情境4 2,4-二硝基苯酚的合成教案
2,4 二硝基苯酚
储存方法
储存于阴凉、通风良好的专用库房内，实行“双人收发、双人保管”制度。远离火种、热源。库温不宜超过 35℃。包装密封。应与氧化剂、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用 易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
应用领域
主要用于硫化染料生产，生产苦味酸和显影剂等，分析化学中用作酸碱指示剂，变色范围是pH=2.8（无色） -4.4（黄色），还可用于检测钾、铵、镁等；此外，在生物化学领域中，常作为解偶联剂。
理化性质
熔点：108-112°C 沸点：312.1°C 闪点：11°C 密度：1.683g/cm3 外观：淡黄色结晶性粉末 溶解性：不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿
分子结构数据
摩尔折射率：41.22 摩尔体积（cm3/mol）：111.5 等张比容（90.2K）：333.2 表面张力（dyne/cm）：79.6 极化率（10-24cm3）：16.34
生态学数据
1、生态毒性 LC50：0.62mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼）；0.7mg/L(96h)（大西洋鲑）；6.58~13.3mg/L（96h）（黑头呆 鱼，动态）；4.85mg/L（96h）（糖虾）；4.09~4.71mg/L（96h）（水蚤）；98mg/L（96h）（肋骨条藻）。 2、生物降解 好氧生物降解：1622~6312h 厌氧生物降解：68~170h 3、非生物降解性 光解最大光吸收：365nm 水中光氧化半衰期：77~3840h 空气中光氧化半衰期：111~1114h
2,4 二硝基苯酚
有机化合物
目录
01 理化性质
03 计算化学数据
02 分子结构数据 04 毒理学数据
目录
情境4 2,4-二硝基苯酚的合成课件
4.1 合成任务书 1、2,4-二硝基苯酚概述 2、 2,4-二硝基苯酚合成任务书解读
1.
2,4-二硝基苯酚概述
2,4-二硝基苯酚是一种重要的化工中间体，主要用于制染料（特别是硫 化染料）、苦味酸和显影剂、农药、植物生长调节剂等。本品属爆炸品， 易燃，有毒。
2,4-二硝基苯酚的合成路线
合成路线1：以苯酚为原料
合成路线2：以氯苯为原料
合成路线3：以硝基氯苯为原料，按路线2合成。
3.文献中常见的2,4-二硝基苯酚的合成 方法
• 由苯酚经混酸硝化的方法（同路线1） • 由于硝化反应剧烈放热，温度难以控制， 反应时有多种副反应发生，后处理步骤多 且复杂。
文献中常见的2,4-二硝基苯酚的合成方法
选样第一种混酸时硫酸用量最省，但是相比太小，而且在开始阶段反应过于 激烈，容易发生多硝化和其他副反应；选择第三种混酸则生产能力低，废酸量 大；因此只有实用价值的是第二种混酸。 实际生产中，对每一个被硝化对象，其适宜的D.V.S值或F.N.A值都由实验得出
温度的影响
• 通常硝化反应要在较低温度下进行。由于一硝化后，硝基 为吸电子基团，可使苯环钝化，因此二硝化温度通常要比 一硝化反应温度高；依此类推，引入的硝基个数越多，硝 化温度逐渐增高。 • 硝化温度较高时，往往会造成一些副反应的反应速率也大 大加快硝化反应是强烈的放热反应， • 硝化反应放出的热量也大，如不及时移出，势必又会使反 应温度迅速上升（俗称“飞温”），引起更多副反应，还 使硝酸分解产生大量红棕色的二氧化氮气体，轻则冲料， 重则发生爆炸，因此温度要严格控制在规定的范围内。 • 资料表明，氯苯一硝化的温度在40℃左右，二硝化的温度 则需要达到100～105℃。
石油化工技术《情境4 2,4-二硝基苯酚的合成教案(2)》
扬州工业职业技术学院教案
芳香族卤化物的水解是芳环上的亲核取代反响。
因为氯原子电负性很大，与氯原子相连的芳环碳原子带有局部正电荷，水解时受到羟基氧负离子的亲核进攻，形成过渡状态，然后氯原子离去得到产物。
由于芳环为共轭体系，能将碳原子上电荷分散到其他碳原子上，故与卤原子相连的碳原子亲电性不太高，水解需要较为苛刻的条件，例如氯苯水解需要在高温高压及催化剂存在下才能进行。
但当芳环上卤原子的邻位或对位接有强吸电子基团〔如硝基〕时，在吸电子基团的诱导下，苯环上与氯原子相连的碳原子上的电子云密度显著降低，使氯基的水解较易进行。
2影响水解反响的因素
2，4-二硝基氯苯的水解反响不仅与2，4-二硝基氯苯的反响性质、碱的性质与用量有关，而且还与传质的影响、反响的温度、加料方式等因素有关。
12，4-二硝基氯苯的反响性质
由于硝基是吸电子基团，当苯环上氯基的邻、对位有硝基时，在硝基的诱导作用下，苯环上与氯原子相连的碳原子上的电子云密度显著降低，使与氯原子的水解较易进行。
所以硝基氯苯的水解比氯苯容易，只需稍微过量的NaOH溶液和比拟温和的条件，即可水解生成硝基苯酚。
2碱及用量
最常用的碱是苛性钠。
理论上，1mol卤化物水解需要2mol碱，但实际上碱的用量要略过量。
碱的浓度一般为10%～15%左右。
碱液浓度过高，会影响产物的溶解性，过低。
石油化工技术《情境4 2,4-二硝基苯酚的合成教案(3)》
扬州工业职业技术学院教案下结构：纯硝酸中有96％以上呈HNO3分子状态，仅约％的硝酸经分子间质子转移离解成硝酰正离子：HNO3十HNO3H2NO3十NO3－生成的H2NO3进一步离解成硝酰正离子：H2NO3H2O十NO2根据酸碱质子理论，硝酸具有两性的特征，它既是酸〔能给出H〕，又是碱〔能接受H〕。
硝酸对强质子酸和硫酸等起碱的作用，对水、乙酸那么起酸的作用。
当硝酸起碱的作用时，硝化能力就增强；反之，如果起酸的作用时，硝化能力就减弱。
但在稀硝酸硝化过程中，亲电质点是亚硝基正离子NO。
NO是由硝酸中存在的微量亚硝酸离解产生的。
亚硝酸硝化的反响式如下：Ar-H ＋HNO2Ar-NO ＋H2OAr-NO ＋HNO3Ar-NO2＋NO＋H2O和NO2相比，NO的亲电性要弱得多，所以稀硝酸只适用于反响活性较高的芳香族化合物〔即芳环上带强供电子基〕的硝化。
〔2〕硝酸与乙酸酐〔俗称醋酐〕的混合硝化剂这是仅次于硝酸和混酸常用的重要硝化剂，因硝酸带入的水及硝化反响生成的水与乙酸酐反响生成乙酸，使硝酸保持较高的浓度，增大了硝酸离解为NO2的程度，因此硝化能力较强；同时由于硝酸没有被稀释，因此能有效防止氧化副反响〔稀硝酸比浓硝酸氧化性强〕；另外由于没有采用浓硫酸作溶剂，因此既减少甚至消除了废酸的产生，又能防止磺化副反响。
硝酸与乙酸酐的混合硝化剂适用于易被氧化和易被浓硫酸磺化的硝化反响。
它广泛地用于芳烃、杂环化合物、不饱和烃化合物、胺、醇以及肟等的硝化。
硝酸在乙酸酐中可以任意比例混溶，常用的是含硝酸10％～30％的乙酸酐溶液，其配制应在使用前进行，以防止放置过久产生四硝基甲烷而导致爆炸。
由表可见，硝酸乙酯的硝化能力最弱，硝酰硼氟酸的硝化能力最强。
一般说来，易于硝化的物质可选用活性较低的硝化剂，以防止过度硝化和抑制副反响的发生，例如对于酚、芳胺一类的物质宜选用弱硝化剂进行硝化；而难于硝化的物质就需选用具有较高活性的硝化剂，例如对于颇难硝化的苯甲酯，只有选用含硝基阳离子的结晶盐如NO2BF4、NO2PF6强硝化剂，才能得到高收率的硝化产物。
2_4-二硝基苯酚的生产方法
3.氯化钠 含量的测定：称取0.15g干燥恒重的样品。溶于70ml水中，加10ml 1% 淀粉溶液，在摇动下用0.1mol/L硝酸银标准溶液避光滴定，近终 点时，加3滴0.5%荧光素指示液，继续滴定至乳液呈粉红色。 水溶液反应：称量5g样品，称准至0.01g，溶于100ml不含二氧化磷的 水中，用酸度计测定，pH值应在5.0~8.0之间 4.盐酸 含量的测定：将15ml水注入具塞轻体锥形瓶中，称量，加3ml样品，； 立即盖好瓶塞轻轻摇动，冷却，再称量，两次称量均须精确至 0.0001g，加入20ml水，加2滴甲基红指示剂（1g/L）,用氢氧化 钠标准滴定溶液[c(Nacl)=1mol/L]滴定至溶液呈黄色。 外观：量取50ml样品，与50ml比色管中，沿比色管直径对光观察，与 同体积水比较，应透明无机械杂质。在白色背景下，沿比色管轴 线方向观察，试样颜色不得深于GB /T605-1988规定的下列色度 标准 • 优级纯 5黑曾单位 • 分析纯、化学纯 10黑曾单位
注意事项 1.水解反应为吸热反应，高温对反应有利。水解反应还是多相反应， 搅拌要均匀。 2.酸化为放热反应，酸化之前一定要降温，加酸时速度要慢 。
废水处理： 2，4－二硝基苯酚的毒性很大，酸化后，过滤的废水， 需进行处理，才可排放。方法是，用熟石灰将废水中和至pH＝3～ 5，加入聚合硫酸铝等絮凝沉淀，过滤，得清澈的水，用生石灰调 pH至中性，分析水中酚含量达到排放标准既可。残渣可焚烧。洗 涤水可循环套用。
0.00001088 0.0000496
0.527
0.001581
硫酸 硝酸
99% 98%
500 2100
0.549 0.706
0.0014826 0.0002745
合计
0.0033元/克
2,4-二硝基苯肼生产工艺
2,4-二硝基苯肼生产工艺
2,4-二硝基苯肼是一种重要的化学中间体，其生产工艺一般包括以下步骤：
1. 材料准备：原料苯肼和硝酸等。
2. 反应混合：将苯肼与一定量的硝酸混合，通常在反应釜中进行。
3. 加热反应：加热混合物，使其发生反应。
常见的反应条件为加热至80-100°C，反应时间一般为数小时至数十小时。
4. 反应结束：当反应结束后，将反应混合物冷却至室温。
5. 结晶与过滤：通过结晶和过滤等步骤，得到2,4-二硝基苯肼的结晶固体。
6. 干燥与包装：将得到的2,4-二硝基苯肼结晶固体进行干燥处理，并进行包装。
需要注意的是，在具体的生产过程中，还需要考虑一些操作细节和安全性要求，例如控制反应的温度和时间，避免产生危险物质的积累，确保操作设备的密封性等。
此外，还需要针对所选用的具体工艺进行优化和改进，以提高2,4-二硝基苯肼的生产效率和质量。
二硝基苯酚
二硝基苯酚
二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol，简称DNP）是一种有机化合物，化学式为C6H4N2O5。
它是一种黄色或橙色晶体粉末，在化学和生物科学领域具有多种应用。
二硝基苯酚可通过对硝基苯酚进行硝化反应制得。
它具有
强酸性和强氧化性，可溶于酒精、醚、丙酮等有机溶剂，
不溶于水。
在化学实验室中，二硝基苯酚可用作指示剂、酸碱指示剂、还原剂、氧化剂等。
它还用于颜料、染料和农药的合成等
工业领域。
然而，二硝基苯酚也是一种有毒物质，对于人体的摄入或
接触会有危害。
在医学上，它曾用于作为治疗肥胖症和甲
状腺问题的药物，但因其严重的副作用而被禁止使用。
摄
入过量的二硝基苯酚可能导致中毒症状，如恶心、呕吐、
头痛、低血压等，严重时甚至可导致死亡。
因此，二硝基苯酚应在严格的实验室条件下使用，并在安全措施的指导下进行处理和储存。
非专业人士应避免接触和使用该物质。
2,4-二硝基苯酚的制备(水解)
加入2,4-硝基苯磺酸钠、氢氧化钠、搅拌，在一定温度下反应，回流，蒸馏，分离、洗涤、干燥、蒸馏2，4-二硝基苯酚的制备（水解）二、实验原理水解是指有机化合物与水的复分解反应。
水中的一个氢进入一个产物，氢氧基则进入另一个产物。
水解的方法很多，包括卤素化合物的水解、芳磺酸及其盐类的水解、芳环上硝基的水解、放伯胺的水解、酯类的水解及碳水化合物的水解等。
卤素的碱性水解是亲核取代反应，当苯环上氯基的邻位或对位有硝基时，由于硝基的吸电效应，使苯环上与氯相连的碳原子上电子云密度显著降低，使氯基的水解较易进行。
因此，只需要用稍过量的氢氧化钠水溶液，在较温和的反应条件下即可进行水解。
氯基水解是制备邻、对硝基酚类的重要方法。
当两种物质处于不同相时，彼此反应速度很慢，甚至不能反应，加入少量第三种物质，可使反应速度加快，既相转移催化剂。
其反应原理是在液－液非均相亲核取代反应中，亲核试剂只溶于水相，有机反应物只溶于有机相，两者不易靠拢而发生化学反应。
在该体系中加入季铵盐时，由于季铵正离子Q+具有亲油性，所以季铵盐Q+X－既能溶于水，又能溶于有机溶剂。
当水相中的亲核试剂M+Y－与Q+X－季铵盐接触时，可以发生Y－和X－负离子交换作用，生成Q+Y－离子对，然后这个离子对可以从水相转移到有机相，然后，在Q+Y－有机相中与R－X发生亲核取代反应，生成目的产物R－Y，同时生成离子对Q+X－，然后Q+X－从有机相转移的水相，再与M+Y－进行负离子交换，从而完成了相转移的催化循环。
它的相转移催化作用如图所示。
在上述催化循环中，季铵正离子Q+并不消耗，只是起着转移亲核试剂Y－的作用。
因此，1mol有机反应物只需要使用0.005――0.100mol的季铵盐。
2，4-二硝基苯酚是以2，4-二硝基氯苯为原料，在碱溶液中水解而得。
反应方程式如下：产品性质：外观为浅黄色单斜结晶，熔点113℃，相对密度1.683，溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮、甲苯、苯、氯仿和吡啶，不溶于冷水，能随水蒸气挥发，加热升华。
2,4-二硝基苯酚的合成
2. 2,4-二硝基苯酚合成路线设计 二硝基苯酚合成路线设计
逆向合成设计如两种： 逆向合成设计如两种： 第一种：
FGR
或
FGR
其中FGR为表示逆向官能团除去（antithetical functional group 为表示逆向官能团除去（ 其中 为表示逆向官能团除去 removal，简称 ），即将硝基（－NO2）除去。 ，简称FGR），即将硝基（－ ），即将硝基（－ ）除去。
硝化试剂的影响
• 不同的硝化对象，往往需要采用不同的硝化试剂。
•相同的硝化对象，采用不同的硝化方法，则常常得到不同的产物组成。
温度的影响
• 通常硝化反应要在较低温度下进行。由于一硝化后，硝基 为吸电子基团，可使苯环钝化，因此二硝化温度通常要比 一硝化反应温度高；依此类推，引入的硝基个数越多，硝 化温度逐渐增高。 • 硝化温度较高时，往往会造成一些副反应的反应速率也大 大加快硝化反应是强烈的放热反应， • 硝化反应放出的热量也大，如不及时移出，势必又会使反 应温度迅速上升（俗称“飞温”），引起更多副反应，还 使硝酸分解产生大量红棕色的二氧化氮气体，轻则冲料， 重则发生爆炸，因此温度要严格控制在规定的范围内。 • 资料表明，氯苯一硝化的温度在40℃左右，二硝化的温度 则需要达到100～105℃。
2.逆合成分析法：即采用逆向思维方法，从产品入手， 逆合成分析法：即采用逆向思维方法，从产品入手， 逆合成分析法 逆推出合成该物质的前一步反应的物质，若该物质不 逆推出合成该物质的前一步反应的物质， 是原料， 是原料，再进一步逆推出此中间产物又是如何从另一 有机物经一步反应而制得， 有机物经一步反应而制得，如此至推到题目给定的原 料产品 。 中间产物Ⅰ 中间产物Ⅱ 中间产物Ⅰ 中间产物Ⅱ ‥ ‥ ‥ 原料 3.综合分析法：即采用顺逆向思维方法相结合，从两端 综合分析法：即采用顺逆向思维方法相结合， 综合分析法 推中间或中间推向两端。 推中间或中间推向两端。
2,4-二硝基苯酚
2,4-二硝基苯酚2,4-二硝基苯酚化学品安全技术说明书第一部分：化学品名称化学品中文名称：化学品英文名称：技术说明书编码：CAS No.：分子式：分子量：本品直接作用于能量代射过程，可使细胞氧化过程增强，磷酰化过程抑制。
急性中毒：表现为皮肤潮红、口渴、大汗、烦躁不安、全身无力、胸闷、心率和呼吸加快、体温升高(可达40℃以上)、健康危害：抽搐、肌肉强直，以致昏迷。
最后可因血压下降、肺及脑水肿而死亡。
成人口服致死量约1克。
慢性中毒：有肝、肾损害，白内障及周围神经炎。
可使皮肤黄染，引起湿疹样皮炎，偶见剥脱性皮燃爆危险：本品属爆炸品，易燃，有毒。
炎。
第四部分：急救措施立即脱去污染的衣着，用大量流动清水皮肤接触：冲洗。
就医。
提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗眼睛接触：。
就医。
迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸吸入：道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
食入：饮足量温水，催吐。
就医。
第五部分：消防措施遇火种、高温、摩擦、震动或接触碱性物质、氧化剂均易引起爆炸。
与重金属危险特性：粉末能起化学反应生成金属盐, 增加敏感度。
粉尘在流动和搅拌时，会有静电有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
积累。
遇大火，消防人员须在有防护掩蔽处操灭火方法：作。
灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳。
禁止用砂土压盖。
第六部分：泄漏应急处理2,4-二硝基苯酚2,4-dinitrophenol 1051-28-5 C6H4N2O5184.11隔离泄漏污染区，限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。
不要直接接触泄漏物。
小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子应急处理：第七部分：操作处置与储存操作注意事项：储存注意事项：第八部分：接触控制/个体防护中国MAC(mg/m3)：前苏联MAC(mg/m3)：TLVTN：TLVWN：工程控制：呼吸系统防护：眼睛防护：身体防护：手防护：其他防护：第九部分：理化特性外观与性状：熔点(℃)：沸点(℃)：相对密度(水=1)：相对蒸气密度(空气=1)：饱和蒸气压(kPa)：燃烧热(kJ/mol)：临界温度(℃)：收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
情境4__2_4-二硝基苯酚的合成
硝化反应方法
•稀硝酸硝化法。 •浓硝酸硝化法。 •浓硫酸介质中的均相硝化法。 •非均相混酸硝化法。 •有机溶剂中的硝化法。
1 硝化反应试剂 • 工业上常见的硝化试剂有各种浓度的硝酸、混酸、 硝酸盐和过量硫酸、硝酸与乙酸或乙酸酐的混合 物等。 • 混酸是浓硝酸与浓硫酸的混合物，常用的比例为 1∶3（质量比），是工业上应用最广泛的硝化剂。
• 硝酸与醋酐 • 硝酸与醋酐组成的硝化体系硝化能力较强， 可在低温下进行硝化反应，适用于易被氧 化和被混酸分解的硝化反应。 • 醋酐是溶剂，对有机物有良好的溶解性。 因此，一些容易被混酸破坏的有机物可在 此硝化剂中顺利地硝化。
(2)硝化反应机理
• 硝化是典型的亲电取代反应。
π-配合物
σ-配合物
市场服务对象 进度要求
XXX化工厂公司 1～2周 （学生小组成员1）
项目负责人
（学生小组组长）
开发人员
（学生小组成员2） （学生小组成员3）
下达任务人
（教师）（技术部经理） （课程开发组）（技术总监）
日期： 日期：
注：一式三联。一联技术总监留存Hale Waihona Puke 一联交技术部经理，一联交项目负责人。
1. 2,4-二硝基苯酚的分子结构分析
芳香族重氮盐用亚硝酸钠处理，即可分解并生成芳香族硝基化 合物。本法适用于合成特殊取代位置的硝基化合物。
NH2 + NO2 HBF4 NaNO2 NO2 + N2 BF4 NaNO2 Cu NO2 NO2
2、混酸硝化
混酸硝化能力的表示
i 硫酸的脱水值: 简称脱水值，常用D．V．S表示
(即Dehydrating value of Sulfuric Acid的缩写)，指硝 化终了时，废酸中硫酸和水的计算质量之比。即
植物的呼吸作用教案
光合作用与呼吸作用是植物代谢的两大核心内容。
前者是物质合成与能量贮存过程，属于同化作用；后者是物质分解与能量释放过程，属于异化作用。
生物的生长发育过程离不开能量，一切代谢过程都需要能量的推动。
呼吸作用正是为生命活动提供能量的过程。
没有呼吸就没有生命。
第一节呼吸作用一、呼吸作用的概念及特点（一）呼吸作用的概念呼吸作用是指生活细胞，在酶的参与下，逐步氧化分解有机物并释放能量的过程。
根据是否需要氧气，分为有氧呼吸(aerobic respiration)与无氧呼吸(anaerobic respiration)：1、有氧呼吸指生活细胞吸收O2，把有机物进行彻底的氧化分解，形成H2O和CO2，同时释放能量的过程。
呼吸作用分解的有机物称呼吸底物或者呼吸基质（respiratory substrate），以糖为主，一些有机酸、蛋白质、脂肪也可以作为呼吸底物。
若以葡萄糖为呼吸底物，则有氧呼吸可用下式表示：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量△Gº‘=2872.1kJ其中△Gº‘是指pH为7时标准自由能的变化。
有氧呼吸总反应式与燃烧反应式相同，但应该注意的是，在燃烧时底物分子与O2反应激烈，能量以热的形式释放；而在呼吸作用过程中，能量是逐步释放的，一部分能量首先转移到ATP和NADH中贮备，成为活跃的化学能，随时供应生命活动使用；另一部分则以热的形式放出。
有氧呼吸是高等植物呼吸作用的主要形式。
2、无氧呼吸指生活细胞在无氧条件下，把有机物进行不彻底的氧化分解，同时释放出部分能量的过程。
与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点是不吸收O2，底物分解不彻底，释放能量少。
微生物的无氧呼吸又称发酵（fermentation）。
有酒精发酵和乳酸发酵。
例如酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精称为酒精发酵，其反应式是：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量△G Gº‘'=100.5kJ高等植物也可以发生酒精发酵，例如苹果贮存久了有酒味，便是酒精发酵的结果，甘薯、苹果、香蕉贮藏久了也会发生酒精发酵。
MSDS危险化学品安全技术说明书——41010--2,4-二硝基苯酚
第六部分 泄漏应急处理
应急行动：消除所有点火源。隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘 口罩，穿防毒、防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨 越泄漏物。小量泄漏：用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄 漏：用水润湿，并筑堤收容。通过慢慢加入大量水保持泄漏物湿润。
2,4-二硝基苯酚[含水≥15%]
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环境危害：对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险：易燃。受撞击、磨擦，遇明火或其它点火源极易爆炸。
第四部分 急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。如有不适感，就医。 吸 入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼
化学品安全技术说明书
第一部分 化学品及企业标识
化学品中文名：2,4-二硝基苯酚[含水≥15%] ；2,4-二硝基酚
化学品英文名：2,4-dinitrophenol,wetted with not less than 15% water； Aldifen
企业名称：
பைடு நூலகம்生产企业地址：
邮 编:
传 真:
企业应急电话：
熔点(℃): 114～115 相对密度(水=1): 1.68 燃烧热(kJ/mol): 2708.6 辛醇/水分配系数: 1.54 引燃温度(℃): 无资料
2,4-二硝基苯酚[含水≥15%]
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爆炸下限[％(V/V)]: 无资料
爆炸上限[％(V/V)]: 无资料
溶解性：不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿。
主要用途：用于有机合成、染料、炸药等。
第十部分 稳定性和反应性
基于工作过程的_精细有机合成技术_学习领域课程开发与思考
常州工程职业技术学院学报
JOURNAL OF CHANGZHOU INSTITUTE OF ENGINEERING TECHNOLOGY
Vol.3 2010 September No.65
基于工作过程的《精细有机合成技术》学习领域课 程开发与思考
陈群
（常州工程职业技术学院化工系，江苏 常州 213164）
精细有机合成技术
工作岗位
技术员
典型工作任务 接受工作任务→任务分析→查阅资料、确定生产工艺路线→确定生产方案→产品生产
的描述
→分析产品质量→编制岗位操作规程→技术资料整理归档
学习目标
能选择正确的精细化工产品生产工艺，能正确拟定生产方案并进行产品的反应操作和 控制，能正确分析产品质量和进行原料成本核算，并做好生产记录。
分配任务（发放生产任务；发放引导文；组织 生产小组，确定生产班长（轮流担任）；自主 学习，通过小组讨论等方式制定萘乙醚生产方 案，编制生产工艺规程。进一步的讨论，教师 点评，必要的理论知识补充
角色扮演法、头脑风暴法、引 导文法、小组讨论法
任务编号：2-2 萘乙醚生产（8 学时）
计划、实施
在班组长带领下制订工作计划，按照工作计划 进行实施：组织领料、反应操作及控制、过滤 及重结晶等操作，产品质量分析；教师参与生 产指导，共同分析、解决生产中出现的问题
摘 要：以“工学结合，教学做一体化”作为指导思想，以培养学生完成整体化工作任务的 综合职业能力为着眼点，开发基于工作过程的《精细有机合成技术》学习领域课程，通过选择合 适的任务载体作为学习性工作任务，并依据工作任务设计学习情境，依据不同的学习情境设计教 学活动。
关键词：工作过程；学习领域；课程开发；学习情境；精细有机合成技术
2,4二硝基苯基羟胺的制备_理论说明
2,4二硝基苯基羟胺的制备理论说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨2,4二硝基苯基羟胺的制备方法及反应机制。
2,4二硝基苯基羟胺是一种重要的有机合成中间体，具有广泛的应用领域，如药物合成、染料合成等。
其特殊结构和属性使得对其制备过程进行深入研究具有重要意义。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先，在引言部分我们将概括地介绍研究的背景和意义。
接着，在第二节将详细阐述2,4二硝基苯基羟胺化合物的简介、制备方法及反应机制。
然后，在第三节将叙述实验步骤中所用到的材料准备、操作步骤以及数据分析方法。
在第四节，我们将对实验结果进行总结，并深入讨论与解释不同实验现象之间的关系。
最后，在第五节中，我们将给出结论，并展望未来进一步研究该化合物的方向。
1.3 目的本文旨在全面系统地介绍2,4二硝基苯基羟胺的制备理论说明，并通过实验步骤和结果的分析来探究该化合物的制备过程及其反应机制。
希望通过本文的阐述，能够为进一步研究和应用2,4二硝基苯基羟胺提供参考和指导，并对相关领域的学者和科研人员有所帮助。
2. 2,4二硝基苯基羟胺的制备理论说明2.1 化合物简介2,4-二硝基苯基羟胺（2,4-dinitrophenylhydroxylamine）是一种有机合成中常用的试剂，它具有两个硝基和一个氢氧化学官能团。
它可以用作分析化学引发剂、精细化工和农药中间体等。
2.2 制备方法通常，2,4-二硝基苯基羟胺可以通过对二硝基苯酚（281°C）在反应溶剂中与亚硝酸钠反应制得。
反应方程如下：(图像无法显示，请参考原链接)首先，在适当的溶剂（如水或乙醇）中加入亚硝酸钠，并搅拌使其溶解。
然后向该溶液中滴加稀盐酸至pH值为3-4。
接下来将二硝基苯酚粉末缓慢地加入到上述混合物中，并继续搅拌，并且控制温度保持在0-5°C。
这样可触发亲核取代反应，生成目标产物。
最后，将反应混合物过滤、洗涤并干燥即可得到2,4-二硝基苯基羟胺。
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OH HNO3
OH
或
OH NO2
HNO3
OH NO2
合成路线二：以氯苯为原料 Cl HNO3
NO2
Cl NO2
H2O（羟基化）
NO2
OH NO2
NO2
H+
NO2
其中，在第二条路线中，如果以其中的中间体为原料则又有下面的合成路线：
合成路线三：以对硝基氯苯为原料
Cl
HNO3
NO2
Cl NO2
NO2
H2O（羟基化） H+
（1）
（2）
（3）
（4）
有时也受到其他因素的影响，例如（4）式所示，由于空间位阻效应的影响，两个甲
基之间的位置就很难进入取代基。
2) 两个取代基的定位效应不一致时，有两种情况：
①两个取代基属于同一类时，第三个取代基进入苯环的位置，主要由较强的定位基
决定；如果两个取代基定位作用的强弱相差较小时，则得到混合物。例如：
（1）一元取代苯的定位规律和定位基的分类
在一元取代苯上要导入新的取代基时，新取代基进入苯环的位置，主要由苯环上原
有取代基的性质决定。苯环上原有的取代基称为定位基。定位基对新取代基进入苯环的
位置以及对苯环取代反应活性的影响，称为苯环上的取代定位效应或定位规律。
常见的定位基可分为两类：
第一类为邻、对位定位基。支配新的取代基主要进入其邻位和对位（邻、对位产物
苯环的作用，所以称为钝化基。
定位规律能判断苯环取代反应的主要产物，但要注意：1）定位基的定位效应是指它 们使新导入的基团主要进入苯环上的某个位置，而不是只进入这个位置；2）同一个一元 取代苯在不同反应中，得到的二元取代产物异构体的比例不同；3）同一个一元取代苯， 进行同样的取代反应，当反应条件不同时，二元取代产物异构体的比例也不同，但只要
从文献资料上可以查出，目前 2,4-二硝基苯酚的生产方法主要有下面的两种方法。 （1）由苯酚经混酸硝化的方法
该法以苯酚为原料，用混酸进行硝化。
OH
+ 2HNO3 H2SO4
OH NO2
NO2
由于硝化反应剧烈放热，温度难以控制，反应时有多种副反应发生，后处理步骤 多且复杂。
（2）由2,4-二硝基氯苯在碱性条件下水解的方法 该法以2,4-二硝基氯苯为原料，从原理上可分为两步反应： ①水解反应
苯环上的取代基及其定位规律有机合成技巧的讨论
苯环上的氢可以通过取代成为其他原子或基团；同时，苯环上氢以外的其他原子或
基团也可以被置换，所以用不同的苯衍生物进行芳环上的取代反应，就能制备许多苯芳
香衍生物。芳环上取代反应从历程上区分，包括：亲电取代、亲核取代和自由基取代，
其中以亲电取代最为重要和常见．亲核取代次之。
基。
第二类为间位定位基。支配新的取代基主要进入它的间位（间位取代产物大于 40%），
属于这一类定位基的主要有：
-N(CH3 )3 、-NO2 、-CN、-SO3H、-CHO、-COCH3 、-COOH、-COOCH3 、-CONH2 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：
①定位基与苯环直接相连的原子有不饱和键（-CCl3 例外）或带有正电荷； ②是吸电子基，能使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电取代反应，即它有钝化
主要产物
主要产物
主要产物
混合物
②两个取代基属于不同类型时，第三个取代基进入苯环的位置由邻、对位定位基决定。
例如：
定位规律不仅可以用来解释某些实验事实，而且可以预测在苯环上引入新取代基的位 置，从而选择适当的合成路线，指导多元取代苯的合成。
例 1.由对硝基甲苯合成 2，4-二硝基苯甲酸。
例 2.由苯合成间硝基对氯苯磺酸。 反应的第一步应该是卤化，因为氯是邻、对位定位基；反应的第二步应该是磺化， 因为氯苯在较高温度磺化时，主要产物是对位为主，如氯苯在 100℃时磺化，几乎都生成
卤素的水解是亲核置换反应。脂肪链上卤素水解时活泼次序是 I＞Br＞Cl。脂肪链上
的氟非常稳定，很难水解；而氯则相当活泼，水解可得相当的醇或环醚，而且氯比溴价
廉易得。所以工业上主要采用氯基水解引入羟基，仅在个别情况下使用溴基水解。氯化
物常用的水解试剂是氢氧化钠及碳酸钠的水溶液或是石灰乳。
在卤化物水解的同时，有可能发生碱性脱氯化氢生成烯烃的副反应。
对氯苯磺酸。如果先硝化，将得到邻硝基氯苯和对硝基氯苯两种产物，故应采取先磺化 后硝化。
【小结】1、2,4-二硝基苯酚的相关性质；2、硝化、羟基化的相关知识。 【作业】查阅资料。
扬州工业职业技术学院教案
序 号 7 周 次 3 授课形式
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成 （二）
的总和大于 60%），属于这类定位基的主要有：
-O 、-N(CH3)2 、-NH2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-CH3、-X 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：（1）定位基与苯环直接相连的原子上，一般只具有单键，有 的带负电荷(CH2=CH- 例如)或具有孤电子对；（2）一般是斥电子基（卤原子除外），能使 苯环上电子云密度增大，有利于亲电取代反应，即它有活化苯环的作用，所以称为活化
（这部分内容可以在课外进行）
对于 2,4-二硝基苯酚而言，逆向合成步骤如下，可以有两种：
第一种：
OH
OH
OH
OH
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
第二种：
NO2
OH
Cl
Cl
Cl
Cl
NO2 FGI
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
NO2
NO2
相应的合成路线如下，也有两条合成路线： 合成路线一：以苯酚为原料
对于多环芳基伯胺，水解一般需要在较高的温度下，多数可以用酸作为催化剂，少 数也可以用碱催化。少数芳胺磺酸在亚硫酸钠水溶液中可以被水解。
重氮盐在酸性介质中水解可以制得酚，这是在芳环上引入羟基的好方法。常用的重 氮盐是硫酸氢盐，水解在硫酸溶液中进行。重氮盐水解不宜使用盐酸及重氮盐酸盐，因 为氯离子的存在，会导致重氮基被氯离子置换的副反应的发生。
有文献提出温度每升高10反应速度常数的增加为原来的3硝化反应是强烈的放热反应反应速度提高放出的热量也增大如不及时移出势必又会使反应温度迅速上升引起更多副反应还使硝酸分解产生大量红棕色的二氧化氮气体轻则冲料重则发生爆炸因此温度要严格控制在规定的范围内
扬州工业职业技术学院教案
序 号 10 周 次
授课形式
有取代基的空间位阻等，对反应生成各种异构体的比例也有一定的影响。
（2）二元取代苯的定位规则
如果苯环上已有两个取代基存在时，第三个取代基进入的位置，由原来两个取代基
的位置和定位效能的大小来决定。一般有下列情况：
1) 两个取代基的定位效应一致时，第三个取代基进入的位置（用箭头表示）按定位
规律定位。例如：
苯、邻二氯苯；c.均相硝化：浓硫酸、醋酸、过量浓硝酸。
（4）工业上硝化的方法
关于羟基化反应
（1）羟基化反应
在有机化合物分子引入羟基（—OH）制取醇、酚、烯醇体的化学反应称为羟基化反
应。工业生产中向有机物分子中引入羟基的方法主要有：芳磺酸盐的碱熔、卤素化合物
的水解、芳伯胺的水解、重氮盐的水解、硝基化合物的水解、烷基芳烃过氧化氢物的酸
是苯环的亲电取代反应，一般不会改变原有取代基的定位效应。以上几点可由表*5-1 说
明：
表*5-1 各种取代苯在取代反应中二元取代产物异构体的比例
反应物 反 应
反应产率（%）
邻位
对位
间位
甲苯
硝化（0℃）
43
53
4
甲苯
硝化（100℃）
13
79
8
甲苯
磺化
32
62
6
硝基苯 硝化
6.4
0.3
93.3
由此可见，影响反应的因素往往是很复杂的，温度、催化剂、介质等反应条件及原
化后的产物可有 C-硝基、N-硝基和 O-硝基化合物。硝化反应是包括范围极广的有机反应。
芳烃、烷烃、烯烃以及它们的胺、酞胺、醇等衍生物都可以在适当的条件下进行硝化。
引入硝基的目的大体可以归纳为：
①作为制备氨基化合物的一条重要途径；
②利用硝基的极性，使芳环上的其他取代基活化进行；
③在染料合成中，利用硝基的极性，加深染料的颜色。有些硝基化合物可作为烈性炸药。
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成（一）
教学目的
教学重点 教学难点
1．了解：硝化反应、羟基化反应的分类、特点，资料检索方法， 安全环保的知识，溶剂效应； 2. 理解：2，4-二硝基苯酚的合成路线，硝化反应、羟基化反应过 程的基本规律和影响因素； 3．掌握（或应用）：能应用硝化反应、羟基化反应原理进行氯化反 应、硝化反应、羟基化反应方案的制订。
情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成（一） 一、产品的主要用途 2,4-二硝基苯酚是一种重要的化工中间体，主要用于制染料（特别是硫化染料）、苦味酸 和显影剂、农药植物生长调节剂等。
二、产品合成任务书 在化工企业，产品合成任务书通常是由研发部门主管下达给研发人员的一种正式
的产品开发文件。任务书中明确了合成的项目、规格及要求，是研发人员（项目组）完 成任务的根据。（结合教材上有关内容进行概括讲解）
CnH2n+1Cl ＋ NaOH
CnH2n ＋ Na Cl ＋ H2O
反应中，OH－攻击位置不是 α-碳原子，而是 β-碳上的氢。所以碱性脱氯化氢反应的
活泼性随 β-碳上的氢的酸性增加而增加。
（3）羟基化反应的其他形式 对于芳磺酸盐，可以采用碱熔的方式进行羟基化。即将芳磺酸盐在高温下与熔融的