2,4-二氯苯氧乙酸的合成和含量分析

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1、2，4-二氯苯氧乙酸的合成和含量分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握芳環(huán)上的溫和條件下的鹵化反應(yīng)及Williamson醚合成法2．熟練酸堿滴定分析產(chǎn)物含量的檢測(cè)方法。一、基本原理苯氧乙酸可作為防腐劑，一般由苯酚鈉和氯乙酸通過Williamson醚合成法制備。通過它的次氯酸氧化，可得到對(duì)氯苯氧乙酸和2，4-二氯苯氧乙酸（簡(jiǎn)稱2，4—D）。前者又稱防落素，能減少農(nóng)作物落花落果。后者又名除莠劑，二者都是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。芳環(huán)上的鹵化作為的芳環(huán)親電取代反應(yīng)，一般是在氯化鐵催化下與氯氣反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)通過濃鹽酸加過氧化氫和用次氯酸鈉在酸性介質(zhì)中氯化，避免了直接使用氯氣帶來的危險(xiǎn)和不便。其反應(yīng)原理

2、如下：H2O+Cl和Cl2O也是良好的氧化試劑。三、主要儀器與藥品氯乙酸3.8g（0.04mol），苯酚2.5g(0.027mol)，飽和碳酸鈉溶液，35%氫氧化鈉溶液，冰醋酸，濃鹽酸，過氧化氫（30%），次氯酸鈉，乙醇，乙醚，四氯化碳，可控溫電磁攪拌器，可控溫電熱套。四、操作步驟1、苯氧乙酸的制備在裝有可控溫電磁攪拌器，回流冷凝管和滴液漏斗的100mL三頸瓶中，加入3.8g氯乙酸和5mL水。開動(dòng)攪拌器，慢慢滴加飽和碳酸氫鈉溶液(1)（約需7mL）,至溶液pH為7-8。然后加人2.5g苯酚，再慢慢滴加35%的氫氧化鈉溶液至反應(yīng)混合物PH為12。將反應(yīng)物在沸水浴中加熱約

3、0.5小時(shí)。反應(yīng)過程中PH值會(huì)下降，應(yīng)補(bǔ)加氫氧化納溶液，保持PH值為12，在沸水浴上再繼續(xù)加熱15分鐘。反應(yīng)完畢后，將三頸瓶移出水浴，趁熱轉(zhuǎn)入錐型瓶中，在攪拌下用濃鹽酸酸化至PH為3-4。在冰浴中冷卻，析出固體，待結(jié)晶完全后，抽濾，粗產(chǎn)物用冷水洗滌2-3次，在60-65℃下干燥，產(chǎn)量約3.5-4g，測(cè)熔點(diǎn)。粗產(chǎn)物可直接用于對(duì)氯苯氧乙酸的制備。純苯氧乙酸的熔點(diǎn)為98-99℃。2、對(duì)氯苯氯氧乙酸的制備在裝有攪拌器，回流冷凝管和滴液漏斗的100mL的三頸瓶中加入3g（0.02mol）上述制備的苯氧乙酸和10mL冰醋酸。將三頸瓶置于水浴加熱，同時(shí)開動(dòng)攪拌。待水浴溫度上升至55

4、℃時(shí)，加入少許（約20mg）三氯化鐵和10mL濃鹽酸(2)。當(dāng)水浴溫度升至60-70℃時(shí)，在10分鐘內(nèi)慢慢滴加3mL過氧化氫（33%），滴加完畢后保持此溫度再反應(yīng)20分鐘。升高溫度使瓶?jī)?nèi)固體全溶，慢慢冷卻，析出結(jié)晶。抽濾，粗產(chǎn)物用水洗滌3次。粗品用1：3乙醇-水重結(jié)晶，干燥后產(chǎn)量約3g。純對(duì)氯苯氧乙酸的熔點(diǎn)為158-159℃。3、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）的制備在250mL錐形瓶中，加入2克（0.0132mol）干燥的對(duì)氯苯氧乙酸和24mL冰醋酸，攪拌使固體溶解。將錐型瓶置于冰浴中冷卻，在搖蕩下分批加入40mL5%的次氯酸鈉溶液(3)。然后將錐形瓶從冰浴中取出

5、，待反應(yīng)物升至室溫后再保持5分鐘。此時(shí)反應(yīng)液顏色變深。向錐形瓶中加入80mL水，并用6mol/L的鹽酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)。反應(yīng)物每次用25mL乙醚萃取3次。合并醚萃取液，在分液漏斗中用25mL水洗滌后，再用25mL10%的碳酸鈉溶液萃取產(chǎn)物（小心！有二氧化碳?xì)怏w逸出）。將堿性萃取液移至燒杯中，加入40mL水，用濃鹽酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，抽濾析出的晶體，并用冷水洗滌2-3次，干燥后產(chǎn)量約1.5g，粗品用四氯化碳重結(jié)晶，熔點(diǎn)134-136℃。純2，4-二氯苯氧乙酸的熔點(diǎn)為138℃。4、2，4-二氯苯氧乙酸的產(chǎn)品純度測(cè)定（1）、0.1mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定

6、用減量法準(zhǔn)確稱取0.4—0.6g鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)物質(zhì)兩份分別放入兩個(gè)250ml錐形瓶中，加入40—50ml水使之溶解（必要時(shí)可加熱），加入2—3滴酚酞指示劑，用0.1mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不褪色，即為終點(diǎn)。計(jì)算每次標(biāo)定的NaOH溶液的濃度、平均濃度及相對(duì)相差。（2）、產(chǎn)品純度的測(cè)定準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品0.45—0.50g兩份，用20—30ml1:1乙醇水溶液溶解，加入2—3滴酚酞指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不褪色，即為終點(diǎn)。平行測(cè)定兩次，計(jì)算每次所測(cè)樣品中2，4-二氯苯氧乙酸的百分含量、平均百分含量及相對(duì)相差。也

7、可以用高效液相色譜來分析純度。實(shí)驗(yàn)時(shí)間：10小時(shí)五、結(jié)果與討論1．在減壓過濾較強(qiáng)酸性溶液時(shí)，為防止濾紙受吸而破裂，最好使用兩層濾紙。2．本實(shí)驗(yàn)所用的5%次氯酸鈉溶液，也用計(jì)算量過量20%的（高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)得到）氯氣通入計(jì)算量的5%的NaOH溶液中反應(yīng)得到。3．?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理表23.1NaOH溶液濃度的測(cè)標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)12鄰苯二甲酸氫鉀質(zhì)量（g）堿滴定管滴定初始刻度（mL）堿滴定管滴定終了刻度（mL）NaOH溶液的體積（mL）NaOH溶液濃度（mol·L-1）NaOH溶液濃度平均值（mol·L-1）相對(duì)偏差（%）表22，4-二氯苯氧乙酸含量的測(cè)定