3,6-二氯水杨酸的合成工艺研究

发布时间：2017-09-22 12:18

  本文关键词：3,6-二氯水杨酸的合成工艺研究

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【摘要】：3,6-二氯水杨酸,即2-羟基-3,6-二氯苯甲酸,是一种重要的医药中间体,也是合成高效、低毒除草剂麦草畏的关键中间体。麦草畏属安息香酸系除草剂,对一年生和多年生阔叶杂草防除效果显著,而对小麦、玉米、水稻、谷子等禾本科作物比较安全,目前在国内外得到了广泛应用,其市场需求情况良好。因此,如何高效并且简单地合成3,6-二氯水杨酸十分值得研究。本文综述了3,6-二氯水杨酸的合成方法,并通过理论分析和研究,设计了3,6-二氯水杨酸的合成工艺路线。以廉价易得的2,5-二氯硝基苯为初始原料,经过水合肼还原得到2,5-二氯苯胺,然后经重氮化反应合成2,5-二氯苯酚,再在高温高压下用二氧化碳进行羧基化反应合成目标产物3,6-二氯水杨酸。通过单因素实验,研究了以上反应的关键影响因素,得到了较优的合成条件。研究结果表明:在水合肼还原反应过程中,配料比n(2,5-二氯硝基苯):n(80%水合肼)=1:1.8,催化剂FeO(OH)的用量为2,5-二氯硝基苯的0.25倍当量,以95%乙醇为溶剂且m(2,5-二氯硝基苯):m(95%乙醇)=1:9,催化剂可重复使用七次,催化活性仍较好,溶剂可以回收利用。在此条件下,得到2,5-二氯苯胺的收率为96.4%,GC纯度为99.81%。在重氮化水解反应过程中,配料比为n(2,5-二氯苯胺):n(NaNO2)=1:1.1,2,5-二氯苯胺与浓度为92%H2SO4的摩尔比为1:6,水解温度为140℃,水解时间2.5h,2,5-二氯苯酚的收率为84.6%,GC纯度为99.37%;最后,在2,5-二氯苯酚羧基化反应过程中,配料比为n(2,5-二氯苯酚):n(KOH)=1:1.2,催化剂K2CO3的用量为2-5-二氯苯酚的1.0倍当量,反应压力为5.5MPa,反应温度为145℃,搅拌速度为500r/min,反应时间为9h,3,6-二氯水杨酸的收率达80.7%,HPLC纯度为99.24%。综上所述,目标产物3,6-二氯水杨酸的总收率为65.8%(以2,5-二氯硝基苯计),满足应用要求。该合成方法简单经济,产物纯度高,易于分离,收率较高。产物和中间体经过红外光谱和核磁共振波谱分析,表明其特征与标准物一致。
【关键词】：3 6-二氯水杨酸 羧化反应 2 5-二氯苯酚 重氮化反应 2 5-二氯苯胺 2 5-二氯硝基苯
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ245.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 麦草畏概述10-15
• 1.2.1 麦草畏的物化性质11-12
• 1.2.2 麦草畏的作用机制及特点12
• 1.2.3 麦草畏的发展前景12
• 1.2.4 麦草畏的主要合成方法12-15
• 1.2.4.1 2,3,6-三氯苯甲酸的甲氧基化反应13
• 1.2.4.2 3,6-二氯-2-甲氧基苯乙酮的卤仿反应13-14
• 1.2.4.3 3,6-二氯-2-甲氧基苄醇的氧化反应14
• 1.2.4.4 3,6-二氯-2-丙烯基苯甲醚的氧化反应14
• 1.2.4.5 3,6-二氯水杨酸的甲基化反应14-15
• 1.3 3,6-二氯水杨酸的合成15-21
• 1.3.1 3,6-二氯水杨酸的物化性质16
• 1.3.2 3,6-二氯水杨酸的合成方法16-18
• 1.3.2.1 以 2-氨基-3,6-二氯苯甲酸为原料16-17
• 1.3.2.2 以 1,2,4-三氯苯为原料17
• 1.3.2.3 以对二氯苯为原料17
• 1.3.2.4 以 2,5-二氯苯酚为原料17-18
• 1.3.3 2,5-二氯苯酚的合成方法18-19
• 1.3.4 2,5-二氯苯胺的合成方法19-21
• 1.3.5 水合肼还原的催化剂21
• 1.4 本课题的研究内容及意义21-24
• 1.4.1 本课题的研究内容21-22
• 1.4.2 本课题的研究意义22-24
• 第二章 实验试剂与仪器24-28
• 2.1 化学原料及试剂24-25
• 2.2 实验仪器及设备25-26
• 2.3 分析方法简介26-28
• 2.3.1 定性分析方法26-27
• 2.3.1.1 薄层色谱法26
• 2.3.1.2 熔点测定法26
• 2.3.1.3 红外光谱法26
• 2.3.1.4 核磁共振波谱法26-27
• 2.3.2 定量分析方法27-28
• 2.3.2.1 气相色谱法27
• 2.3.2.2 液相色谱法27-28
• 第三章 合成路线与机理分析28-34
• 3.1 合成路线设计28
• 3.2 合成机理分析28-34
• 3.2.1 水合肼还原反应机理28-29
• 3.2.2 重氮化及水解反应机理29-31
• 3.2.3 羧基化反应机理31-34
• 第四章 3,6-二氯水杨酸的合成研究34-54
• 4.1 催化剂FeO(OH)的制备研究34-37
• 4.1.1 制备路线34
• 4.1.2 制备步骤34-35
• 4.1.3 催化剂制备条件的确定35-37
• 4.1.3.1 干燥温度的确定35-36
• 4.1.3.2 干燥时间的确定36-37
• 4.2 2,5-二氯苯胺的合成研究37-42
• 4.2.1 合成步骤37-38
• 4.2.2 结果讨论38-42
• 4.2.2.1 还原剂用量对反应收率的影响38-39
• 4.2.2.2 催化剂用量对反应收率的影响39-40
• 4.2.2.3 催化剂的重复使用性能40
• 4.2.2.4 不同溶剂对反应收率的影响40-41
• 4.2.2.5 溶剂用量对反应收率的影响41-42
• 4.3 2,5-二氯苯酚的合成研究42-48
• 4.3.1 合成步骤42-43
• 4.3.2 结果讨论43-48
• 4.3.2.1 亚硝酸钠用量对反应收率的影响43-45
• 4.3.2.2 硫酸的浓度对反应收率的影响45
• 4.3.2.3 硫酸用量对反应收率的影响45-46
• 4.3.2.4 水解温度对反应收率的影响46-47
• 4.3.2.5 水解时间对反应收率的影响47-48
• 4.4 3,6-二氯水杨酸的合成研究48-54
• 4.4.1 合成步骤48-49
• 4.4.2 结果讨论49-54
• 4.4.2.1 KOH用量对收率的影响49
• 4.4.2.2 K_2CO_3用量对收率的影响49-50
• 4.4.2.3 反应压力对收率的影响50-51
• 4.4.2.4 反应温度对收率的影响51-52
• 4.4.2.5 搅拌转速对收率的影响52
• 4.4.2.6 反应时间对收率的影响52-54
• 第五章 结构表征与分析54-62
• 5.1 催化剂FeO(OH)的XRD表征与分析54
• 5.2 2,5-二氯苯胺的表征与分析54-56
• 5.2.1 熔点的测定54-55
• 5.2.2 红外光谱分析55
• 5.2.3 核磁谱图分析55-56
• 5.3 2,5-二氯苯酚的表征与分析56-58
• 5.3.1 熔点的测定56
• 5.3.2 红外光谱分析56-57
• 5.3.3 核磁谱图分析57-58
• 5.4 3,6-二氯水杨酸的表征与分析58-62
• 5.4.1 熔点的测定58
• 5.4.2 红外光谱分析58-59
• 5.4.3 核磁谱图分析59-62
• 第六章 结论62-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士期间所取得的相关科研成果68-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：900775