资源描述
3,4-二氯硝基苯合成工艺研究
第一章:绪论 2
1.1产品介绍 2
1.2中国外发展情况 4
1.2.1中国外生产情况 4
1.2.2中国外合成路线 6
第二章:试验部分 8
2.1以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯关键步骤 8
2.2试验所需原料、仪器设备及试验装置 8
2.3制备3,4-二氯硝基苯具体试验步骤 13
2.4硝化反应关键影响原因及试验正交设计 14
2.5试验中原料具体用量 15
2.6反应完成后分离有机相和混酸 17
2.7产物重结晶及精制 17
2.7.1用无水乙醇重结晶原理 17
2.7.2产物精制 17
2.8薄层色谱定性检验产物及检验结果 18
2.8.1薄层色谱原理及检验方法 18
2.8.2产物用薄层色谱检验结果 21
2.9试验中-二氯硝基苯理论值、试验值及产率 22
第三章:结论 23
第四章:参考文件 25
第五章:致谢 27
摘要:本文叙述了3,4-二氯硝基苯理化性质、毒理学特征及环境生态安全性、关键用途,发展现实状况及发展趋势,着重研究了以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯合成工艺,讨论反应时间、反应温度、物料百分比对试验结果影响,以优化试验工艺。
关键词:邻二氯苯,3,4-二氯硝基苯,硝化
Abstract:This thesis describes the physical and chemical properties, toxicological and eco-toxicological profiles, application,the development of the current situation and the development of the trend of the 3,4 - dichloro-nitrobenzene, focused on researching the synthesis process of 3,4 - dichloronitrobenzene prepared from o-dichlorobenzene, and discussed the reaction time, reaction temperature, the proportion of the the reactants which affect the experimental results, in order to optimize the experimental process.
Key words:o-dichlorobenzene,3,4-Dichloronitrobenzene,nitrification
第一章:绪论
1.1产品介绍
基础信息:
3,4-二氯硝基苯又名1,2-二氯-4-硝基苯;
英文名称:3,4-Dichloronitrobenzene、1,2-Dichloro-4-nitrobenzene
分子式:Cl2C6H3NO2 ; 分子量:192
结构式:
CAS号:99-54-7 ; MDL号:MFCD00007207
EINECS号:202-764-2 RTECS号:CZ5250000
BRN号:1818163 PubChem号:24861969
物性数据:
性状:针状结晶。
密度(g/mL,20℃):1.46 熔点(℃):43
沸点(℃,常压):255-256 闪点(℃):123
溶解性:
不溶于水,溶于热乙醇、乙醚。
健康危害:
对皮肤、粘膜及呼吸道有刺激作用。吸收后造成体内形成高铁血红蛋白,足量高铁血红蛋白引发紫绀。
环境危害:
对环境有严重危害,对水体可造成污染。
急性毒性:
大鼠经口LD50:953mg/kg;
大鼠吸入LC50:10mg/m3/4H;
大鼠腹膜腔LD50:400mg/kg;
小鼠经口LD50:1384mg/kg;
小鼠腹膜腔LD50:400mg/kg;
猫皮肤接触LD50:790mg/kg;
兔子皮肤接触LD:>200mg/kg;
豚鼠经口LD50:500mg/kg;
安全信息:
危险运输编码:UN 2811
危险品标志:有害
安全标识:S26 S36/S37
危险标识:R22 R36 R43
危险特征: 遇明火、高热可燃。和强氧化剂可发生反应。受高热分解,产生有毒氮氧化物和氯化物气体。有腐蚀性。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氯化氢。
1.2中国外发展情况
1.2.1中国外生产情况
3,4-二氯硝基苯是用作农药、染料和医药中间体。是合成3一氯一4一氟苯胺及2,4一二氯氟苯、3,4-二氯苯胺等中间体。
3,4-二氯硝基苯是合成3一氯一4一氟苯胺及2,4一二氯氟苯中间体。其中3一氯一4一氟苯胺及2,4一二氯氟苯是制备喹诺酮类抗菌药原料,这类药品已广泛用于中国医药领域。
喹诺酮类抗菌素杀菌谱广、毒副作用小, 且价格适中, 为多年发展较快一类抗菌素。中国已开发并已投入批量生产喹诺酮类抗菌素关键有诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星等, 约占中国喹诺酮类抗菌素总产量98%。
喹诺酮类通常由含氟苯环环合成含氟喹啉类化合物后和哌嗪( 或甲基哌嗪) 缩合而得。中国是世界含氟药品和中间体产量最大国家之一, 其中80%以上含氟中间体供给出口, 现在生产能力普遍过剩。三氟甲苯类中间体发展较晚, 多年来发展速度较快。含氟吡啶类中间体合成技术, 将成为以后几年中国含氟中间体研发关键方向之一。
其中,由3,4-二氯硝基苯制得3,4-二氯苯胺关键用作农药、染料和医药中间体。染料工业上关键用作偶氮染料,用于合成C.I.分散红152 和C.I.分散红153;在医药方面,用作合成杀菌剂TCC等,和硫氰酸铵混合可制得3,4- 二氯苯基硫脲。可用作生物活性组分中间体。另外,还可用于制3,4-二氯苯酚和毛织品防蛀剂米丁FF。农药工业上关键用于合成敌稗、利谷隆、敌草隆和灭草灵等除草剂。中国除草剂市场大量原料需求,为3,4-二氯苯胺广泛使用奠定了基础,所以开发该产品含有良好市场前景。
国外, 3,4-二氯苯胺及其衍生产品除草剂产量还是比较大, 其中绝大部分以邻二氯苯为原料, 美国,3,4-二氯苯胺总产量估量为1.2万吨/年以上, 敌稗产量在4500吨/年左右,敌草隆消耗为2270吨/年, 利谷隆消耗为1820吨/年。西欧有95%邻二氯苯用于生产3,4-二氯苯胺。 美国,3,4-二氯苯胺消耗邻二氯苯总量86%, 西欧,3,4-二氯苯胺消耗邻二氯苯总量95%。中国伴随对二氯苯生产能力和产量不停增加, 邻二氯苯出路也是急待考虑问题, 提议可借鉴国外情况转换原料路线, 并同时开发和推广敌稗等3,4-二氯苯胺类除草剂应用市场。
其中,中国生产3,4-二氯硝基苯多个关键供给商有衢州市瑞尔丰化工,江苏隆昌化工,上海迈瑞尔化学技术 ,常州坚茂化工,连云港泰盛化工,苏州亚科化学试剂股份,扬中市天力化工,北京中科拓展化学技术安徽分企业 等等。
1.2.2中国外合成路线
依据中国外文件专利报道,3,4-二氯硝基苯合成关键有两条合成路线。
路线一:以对硝基氯苯为原料
以无水三氯化铁作催化剂,向105 ℃熔融状态对硝基氯苯通入氯气,得到3,4- 二氯硝基苯
该方法对工艺及设备要求较高,产品外观及内在质量均难以控制,且反应中产生大量废液对环境污染比较严重。氯气是这类反应中最常见氯化剂, 但因为苯环上吸电子基NO2 存在, 对反应条件要求较为苛刻, 使副反应增多, 操作也比较烦琐, 反应收率低。另外, 还有文件报道亚氯酸也可用作这类芳香族化合物氯化剂。
线路二:以邻二氯苯为原料
由邻二氯苯硝化得到3,4- 二氯硝基苯
芳烃硝化反应存在三种异构体。伴随芳环上替换基不一样和工艺条件改变,三种异构体组成百分比不一样。对以邻二氯苯为原料硝化反应.因为替换基位置特殊性,产物只存在2,3-二氯硝基苯、3,4-二氯硝基苯。该工艺即使比较简单,但在硝化过程中会产生一定量(通常占10%)异构2,3-二氯硝基苯。我们对分析方法进行改善,使2,3-二氯硝基苯、3,4-二氯硝基苯根本分离。
第二章:试验部分
2.1以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯关键步骤
比较中国外关键合成路线,试验选择了以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯合成路线。
以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯关键化学方程式:
混酸 热水 冷水
结晶
洗涤
分层
硝化
邻二氯苯 有机相
精制
抽滤
重结晶
抽滤
产品
乙醇
以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯试验步骤
2.2试验所需原料、仪器设备及试验装置
试验所需药品及试剂:
邻二氯苯
英文名称:o-dichlorobenzene
CAS号: 95-50-1
分子式: C6H4Cl2
结构式:
相对分子量:147
蒸汽压: 2.40kPa/86℃
闪点 65℃
熔点 -17.5℃
沸点 180.4℃ ,86℃(2.39kPa),
相对密度1.3022(20/4℃)。
浓硝酸:
英文名:concentrated nitric acid
分子式:HNO3
相对分子量:63
硝酸是关键化工原料,也是试验室必备关键试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
密度约为1.4g/cm3,沸点为83℃,易挥发,能够任意百分比溶于水。
毒理学数据:
大鼠吸入半数致死浓度LC50:49ppm·4h;
人经口最低致死量(LCL0):430mg/kg。
蒸气对眼睛、呼吸道等粘膜和皮肤有强烈刺激性。蒸气浓度高时可引发肺水肿。对牙齿含有腐蚀性。皮肤沾上可引发灼伤,腐蚀而留下疤痕,浓硝酸腐蚀可达成相当深部。如进入咽部,对口腔以下消化道可产生强烈腐蚀性烧伤,严重时发生休克致死。人在低于30mg/m左右时未见显著损害。吸入可引发肺炎。
水生生物毒性:LC50 100~300mg/L·48h(海星);LC50 180mg/L·48h(海蟹)。
8mol/L以上硝酸通常称为浓硝酸。
危险性和稳定性:
危险性:加热时分解,产生有毒烟雾;强氧化剂,和可燃物和还原性物质发生猛烈反应,爆炸。强酸性,和碱发生猛烈反应,腐蚀大多数金属(铝及其合金除外),生成氮氧化物,和很多常见有机物发生很猛烈反应,引发火灾和爆炸危险。
浓硫酸:
英文名:concentrated sulfuric acid
分子式:H2SO4
相对分子量:98
其密度为1.84g·cm-3,其物质量浓度为18.4mol·L-1。98.3%时,熔点:10℃;沸点:338℃。
硫酸是一个高沸点难挥发强酸,易溶于水,能以任意比和水混溶。浓硫酸溶解时放出大量热,所以浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不停搅”。
乙醇:
英文名:ethanol
结构简式:C2H5OH
分子式:C2H6O
相对分子质量:46.07
性状:
无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分,能和水和氯仿、乙醚等多个有机溶剂混溶。能和水形成共沸混合物(含水4.43%),共沸点78.15℃。相对密度(d204)0.789。熔点-114.1℃。沸点78.5℃。折光率(n20D)1.361。闪点(闭杯)13℃。易燃。蒸气和空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限3.5%~18.0%(体积)。
丙酮:
英文名:Acetone
分子式:C3H6O
相对分子质量:134
无色液体,含有令人愉快气味(辛辣甜味)。易挥发。能和水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多数油类混溶。相对密度 (d25)0.7845。熔点-94.7℃。沸点56.05℃。折光率 (n20D)1.3588。闪点-20℃。易燃。半数致死量(大鼠,经口)10.7ml/kg。有刺激性。
展开剂:正己烷-乙酸乙酯
提取分离时,用来分离极性不一样两种物质溶剂叫做展开剂,选择合适展开剂是首要任务。展开剂百分比要靠尝试.通常依据文件中报道该类化合物用什么样展开剂,就首先尝试使用该类展开剂,然后不停尝试百分比,直到找到一个分离效果好展开剂。展开剂选择条件:①正确所需成份有良好溶解性;②可使成份间分开;③待测组分Rf在0.2~0.8之间,定量测定在0.3~0.5之间;④不和待测组分或吸附剂发生化学反应;⑤沸点适中,黏度较小;⑥展开后组分斑点圆且集中;⑦混合溶剂最好用新鲜配制。通常来说,弱极性溶剂体系基础两相由正己烷和水组成,再依据需要加入甲醇、乙醇,乙酸乙酯来调整溶剂系统极性,以达成好分离效果,适合于生物碱、黄酮、萜类等分离;中等极性溶剂体系由氯仿和水基础两相组成,由甲醇、乙醇,乙酸乙酯等来调整,适合于蒽醌、香豆素,和部分极性较大木脂素和萜类分离;强极性溶剂,由正丁醇和水组成,也靠甲醇、乙醇,乙酸乙酯等来调整,适合于极性很大生物碱类化合物分离。
经过多种展开剂适用,试验选定了正己烷:乙酸乙酯为10:1展开剂。
试验所需设备:
恒沸水浴锅、恒温磁力搅拌器、温度计、分液漏斗、烧杯、量筒、移液管、电子分析天平、三口烧瓶、冷凝管、ZF-20C暗室紫外分析仪(上海宝山顾村电光仪器厂)
试验装置:
2.3制备3,4-二氯硝基苯具体试验步骤
1.配制混酸溶液,即确定98%浓硫酸和95%浓硝酸摩尔百分比。先将98%浓硫酸酸置于三口烧瓶中,应将浓硝酸酸慢慢加到浓硫酸中,并立即搅拌和冷却且要在通风橱里进行,因为硝酸会少许分解产生氮氧化物。
注意浓硝酸中含有水,而浓硫酸溶于水时放出大量热,因为硫酸密度大于水,所以假如将水加入到浓硫酸中水浮在硫酸上,造成液滴飞溅,可能会发生危险。
2.向配制混酸溶液中滴加邻二氯苯溶液,置于恒温油浴锅升至所需温度后恒温搅拌反应一定时间。
3.反应完成后,将三口烧瓶中液体置于分液漏斗中,静止分层5分钟(时间不宜太长,预防产物冷凝在分液漏斗中难以取出)。趁热分去下层混酸,将上层液体用热水进行洗涤。
4. 将淡黄色有机相取至烧杯中,加入冷水放置一段时间使其冷凝,然后进行抽滤得到试验所需粗产物。
5.将抽滤后粗产物进行称重,然后按一定质量百分比向粗产品加入无水乙醇,在80℃进行回流20min,冷却结晶后进行抽滤。
7.将得到产品用丙酮溶解和溶解在丙酮中原料邻二氯苯进行薄层色谱分析。若不合格,再用无水乙醇进行精制直至产品合格为止。
8.称重最终产物3,4-二氯硝基苯。
2.4硝化反应关键影响原因及试验正交设计
影响硝化反应关键原因有被硝化物质性质、硝酸用量、混酸中硫酸配比、反应温度、反应时间、搅拌等。采取正交试验对硝酸用量、混酸中硫酸配比、反应温度进行初步考察。
本试验经过反应温度,硝化比及混酸百分比三方面来确定邻二氯苯法制3,4-二氯硝基苯最好工艺条件。
试验设定混酸比(98%浓硫酸和浓硝酸物质量之比)A分别设为:1:1、2:1、3:1;
硝化比(邻二氯苯和HNO3物质量之比)B分别设为:1.1:1、1.3:1、1.6:1;
反应温度C分别设为:40℃、50℃、60℃;
反应时间D分别设为:1h、1.5h、2h;
粗产品和乙醇质量比E分别设为1:1.5、1:2.5、1:3.5。
经过正交试验来得出最好混酸比、最好硝化比、最好反应温度及最好乙醇用量。
序号
混酸摩尔比
硝化摩尔比
反应温度℃
反应时间h
粗产品和乙醇质量比
1
1:1
1:1
50
1
1:2.5
2
2:1
1:1
50
1
1:2.5
3
3:1
1:1
50
1
1:2.5
4
2:1
1.3:1
50
1
1:2.5
5
2:1
1.6:1
50
1
1:2.5
6
2:1
1.3:1
40
1
1:2.5
7
2:1
1.3:1
60
1
1:2.5
8
2:1
1.3:1
50
1.5
1:2.5
9
2:1
1.3:1
50
2
1:2.5
10
2:1
1.3:1
50
2
1:1.5
11
2:1
1.3:1
50
2
1:3.5
12
2:1
1.3:1
50
2
1:2.5
13
2:1
1.3:1
50
2
1:2.5
正交试验设计表
先经过1、2、3三组试验确定最好混酸比;
然后经过4、5两组试验确定最好硝化比;
然后经过6、7两组试验确定最好反应温度。
然后经过8、9两组试验确定最好反应时间。
然后经过10、11两组确定最好乙醇用量
最终经过12、13两组反复试验。
2.5试验中原料具体用量
试验所得最终产品
序号
反应原料g
反应温度℃
反应时间h
重结晶时乙醇用量
邻二氯苯
95%浓硝酸
98%浓硫酸
1
2
0.9023
1.3605
50
1
6.04
2
2
0.9023
2.7211
50
1
6
3
2
0.9023
4.0816
50
1
4
2
1.1730
3.5374
50
1
5
2
1.4437
6.5306
50
1
6
2
1.1730
3.5374
40
1
7
2
1.1730
3.5374
60
1
8
2
1.1730
3.5374
50
1.5
9
2
1.1730
3.5374
50
2
10
2
1.1730
3.5374
50
2
11
2
1.1730
3.5374
50
2
12
2
1.1730
3.5374
50
2
13
2
1.1730
3.5374
50
2
2.6反应完成后分离有机相和混酸
分离方法一:用有机溶剂乙酸乙酯利用相同相容原理萃取有机相,然后利用旋转蒸发仪蒸发掉溶剂乙酸乙酯。
分离方法二:用70-80摄氏度热水洗涤分离有机相。
结果发觉用乙酸乙酯萃取方法过程比较麻烦,用热水比较简单,只要水温控制好,不让有机相凝固在分液漏斗上,产物损失也不大。
2.7产物重结晶及精制
2.7.1用无水乙醇重结晶原理
固体混合物在溶剂中溶解度和温度有亲密关系。通常是温度升高,溶解度增大。若把固体溶解在热溶剂中达成饱和,冷却时即因为溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质溶解度不一样,能够使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达成提纯目标。
2.7.2产物精制
第一次用无水乙醇进行重结晶后3,4-二氯硝基苯可能并不能达成我们试验所需目标。所以当第一次产物在利用薄层色谱检验后并未理想,还需要进行下一次重结晶,直至产品检验结果达成要求。
2.8薄层色谱定性检验产物及检验结果
2.8.1薄层色谱原理及检验方法
薄层色谱法是一个吸附薄层色谱分离法,它利用各成份对同一吸附剂吸附能力不一样,使在移动相(溶剂)流过固定相(吸附剂)过程中,连续产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,从而达成各成份相互分离目标。
薄层色谱又叫薄板层析,是色谱法中一个,是快速分离和定性分析少许物质一个很关键试验技术,属固—液吸附色谱薄层色谱是在被洗涤洁净玻板(10×3cm左右)上均匀涂一层吸附剂或支持剂,带干燥、活化后将样品溶液用管口平整毛细管滴加于离薄层板一端约1cm处起点线上,凉干或吹干后置薄层板于盛有展开剂展开槽内,浸入深度为 v0.5cm。待展开剂前沿离顶端约1cm周围时,将色谱板取出,干燥后喷以显色剂,或在紫外灯下显色。
完成TLC分析通常需经制板、点样、展开、检出4步操作。
⑴制板
在一平面支持物(通常为玻璃)上,均匀地涂制硅胶、氧化铝或其它吸附剂薄层、样品分离、检测就在此薄层色谱板上进行。
通常选择合适规格表面光滑平整玻璃板。常见薄层板规格有:10cm×20cm、5cm×20cm、20cm×20cm等。称取适量硅胶,加入0.2%~0.5%羧甲基纤维素钠溶液(CMC-Na),充足搅拌均匀,进行制板。通常来说10cm×20cm玻璃板,3~5g硅胶/块;硅胶和羧甲基纤维素钠百分比通常为1:2~1:4。制好玻璃板放于水平台上,注意防尘。在空气中自然干燥后,置110℃烘箱中烘0.5~1h,取出,放凉,并将其放于紫外光灯(254nm)下检视,薄层板应无花斑、水印,方可备用。
⑵点样
用微量进样器进行点样。点样前,先用铅笔在层析上距末端lcm 处轻轻画一横线,然后用毛细管吸收样液在横线上轻轻点样,假如要重新点样,一定要等前一次点样残余溶剂挥发后再点样,以免点样斑点过大。通常斑点直径大于2mm,不宜超出5mm.底线距基线1~2.5cm,点间距离为lcm左右,样点和玻璃边缘距离最少lcm,为预防边缘效应,可将薄层板两边刮去1~2cm,再进行点样。
⑶展开
将点了样薄层板放在盛在有展开剂展开槽中,因为毛细管作用,展开溶剂在薄层板上缓慢前进,前进至一定距离后,取出薄层板,样品组分固移动速度不一样而相互分离。
① 展开室应预饱和。为达成饱和效果,可在室中加入足够量展开剂;或在壁上贴两条和室一样高、宽滤纸条,一端浸入展开剂中,密封室顶盖。
② 展开剂通常为两种以上互溶有机溶剂,而且临用时新配为宜。
③ 薄层板点样后,应待溶剂挥发完,再放人展开室中展开。
④ 展开应密闭,展距通常为8~15cm。薄层板放入展开室时,展开剂不能没过样点。通常情况下,展开剂浸入薄层下端高度不宜超出0.5cm。
⑤ 展开剂每次展开后,全部需要更换,不能反复使用。
⑥ 展开后薄层板用合适方法,使溶剂挥发完全,然后进行检视。
⑦ Rf值通常控制在0.3~0.8,当Rf值很大或很小时,应合适改变流动相百分比。
⑷ 斑点检出
展开后薄层板经过干燥后,常见紫外光灯照射或用显色剂显色检出斑点。对于无色组分,在用显色剂时,显色剂喷洒要均匀,量要适度。紫外光灯功率越大,暗室越暗,检出效果就越好。
展开分离后,化合物在薄层板上位置用比移值(Rf值)来表示。化合物斑点中心至原点距离和溶剂前沿至原点距离比值就是该化合物Rf值。
2.8.2产物用薄层色谱检验结果
对产物分析薄层色谱图
对产物分析薄层色谱图
对产物分析薄层色谱图
以上薄层色谱是产品定性检验结果,其中,色谱左边点是产物,右边点是原料邻二氯苯。经过观察能够发觉,左边点和右边点基础无重合,而产物点也几乎无分开迹象,说明,原料已基础反应完,而产物里基础只含我们所需要3,4-二氯硝基苯。对每组试验产物全部进行薄层色谱分析,发觉用无水乙醇重结晶一次后,基础不需要再进行精制来得到我们所需3,4-二氯硝基苯。
2.9试验中-二氯硝基苯理论值、试验值及产率
序号
理论值
试验值
产率
1
2.6122
1.27
48.62%
2
2.6122
1.39
53.21%
3
2.6122
1.35
51.68%
4
2.6122
1.47
56.27%
5
2.6122
1.42
54.36%
6
2.6122
1.40
53.59%
7
2.6122
1.37
52.45%
8
2.6122
1.61
61.63%
9
2.6122
1.78
68.14%
10
2.6122
1.54
58.95%
11
2.6122
1.62
62.01%
12
2.6122
1.73
66.23%
13
2.6122
1.81
69.29%
第三章:结论
硝化反应最关键影响原因是硝化剂。以邻二氯苯和HNO3物质量比(硝化比)、混酸配比(硝酸和硫酸物质量比)、反应时间、反应温度这多个水平原因设计正交试验可得试验结果。经过第1、2、3三组试验,混酸比分别为1:1、1:2、1:3,可得到,当浓硝酸和浓硫酸物质量比定在1:2时,产物收率最高。经过2、4、5三组试验,硝化比分别为1:1、1:1.3、1:1.6,可得到,当邻二氯苯和浓硝酸百分比定在1:1.3时,产物收率最高。经过第4、6、7组试验,反应温度分别为40℃、50℃、60℃,可得到当反应温度控制在在50℃时, 产物收率是比较高。一样,经过第5、8、9三组试验,反应时间分别为1h、1.5h、2h时,可得到,在反应时间为2h时,产物收率是最高。经过前面11组试验,可得出该试验最好反应条件,邻二氯苯和浓硝酸物质量比是1:1.2,浓硝酸和浓硫酸物质量比是1:2,反应温度是50℃,反应时间是2h。第12、13组是对之前得到最好反应条件进行反复试验。结果产物收率以下:68.14%、66.23%、69.29%,反复性试验平均收率为67.89%。
HNO3用量及浓度对硝化反应步骤影响较大。硝化比为l:1.3时,邻二氯苯能够完全被硝化,增大硝酸用量,延长反应时问,均能够增加二硝化产物生成,使3,4一二氯硝基苯收率降低,纯度下降。硝化体系中H2SO4用量对目标产物生成也有较大影响。增大硝化体系酸度,能够提升目标产物生成百分比,但H2SO4用量过大,一样能够增加二硝化产物等副产物生成,用98%H2SO4,混酸配比(物质量比)1:2为宜。
而在重结晶过程中,因为3,4一二氯硝基苯极性比2,3一二氯硝基苯极性小,乙醇水溶液为极性溶剂,所以在乙醇水溶液中,2,3一二氯硝基苯溶解度比3,4一二氯硝基苯溶解度大,所以可利用乙醇水溶液除去3,4一二氯硝基苯中少许2,3一二氯硝基苯。而乙醇用量对最终产物也有着关键影响。从第9、10、11三组试验能够看出,当反应粗产物用无水乙醇进行重结晶时,粗产物和无水乙醇质量比分别为1:1.5、1:2.5、1:3.5,在质量比为1:2.5时产物收率是最高。尤其要注意是粗产物在无水乙醇条件下回流结晶后,抽滤时要小心,产物很轻易又溶解在溶剂中。尽可能一次把容器内结晶刮洁净,假如用无水乙醇去洗涤话,很多产物将会损失掉,要进行第二次重结晶。在本试验中产物精制步骤并无太多,因为产物在无水乙醇中进行第一次重结晶后利用薄层色谱检验后就发觉3,4-二氯硝基苯纯度是比较高。
第四章:参考文件
[1] 戴江,王珏. 3,4- 二氯硝基苯合成工艺改善[J].浙江化工,1998,29(4):25-26.
[2] 徐文松,王庆智.邻二氯苯硝化合成3,4一二氯硝基苯影响原因考察.化学工程和工艺, 1995, 11(3):310-313
[3] 张付利,杨诗敬,张萌.3,4一二氯苯酚合成研究. 河南化工,,24(12):24-26
[4] 闫潇敏,宁斌科,王列平,张媛媛,朱利民.3,4- 二氯苯胺合成方法及应用.河北化工,,32(9):12-13
[5] 刘月芳.3,4-二氯苯胺中国外生产和市场概况.氯碱工业,1995(3):46-48
[6] 朱京科,石祖芸.气相色谱法定量分析3,4一二氯硝基苯 .精细石油化工,(3):59-60
[7] 翟志才,王遵尧. 3,4- 二氯苯胺合成新工艺研究[J].染料工业,
,37(6):17-18.
[8] 胡拖平,陈宏博.3,4一二氯硝基苯催化加氢制3,4一二氯苯胺[J].石油化工,,3l(1):6-8.
[9] 侯仲轲. 医药中间体市场动态和发展趋势. 精细化工中间体, , 36(6)
[10] 徐兆瑜. 医药中间体发展和市场前景(一) [J] . 医药中间体及其化工原料, , (1): 5-9.
[11] 汪瑗,朱若华,陈惠薄层色谱分析法及其进展. 大学化学,, 21(3)
[12] 马金华,杨嘉俊. 高品质3,4- 二氯苯胺制备[J].染料工业1997,34(4):38-40.
[13] 程秀莲,刘维听.3,4一二氯硝基苯氟化工艺研究[J].辽宁化工,1997,26(5) : 280-281
[14] 许关爆,李敏华,刘玲玲.医药中间体手册[M].北京:化学工业出版社, 1999 ,73- 74
[15] 程秀莲,侯海波,尚险峰.3,4一二氯硝基苯精制方法研究[J].沈阳化工, 1997, 26(4):25-26
[16] 冯国祯,戴江,楼良弟.2,4一二氯氟苯合成工艺改善[J].化工生产和技术,1999, 2:52-55
[17] 陈志明,徐德忠.催化加氢法制3,4- 二氯苯胺工艺研究[J].药品化学,,23(8):774-775.
第五章:致谢
历时快要两个月时间最终将这篇论文写完,在论文写作过程中碰到了无数困难和障碍,全部在同学和老师帮助下度过了。
尤其要强烈感谢我论文指导老师—张华星老师,给我极大帮助,使我对整个毕业设计思绪有了总体把握,并耐心帮我处理了很多实际问题,使我有了很大收获。同时,在整个开发过程中提出了很多建设性意见,并给我处理了部分专业性问题。
感谢多年来传授我知识老师们,更要感谢那些对我学习上支持和激励人。同时感谢全部关心帮助过我同学、老师和学校。在校图书馆查找资料时候,图书馆老师也给我提供了很多方面支持和帮助。在此向帮助和指导过我各位老师表示最中心感谢!
另外,感谢这篇论文所包含到各位学者。本文引用了数位学者研究文件,假如没有各位学者研究结果帮助和启发,我将极难完成本篇论文写作。
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