云南大学 出H 会峄百家至公天下 2,4一二氯苯氧乙酸的合成 化学与材料工程学院 化学与材料工程学院 2005年6月
云南大学 会泽百家 至公天下 化学与材料工程学院
实验目的 出H 1.本实验是一个多步骤综合性实验,也是一个密切 联系生产实际的实验,每步实验得到的产品,又是 下一步合成的原料。通过本实验旨在训练学生综合 运用所学知识解决实际问题的能力,并且培养同学 们的绿色化学理念,启迪学生的创新思维 2.复习搅拌,重结晶等操作 化学与材料工程学院 2005年7月
出H 二、实验原理 2,4一二氯苯氧乙酸的分子式是 -oCH, COOH 4提问:请同学们运用所学理论知识提出两种不同的合成路线, 并且分析各自的优点和缺点 路线一:苯酚氯化醚化法,即苯酚在其熔融状态下先氧化,随 后将得到的二氯酚与氯乙酸反应生成二氯苯氧乙酸 路线二:苯酚与氯乙酸在碱性条件下用 Williamson合成法醚 化,再进行氯化。 化学与材料工程学院 2005年7月
Cl OCH2COOH Cl
出H 二、实验原理 分析比较: 路线一:副产物多,纯化操作冗长,成本高,生产过程中有可能产生剧毒 物,如2,3,6,7一四氯二苯并对二嗯英 其大鼠口服半致死量LD0:20μg/kg,对生产人员和环境造成安全 威胁,并增加三废治理难度,不符合绿色化学理念。 路线二:可防止二嗯英类化合物的生成,三废处理量较小,成本较低,路 线较优,因而本实验采用路线二进行,其反应式如下: 化学与材料工程学院 2005年7月
OO Cl Cl Cl Cl
出H 二、实验原理 OH 1. cich2 co2H acO -CICH2CO2Na Naoh -ochoco,Nacl oCh2COOH OCH2CO2H+ HC1+H1O2-Fech +Ch OCHCO,H 3. Cl- y-OCH, H+NaOCI H +CI OCH H CI 化学与材料工程学院 2005年7月
2. OCH2CO2H+ HCl+ H2O2 FeCl3 Cl OCH2CO2H 3. Cl OCH2CO2H+NaOCl H + Cl OCH2CO2H Cl 1. C lC H 2C O 2H N a 2C O 3 C lC H 2C O 2N a O H N aO H O C H 2C O 2N a H C l O C H 2C O O H
出H 二、实验原理 2,4一二氯苯氧乙酸(2,4-D)是一个熟知的除草 剂和植物生长调节剂,是20世纪开发最成功,全球 应用最广的除草剂之一,从1942年上市以来,半个 多世纪待续占有较大的市场份额,广泛用于预混, 芽后防治一年及多年生阔叶杂草,它属选择性內吸 除草剂,易被根叶吸收。 化学与材料工程学院 2005年7月
出H 二、实验原理 在合成2,4D过程中产生的中间体既是下一步合成的原料, 又是具有独立应用价值的产品,如第一步合成的苯氧乙酸 它是个有效的防霉剂。第二步合成所得到的对氯苯氧乙 酸 是一个有效的防霉剂。 OCH,CO,H 化学与材料工程学院 2005年7月
OCH2CO2H Cl OCH2CO2H
出H 二、实验原理 思考题: 是否可以考虑用Br、I、F或别的基团来替代Cl -OCH2 CO2H 中苯环上的氯原子,以生产更有效、更环保的产品。 2.同学们在今后的工作或研究中,应思考如何设计生产合成路 线,使之符合循环经济和绿色化学的原则及理念。 化学与材料工程学院 2005年7月
OCH2CO2H Cl Cl
、主要仪器和装置 出H 4主要仪器:25m三口烧瓶,微型磁力搅拌器,回流 冷凝管抽滤瓶,布氏漏斗,锥形瓶,烧杯等。 主要装置: 化学与材料工程学院 2005年7月
四、实验流程 出H NaaCO 苯酚+IaOH 酸化 氯乙酸 氯乙酸钠 苯氧乙酸 冷却过滤洗涤干燥 苯氧乙酸 苯氧乙酸。醋酸 FeCl3, HCl+ 苯氧乙酸-酸溶液 强酸化溶液 滴加H2O2 冷却、抽滤、水洗、干燥 重结晶 叫氯代 粗产物 精品对氯苯氧乙酸 对氯苯氧乙酸酯酸 Nao C1+ 对氢苯氧乙酸-醋酸液。 氯代 乙醱 10% Na2CO3* 强酸化溶液 醚提取液。 碱性水提液 酸化、伶却、抽滤、洗涤、干燥 重结晶 粗品 精品2,41 化学与材料工程学院 2005年7月