2,4-二氯苯氧乙酸的合成和含量分析

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C2H3ClO294.50 晶体无色或63 189 1.58(20/20℃)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 Na2CO3ClCH2COONaOH+NaOHOCH2COONaHCl OCH2COOH白色冰醋酸C2H4O260.05 液体无色16.6117.91.0492(20/4℃)任意比例互溶溶于乙醇、乙醚和四氯化碳1.3719乙醇CH3CH2OH 46.07 液体无色-114.378.4 0.78945（20℃）与水混溶与多数有机溶剂互溶1.3614苯酚C6H6 O，PhOH 94.11 晶体无色40.6 181.91.07 >65℃任意比例互溶溶于乙醇乙醚乙酮或苯1.5418苯氧乙酸C8H8O3152 晶体无色97-99285 1.3g（20℃）热溶溶于乙醇、乙醚、冰醋酸、苯、二硫化碳乙醚C4H10O 74.12 液体无色-116.334.510.7134 微溶溶于低碳醇、苯、氯仿、石油醚和油类1.3555OCH2COOH+HCl+H2O2FeCl3OCH2COOHClOCH2COOHCl +2NaOClHOCH2COOHClCl1.4.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% Na2CO3NaOCl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。

24二氯苯氧乙酸丁酯合成实验报告实验十四2,4-二氯苯氧乙酸丁酯n-butyl 2,4-dichlorophenoy acetate一、目的与要求（1）进一步了解酚钠和氯代缩合反应原理。

（2）熟悉以反应试剂为共沸水剂进行反应的原理及操作。

（3）初步熟悉苯氧羧酸类除草剂。

（4）熟练多步操作反应以及中间产物质量控制的意义。

二、基本原理2,4-二氯苯氧乙酸(通用名2,4-D)的合成，有工业价值的方法是通过苯酚液相氯代生成2,4-二氯苯酚，再与氯乙酸在碱性条件下缩合，酸化而得到。

2,4-二氯苯氧乙酸丁酯是由2,4-二氯苯氧乙酸和正丁醇在酸催化下酯得到。

本实验以二氯苯酚为起始原料，合成2,4-二氯苯氧乙酸和它的正丁酯。

ClOHClClOCH2COOHCl+ClCH2COOH2ClOCH2COOHClH+CH3CH2CH2CH2OHClOCH2COO(CH2)2CH3Cl在上述缩合反应中，实际上是苯氧负离子对乙酸钠分子中α-碳（显正电性）的亲核反应。

2ClH2CONaClOClOClOCH2COOCl+NaCl2,4-二氯苯酚与氯乙酸在碱性水溶液中缩合，主要副反应为氯乙酸的水解：ClCH2COONa+NaOH→HOCH2COONa+NaCl在上述反应中，影响苯氧负离子活性的主要因素有如下两个。

（1）pH值只有在适当的碱性条件下，苯氧负离子才有足够的浓度（对酚而言），但是二氯苯酚又是比氯乙酸弱得多的弱酸，换言之，使酚基本以苯氧负离子形式存在首先要使氯乙酸全部转化为钠盐，这样的碱性条件又适合氯乙酸钠的水解。

（2）温度苯氧负离子只有在一定温度下才具有足够的亲核活性与氯乙酸钠发生反应。

另一方面，较高的温度，又极有利于本过程中的主要副反应的发生，因为氯乙酸钠的水解，在pH>9，室温下就会明显发生（水解消耗碱，使pH值降低）。

较高的温度和碱性，既有利于主反应，又有利于副反应。

它是一对矛盾，因而控制适当的pH值和温度则是本反应的关键。

2,4-⼆氯苯氧⼄酸的合成和含量分析2,4-⼆氯苯氧⼄酸的合成和含量分析(实验时间：14⼩时)⼀、实验⽬的1．掌握芳环上的温和条件下的卤化反应及Williamson 醚合成法2．熟练酸碱滴定分析产物含量的检测⽅法。

⼀、基本原理苯氧⼄酸可作为防腐剂，⼀般由苯酚钠和氯⼄酸通过Williamson 醚合成法制备。

通过它的次氯酸氧化，可得到对氯苯氧⼄酸和2,4-⼆氯苯氧⼄酸(简称2,4-D)。

前者⼜称防落素，能减少农作物落花落果。

后者⼜名除莠剂，⼆者都是植物⽣长调节剂。

ClCH 2CO 2H ClCH 2CO 2Na HCl +HCl H 2O 22NaOCl ++H +Na 2CO 3FeCl 3Cl ClCl Cl OCH 2CO 2Na OCH 2COOH OCH 2COOHOCH 2COOH OCH 2COOHOCH 2COOH芳环上的卤化作为的芳环亲电取代反应，⼀般是在氯化铁催化下与氯⽓反应。

本实验通过浓盐酸加过氧化氢和⽤次氯酸钠在酸性介质中氯化，避免了直接使⽤氯⽓带来的危险和不便。

其反应原理如下：2HCl H 2O 2+Cl 22H 2OHOClCl 2O H +++H 2OCl +2HOCl +H 2O H 2O +Cl 和Cl 2O 也是良好的氧化试剂。

三、主要仪器与药品氯⼄酸3.8g(0.04mol)，苯酚2.5g(0.027mol)，饱和碳酸钠溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢(30%)，次氯酸钠，⼄醇，⼄醚，四氯化碳，可控温电磁搅拌器，可控温电热套。

四、操作步骤1、苯氧⼄酸的制备在装有可控温电磁搅拌器，回流冷凝管和滴液漏⽃的100mL三颈瓶中，加⼊3.8g氯⼄酸和5mL⽔。

开动搅拌器，慢慢滴加饱和碳酸氢钠溶液(1)(约需7mL),⾄溶液pH为7-8。

然后加⼈2.5g苯酚，再慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液⾄反应混合物pH为12。

将反应物在沸⽔浴中加热约0.5⼩时。

反应过程中PH值会下降，应补加氢氧化纳溶液，保持pH值为12，在沸⽔浴上再继续加热15分钟。

2，4-二氯苯氧乙酸的合成郑爱强（武汉大学 化学与分子科学学院，湖北 武汉 432001）摘 要 2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)是目前被广泛使用的植物生长调节剂，是一种有效的除草剂，有防倒伏、促进水稻增产和早熟的功能，还可用作防霉剂。

其制备过程是多步有机合成实验。

关键词 2，4-二氯苯氧乙酸 植物生长调节剂 除草剂 多步有机合成实验原理该物质的合成分多步合成。

遵循先缩合后氯化的合成路线，采用浓盐酸加过氧化氢和次氯酸钠在酸性介质中的分步氯化来制备，避免了使用氯气带来的危险和不便。

第一步是制备酚醚，这是一个亲核取代反应，在碱性条件下易于进行。

第二步是苯环上的亲电取代，FeCl 3作催化剂，氯化剂是Cl +，引入第一个Cl 。

2HCl + H 2O 2 → Cl 2 + 2H 2O Cl 2 + FeCl 3 → [ FeCl 4 ]- + Cl +第三步仍是苯环上的亲电取代，从HOCl 产生的H 2O +Cl 和Cl 2O 作氯化剂，引入第二个Cl 。

实验试剂和规格试剂规格：氯乙酸（8g ），苯酚，饱和碳酸钠溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，30%过氧化氢，次氯酸钠，乙醇，乙醚，电磁加热搅拌器，电磁炉ClCH 2Na 2CO 3ClCH 2COONa OH +NaOHOCH 2COONaHClOCH 2COOHOCH 2COOH+HCl+H 2O 2FeCl 3OCH 2COOHClHOCl + H +H 2O+ClHOClCl 2O + H 2O OCH 2COOHCl+2NaOClHOCH 2COOHCl主要药品安全数据实验装置图1、三口烧瓶2、温度计3、球形冷凝管1、布式漏洞2、抽滤瓶3、真空磊实验步骤及实验现象记录（一）苯氧乙酸的制备实验流程：苯酚+氢氧化钠酸化冷却过滤洗涤干燥1、成盐8g氯乙酸和12mL水的混合液中慢慢滴加15mL饱和的Na2CO3溶液，调PH值到7-8，使氯乙酸转变为氯乙酸钠.2、取代向氯乙酸钠溶液中加入5.3g苯酚，用35%NaOH溶液调PH值到12，并保持温度90︒C -100︒C 加热半小时。

实 验 教 学 教 案 用 纸 苯氧乙酸衍生物的合成与含量测定（12学时）一、实验目的1、 掌握芳环上的温和条件下的卤化反应及Williamson 醚合成法。

2、 熟练酸碱滴定分析产物含量的检测方法。

二、实验原理苯氧乙酸可作为防腐剂，一般由苯酚钠和氯乙酸通过 Williamson 醚合成法制备。

通过它的次氯酸氧化，可得到对氯苯氧乙酸和 2，4-二氯苯氧乙酸（简称 2，4—D ） 。

前者又称防落素，能减少农作物落花落果。

后者又名除莠剂，二者都是植物生长调节剂。

芳环上的卤化作为的芳环亲电取代反应，一般是在氯化铁催化下与氯气反应。

本实验通 过浓盐酸加过氧化氢和用次氯酸钠在酸性介质中氯化， 避免了直接使用氯气带来的危险和不 便。

其反应原理如下：H 2O +Cl 和Cl2O 也是良好的氧化试剂。

实验教学教案用纸三、实验仪器与试剂仪器：有机合成制备仪，可控温电磁搅拌器，可控温电热套。

试剂：氯乙酸3.8g（0.04mol），苯酚2.5g(0.027mol)，饱和碳酸钠溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢（30%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四、实验步骤1、苯氧乙酸的制备在装有可控温电磁搅拌器，回流冷凝管和滴液漏斗的100mL 三颈瓶中，加入3.8g 氯乙酸和5mL 水。

开动搅拌器，慢慢滴加饱和碳酸氢钠溶液（约需7mL）,至溶液pH为7-8。

然后加人2.5g 苯酚，再慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物PH 为12。

将反应物在沸水浴中加热约0.5 小时。

反应过程中PH 值会下降，应补加氢氧化纳溶液，保持PH 值为12，在沸水浴上再继续加热15 分钟。

反应完毕后，将三颈瓶移出水浴，趁热转入锥型瓶中在搅拌下用浓盐酸酸化至PH 为3-4。

在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，粗产物用冷水洗涤2-3 次，在60-65℃下干燥，产量约 3.5-4g，测熔点。

粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。

纯苯氧乙酸的熔点为98-99℃。

实验二十七 2,4-二氯苯氧乙酸(除草剂)的制备一、 实验目的⑴学习Williamson 法合成醚的原理和实验方法。

⑵掌握搅拌、萃取、重结晶等基本操作。

二、实验原理2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D ）是一种植物生长调节剂，有防止落花落果的功能，还可以作为除草剂。

本实验用2，4－二氯苯酚和氯乙酸在碱性溶液中反应，生成2，4－二氯苯氧乙酸钠，再用盐酸酸化得到2，4－二氯苯氧乙酸。

Cl Cl OHCl Cl OC H 2CO ON aCl Cl OC H 2CO OHClCH 2COO H NaOH HCl副反应：ClCH 2COOH NaOH HOCH 2COONa主反应是亲核反应，碱性条件下有利于反应的进行。

在反应过程中总是加入过量的氯乙酸，以提高2，4－二氯苯氧乙酸的产率。

三、实验仪器与药品⑴仪器三口烧瓶 磁力搅拌器 电动搅拌器 回流冷凝管 温度计 电热套 布氏漏斗 分液漏斗 滴液漏斗 烧杯 玻璃棒 量筒。

⑵药品氯乙酸 氢氧化钠 2,4-二氯苯酚 碳酸钠 饱和碳酸钠水溶液 20%碳酸钠水溶液5%碳酸钠水溶液 乙醚 20% 盐酸 二氯甲烷 四氯化碳。

四、实验操作在150毫升烧杯中依次加入6.2克(0.066 mol)氯乙酸和10毫升15%食盐水[1],在搅拌下慢慢加入约4克碳酸钠,控制反应液温度不超过40℃为宜[2].当溶液的pH 值接近中性时,改用饱和碳酸钠水溶液将反应液pH 值调至7～8。

在150毫升三口烧瓶中加入2.6克氢氧化钠、15毫升蒸馏水和磁力搅拌子。

开动磁力搅拌，待氢氧化钠完全溶解后，再加入9.9克(0.06 mol)2,4-二氯苯酚,加热至45℃,继续搅拌,待2,4-二氯苯酚溶解后,冷却至室温备用。

将上述配好的氯乙酸钠水溶液直接加到盛有2,4-二氯苯酚钠水溶液的三口烧瓶中,再安装电动搅拌器、温度计和回流冷凝管。

开动搅拌，在电热套中加热，保持温度在100℃～110℃之间，反应4小时[3]。