸钠溶液中，并用少量水洗涤容器，检验PH值（约为11~12）。 Na2CO3 （一）制备苯氧乙酸【122-59-8】 装上回流冷凝装置，搅拌下加热至近沸态反应30min，检验PH（2）；若低于8，补加几滴氢氧化钠使保持碱性，再反应5min。 3、酸化沉淀: 冰浴中冷却，使反应体系降温至室温以下后，加浓盐酸酸化到PH值为3~4（3），继续冷却使结晶完全析出。 抽滤，冷水洗结晶2—3次，干燥、称重、计算收率。粗产品可不经纯化直接用于制备对氯苯氧乙酸，也可以在水中重结晶后使用。 纯苯氧乙酸熔点99℃，无色片状或针状结晶，可作防腐剂。 （1）：防止氯乙酸水解成羟乙酸，加入饱和碳酸钠使氯乙酸变成氯乙酸钠，加入速度要慢，若碱浓度过大，对反应不利，氯乙酸钠会发生碱性水解。 （2）：制苯氧乙酸时用沸水浴加热，加热期间PH可能会下降。 （3）：加浓盐酸析出苯氧乙酸时PH不能过高，否则产量降低。 注意：先搭装置，后加料。 （二）对氯苯氧乙酸【122-88-3】 反应式： 第二步是苯环上的亲电取代，FeCl3作催化剂，氯化剂是Cl+，引入第一个Cl。 2HCl + H2O2 → Cl2 + 2H2 Cl2 + FeCl3 → [ FeCl4 ]- + Cl+ 苯氧乙酸和醋酸溶液 强酸化溶液 氯