除草剂-2,4-二氯苯氧乙酸的制备方法及试剂配制方法

2, 4-二氯苯氧乙酸的制备

应用化学系1002班

1.实验设计

1.1实验目的：

（1）了解2, 4- 二氯苯氧乙酸的制备方法；

（2）复习机械搅拌，分液漏斗使用，重结晶等操作。

1.2.实验仪器与试剂：

仪器：磨口玻璃仪器、抽滤装置、分液漏斗、磁力搅拌器、电热套、控温仪、滴液漏斗、回流冷凝管、温度计。

试剂：苯酚、氯乙酸、35%氢氧化钠（称取17.5g氢氧化钠固体溶于32.5ml蒸馏水中粗略配制50ml35%氢氧化钠溶液）、饱和碳酸钠、10%碳酸钠（称取5g碳酸钠固体溶于45ml蒸馏水中粗略配制50ml10%碳酸钠溶液）、浓盐酸、6mol/L 盐酸（体积比浓盐酸：水≈1:1）、33%过氧化氢、5%次氯酸钠（称取2.5g次氯酸钠溶于47.5蒸馏水中）、冰醋酸、三氯化铁、乙醇（体积比乙醇：水1：3）、乙醚、四氯化碳、ph试纸、刚果红试纸、冰块。

名称化学

式相对

分子

质量

物

态

颜

色

熔点

（mp

/℃）

沸点

（bp

/℃）

相对密

度

（g/cm

）

溶解性折光

率

在水

中

在有机溶剂中

氯乙酸C

2H

3

Cl

O

2

94.50 晶

体

无

色

或

63 189 1.58(2

0/20℃

)

易溶溶于乙醇、乙

醚、氯仿、二

硫化碳

1.3.实验原理: 反应方程式

ClCH2COOH Na2CO3

ClCH2COONa

OH

+NaOH

OCH2COONa

HCl OCH2COOH

白

色

冰醋酸C

2H

4

O

2

60.05 液

体

无

色

16.

6

117.

9

1.0492

(20/4

℃)

任意

比例

互溶

溶于乙醇、乙

醚和四氯化碳

1.371

9

乙醇CH

3CH

2

OH 46.07 液

体

无

色

-114

.3

78.4 0.7894

5

（20℃

）

与水

混溶

与多数有机溶

剂互溶

1.361

4

苯酚C

6H

6 O，

PhOH 94.11 晶

体

无

色

40.6 181.

9

1.07 >65℃

任意

比例

互溶

溶于乙醇乙醚

乙酮或苯

1.541

8

苯氧乙酸C

8

H

8

O

3

152 晶

体

无

色

97-9

9

285 1.3g

（20℃

）

热溶溶于乙醇、乙

醚、冰醋酸、

苯、二硫化碳

乙醚C

4H

10

O 74.12 液

体

无

色

-116

.3

34.5

1

0.7134 微溶溶于低碳醇、

苯、氯仿、石

油醚和油类

1.355

5

OCH2COOH

+HCl+H2O2FeCl3

OCH2COOH

Cl

OCH2COOH

Cl +2NaOCl

H

OCH2

COOH

Cl

Cl

1.4.实验装置

1.5.实验流程

(1)

冷却过滤洗涤干燥

(2)

滴加H2O2冷却、抽滤、水洗、干燥重结晶

(3)

乙醚 10% Na2CO3

NaOCl

苯酚+NaOH

氯乙酸氯乙酸钠苯氧乙酸钠

苯氧乙酸

酸化苯氧乙酸

醋酸

苯氧乙酸-醋酸溶液

FeCl3, HCl

强酸化溶液

氯代粗产物

精品对-氯苯氧乙酸

对-氯苯氧乙酸对-氯苯氧乙酸-醋酸溶液氯代

醋酸

强酸化溶液

HCl

醚提取液碱性水提液

酸化、冷却、抽滤、洗涤、干燥重结晶

粗品2,4-二氯苯氧乙酸

1.5.3.1. 苯氧乙酸的制备

在100 mL 三口烧瓶中放置3.80 g 氯乙酸( 0.04mol) 和5.00 mL 水, 装上搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管。启动搅拌器, 慢慢滴加饱和碳酸钠溶液至pH值为7~8[1]。然后加入2.50 g 苯酚( 0.026 6 mol) 。再慢慢滴加35%氢氧化钠溶液至pH 值为12 [1]。用沸水浴加热回流0.5 h [2]。反应完毕后将反应混合物趁热倒入锥形瓶中。在搅拌下滴加浓盐酸酸化至pH为3, 用冰浴冷却, 结晶完全后抽滤, 粗产品用冷水洗涤3 次, 在60 ℃~65 ℃下干燥, 称重并测定熔点。粗产品可不经纯化直接用于下步反应[5]。纯苯氧乙酸熔点为98 ℃~99 ℃[6]。

1.5.3.

2.对氯苯氧乙酸的制备

在装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的100mL 三口烧瓶中加入3.00 g 苯氧乙酸( 0.02 mol) 和10.00 mL 冰醋酸, 启动搅拌并用水浴加热, 待浴温升至55 ℃时加入少许( 0.02 g) [1]三氯化铁和10.00mL 浓盐酸, 搅拌后在10 min 内慢慢滴加3.00 mL的33%过氧化氢。滴完后维持此温度搅拌反应20min, 升温至瓶内固体全部溶解, 冷却结晶完全后抽滤, 粗产品用水洗涤3 次, 用1∶3 的乙醇- 水混合试剂将粗品重结晶, 干燥后称重。纯对氯苯氧乙酸熔点为158 ℃~159 ℃[7]。

1.5.4.3.2, 4- 二氯苯氧乙酸的制备

在100 mL 锥形瓶中加入1.00 g 干燥的对氯苯氧乙酸( 0.005 3 mol) 和12.00 mL 冰醋酸。振荡溶解后在冰浴冷却和振荡下分批加入19.00 mL 的5%的次氯酸钠溶液, 加完后撤掉冰浴, 待温度升至室温后放置5 min, 反应液颜色变深。向锥形瓶中加入50.00 mL 水, 然后用6 mol/L 盐酸酸化至刚果红试纸变蓝[6], 用乙醚萃取反应物2 次, 每次25.00mL。合并乙醚萃取液于分液漏斗中, 先用15.00mL 水洗涤, 再用15.00 mL 的10%碳酸钠溶液萃取产物, 将碱性萃取液转移至烧杯中, 加入25.00 mL水, 再用盐酸酸化至刚果红试纸变蓝, 抽滤。用冷水洗涤3 次。粗品用四氯化碳重结晶[7]。纯2, 4-二氯苯氧乙酸熔点为140.5 ℃[8]。

2.实验关键及注意事项

2.1先用饱和碳酸钠溶液将氯乙酸转变为氯乙酸钠，以防氯乙酸水解。因此，