2_4_二氯苯氧乙酸解析

三.仪器与试剂
• 仪器：烧杯；三口瓶；磁力搅拌器；温度 计；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。
FeCl3是催化剂， 当氯原子进入对位的时候形成最稳定的共振式：
H OCH2CO2H Cl
3.根据所学过的知识，总结氯化反应的方法
（1）加成 氯化 （2）取代氯化
（3）氧氯化 在氯离子和氧原子存在下氯化，生成含氯化合物
二. 实验原理
• 2,4-二氯苯氧乙酸（又名2,4-D）是一种农 药，其合成路线主要有两条：一是用苯酚 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。
而本实验采取第二种路线，通过两步 氯化合成2,4-二氯苯氧乙酸。
• 首先是在碱存在下，氯乙酸与苯酚作用生 成苯氧乙酸，然后氯化分两步，（1）先通 过双氧水氧化氯化氢来进行氯化，得到氯 苯氧乙酸；（2）再在弱酸条件下用次氯酸 钠氯化，制的2,4-二氯苯氧乙酸。 • 将产品溶于乙醇，利用羧酸的酸性，用标 准碱溶液滴定它的含量。
（5）配制15ml10%碳酸钠水溶液（d420=1.103）,小心地将 碳酸钠溶液倒入醚层中，轻轻摇后（注意放气）静止分层。 回收醚层，水层用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。 （6）冷却抽滤，水洗两次，干燥，计算收率，测定熔点 （粗品可以用四氯化碳重结晶）。 刚果红试纸是由刚果红溶液浸泡制成。刚果红呈枣红色粉 末状，能溶于指示剂。刚果红是 酸性指示剂，变色范围为3.5到5.2
粗品用1:3的乙醇水重结晶，计算收率，产品测熔点后用于 制备2,4-D
3. 2,4-对氯苯氧乙酸
（1）在100ml锥瓶中加1g对氯苯氧乙酸，12ml冰醋酸，搅 拌使溶。 （2）用冰浴冷至20℃以下，搅拌下慢慢滴加由5ml次氯酸钠 和14ml水组成的溶液；加毕，使体系自然升至室温保持 5min，加入50ml水。 （3）将反应液用1:1的盐酸酸化至刚果试纸变蓝，记录盐酸 体积V。 （4）转入分液漏斗用2*25ml乙醚提取，弃去下层水层。醚 层用15ml水洗涤
• 1：为了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，但加入速度要慢。 • 2：制苯氧乙酸时用沸水浴加热，加热期间PH会下降，若 PH<8,应补加NaOH溶液使PH保持碱性。 • 3：加浓盐酸析出苯氧乙酸时使PH为3~4，不能过高，否 则产量降低。 • 4：制备对氯苯氧乙酸时在开始加入HCl时FeCl3会部分水 解产生Fe(OH)3,继续加HCl又会溶解。 • 5：严格控制温度在60℃或以下，缓慢滴加H2O2（在10分 钟内加完），让生成的Cl2充分参加反应。 • 6：Cl2有刺激性，注意开窗通风。 • 7：将碳酸钠溶液倒入醚层后有C02逸出，要缓慢放气。
四. 实验步骤
1.苯氧乙酸
（1）将6ml饱和碳酸钠搅拌下加到由1.9g（0.02mol）氯乙 酸和2ml水组成的溶液中，检验 PH值。 （2）另取1.4g（0.015mol）苯酚溶于3g氢氧化钠溶液中， 检验PH值。将酚钠溶液转入氯乙酸溶液中，并用少量水 洗涤容器，检验PH值。 （3）搅拌下加热至近沸态反应30min，检验PH值；若PH值 低于8，可补加几滴30%的氢氧化钠，再反应5min。
4. 2,4-D纯度测定
（1）在天平上准确称取2,4-D 0.2g,置于250ml锥形瓶中，加 适量（约30ml）中性乙醇使之溶解，滴加2-3滴酚酞指示 剂，以NaOH标准溶液滴定至微红色出现并持续30s不褪 色，即为终点。 （2）记录所耗NaOH标准溶液体积，计算分析结果。平行测 定3份。
四.注意事项
四. 思考题
1.在苯氧乙酸制备中有醚键生成，这个反应叫什么？该实验
的亲核取代反应是在碱条件下进行的，若碱大大过量，对 反应是否有利？ 答：在苯氧乙酸制备中有醚键生成，这个反应叫做 Williamson合成法。 若碱浓度过大，对反应不利，此时氯乙酸钠会发生碱性水 解。
2.写出使用过氧化氢来氧化氢氯酸而实现氯化反应的 历程。 FeCl3又起什么作用？为什么本实验的氯原子 选择进入对位？
（4）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。继续冷却使结晶完全析出。 （5）抽滤，水洗结晶2—3次，干燥、称重、计算收率。
测定粗产品的熔点，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。
2.对氯苯氧乙酸
（1）取2g苯氧乙酸，6.5ml冰醋酸于50ml三口瓶中，装温度 计，回流管和滴液漏斗，开动磁力搅棒并水浴加热。 （ 2 ）当内温达 45℃时，加入 0.01g 氯化铁和 6.5ml 浓盐酸。 继续升温至 60℃时，缓缓滴加 2ml33% 双氧水（观察内温 变化）。 （ 3 ）加毕，在 70℃下保温 20min( 若有结晶可适当升温使溶 解)。冷却，结晶、抽滤、用适量水洗涤结晶三次。
2,4-二氯苯氧乙酸及其含量 测定
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实验目的 实验原理 仪器和试剂 试验步骤 注意事项 思考题
物理常数
一.
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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。