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《2,4-二氯苯氧乙酸的合成和含量分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2,4-二氯苯氧乙酸的合成和含量分析一、實驗?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,可得到對氯苯氧乙酸和2,4-二氯苯氧乙酸(簡稱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)。本實驗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和不便。其
2、反應(yīng)原理如下: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
3、在沸水浴中加熱約0.5小時。反應(yīng)過程中PH值會下降,應(yīng)補加氫氧化納溶液,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,測熔點。粗產(chǎn)物可直接用于對氯苯氧乙酸的制備。純苯氧乙酸的熔點為98-99℃。2、對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,同時開動攪
4、拌。待水浴溫度上升至55℃時,加入少許(約20mg)三氯化鐵和10mL濃鹽酸(2)。當水浴溫度升至60-70℃時,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。升高溫度使瓶內(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。純對氯苯氧乙酸的熔點為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
5、(3)。然后將錐形瓶從冰浴中取出,待反應(yīng)物升至室溫后再保持5分鐘。此時反應(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。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!有二氧化碳氣體逸出)。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,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134-136℃。純2,4-二氯苯氧乙酸的熔點為138℃。4、2,4-二氯苯氧乙酸的產(chǎn)品純度測定(1)、0
6、.1mol·L-1NaOH標準溶液的標定用減量法準確稱取0.4—0.6g鄰苯二甲酸氫鉀基準物質(zhì)兩份分別放入兩個250ml錐形瓶中,加入40—50ml水使之溶解(必要時可加熱),加入2—3滴酚酞指示劑,用0.1mol·L-1NaOH標準溶液滴定至呈微紅色,保持半分鐘內(nèi)不褪色,即為終點。計算每次標定的NaOH溶液的濃度、平均濃度及相對相差。(2)、產(chǎn)品純度的測定準確稱取產(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,用標準NaOH溶液滴定至呈微紅色,保持半分鐘內(nèi)不褪色,即為終點。平行測定兩次,計算每次所測樣品中2,4-二
7、氯苯氧乙酸的百分含量、平均百分含量及相對相差。也可以用高效液相色譜來分析純度。實驗時間:10小時五、結(jié)果與討論1.在減壓過濾較強酸性溶液時,為防止濾紙受吸而破裂,最好使用兩層濾紙。2.本實驗所用的5%次氯酸鈉溶液,也用計算量過量20%的(高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)得到)氯氣通入計算量的5%的NaOH溶液中反應(yīng)得到。3.數(shù)據(jù)記錄與處理表23.1NaOH溶液濃度的測標數(shù)據(jù)實驗序號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)相對偏差(
8、%)表22,4-二氯苯氧乙酸含量的測定