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1、3，4-二氯硝基苯的合成工艺研究第一章：绪论21.1产品简介21.2国内外发展状况41.2.1国内外生产状况41.2.2国内外合成路线6第二章：实验部分82.1以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯的主要流程82.2实验所需原料、仪器设备及实验装置82.3制备3,4-二氯硝基苯的具体实验步骤132.4硝化反应的主要影响因素及实验的正交设计142.5实验中原料的具体用量152.6反应完毕后分离有机相与混酸172.7产物重结晶及精制172.7.1用无水乙醇重结晶原理172.7.2产物精制172.8薄层色谱定性检验产物及检验结果182.8.1薄层色谱的原理及检验方法182.8.2产物用薄层色谱检验的结
2、果212.9实验中-二氯硝基苯的理论值、实验值及产率22第三章：结论23第四章：参考文献25第五章：致谢27摘要：本文阐述了3,4-二氯硝基苯的理化性质、毒理学特性及环境生态安全性、主要用途，发展现状及发展趋势，着重研究了以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯的合成工艺，讨论反应时间、反应温度、物料比例对实验结果的影响，以优化实验工艺。关键词：邻二氯苯，3,4-二氯硝基苯，硝化Abstract：Thisthesisdescribesthephysicalandchemicalproperties,toxicologicalandeco-toxicologicalprofiles,applica
3、tion，thedevelopmentofthecurrentsituationandthedevelopmentofthetrendofthe3,4-dichloro-nitrobenzene,focusedonresearchingthesynthesisprocessof3,4-dichloronitrobenzenepreparedfromo-dichlorobenzene,anddiscussedthereactiontime,reactiontemperature,theproportionofthethereactantswhichaffecttheexperimentalres
4、ults,inordertooptimizetheexperimentalprocess.Keywords：o-dichlorobenzene，3,4-Dichloronitrobenzene，nitrification第一章：绪论1.1产品简介基本信息：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：MFCD00007207EINECS号：202-764-2RTECS号：CZ5250000BR
5、N号：1818163PubChem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。吸收后导致体内形成高铁血红蛋白，足量的高铁血红蛋白引起紫绀。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
6、肤接触LD：200mg/kg；豚鼠经口LD50：500mg/kg；安全信息：危险运输编码：UN2811危险品标志：有害安全标识：S26S36/S37危险标识：R22R36R43危险特性：遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受高热分解，产生有毒的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国内外发展状况1.2.1国内外生产状况3,4-二氯硝基苯是用作农药、染料和医药的中间体。是合成3一氯一4一氟苯胺及2，4一二氯氟苯、3,4-二氯苯胺等的中间体。3，4-二氯硝基苯是合成3一氯一4一氟苯胺及2，4一二氯氟苯的中间体。其中3一氯一4一氟苯胺及2，4
7、一二氯氟苯是制备喹诺酮类抗菌药的原料，这类药物已广泛用于我国医药领域。喹诺酮类抗菌素杀菌谱广、毒副作用小,且价格适中,为近年发展较快的一类抗菌素。我国已开发并已投入批量生产的喹诺酮类抗菌素主要有诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星等,约占国内喹诺酮类抗菌素总产量的98%。喹诺酮类一般由含氟苯环环合成含氟喹啉类化合物后与哌嗪(或甲基哌嗪)缩合而得。我国是世界含氟药物和中间体产量最大的国家之一,其中80%以上含氟中间体供应出口,目前生产能力普遍过剩。三氟甲苯类中间体发展较晚,近年来发展速度较快。含氟吡啶类中间体的合成技术,将成为今后几年国内含氟中间体研发的主要方向之一。其中，由3,4-二氯硝基苯制得的3,
8、4-二氯苯胺主要用作农药、染料和医药的中间体。染料工业上主要用作偶氮染料，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，与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。此外，还可用于制3,4-二氯苯酚和毛织品防蛀剂米丁FF。农药工业上主要用于合成敌稗、利谷隆、敌草隆和灭草灵等除草剂。我国除草剂市场的大量原料需求，为3,4-二氯苯胺的广泛使用奠定了基础，因而开发该产品具有良好的市场前景。国外,3,4-二氯苯胺及其衍生产品除草剂的产量还是比较大的,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计为1.2万吨/年以上,敌稗产
9、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%的邻二氯苯用于生产3,4-二氯苯胺。美国,3,4-二氯苯胺消耗邻二氯苯总量的86%,西欧,3,4-二氯苯胺消耗邻二氯苯总量的95%。国内随着对二氯苯生产能力和产量的不断增长,邻二氯苯的出路也是急待考虑的问题,建议可借鉴国外的情况转换原料路线,并同时开发和推广敌稗等3,4-二氯苯胺类除草剂的应用市场。其中，国内生产3,4-二氯硝基苯几个主要的供应商有衢州市瑞尔丰化工有限公司，江苏隆昌化工有限公司，上海迈瑞尔化学技术有限公司，常州坚茂化工有限公司，连云港泰盛化工有限公司，苏州亚科化学试剂股份有限公司，扬中市
10、天力化工有限公司，北京中科拓展化学技术有限公司安徽分公司等等。1.2.2国内外合成路线根据国内外文献专利报道，3,4-二氯硝基苯的合成主要有两条合成路线。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的熔融状态的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，且反应中产生的大量废液对环境污染比较严重。氯气是此类反应中最常用的氯化剂,但由于苯环上吸电子基NO2的存在,对反应条件的要求较为苛刻,使副反应增多,操作也比较烦琐,反应收率低。此外,还有文献报道亚氯酸也可用作此类芳香族化合物的氯化剂。线路二：以邻二氯苯为原料由邻二氯苯硝化得到
11、3,4-二氯硝基苯芳烃的硝化反应存在三种异构体。随着芳环上取代基的不同和工艺条件的变化，三种异构体的组成比例不同。对以邻二氯苯为原料的硝化反应由于取代基位置的特殊性，产物只存在2，3-二氯硝基苯、3，4-二氯硝基苯。该工艺虽然比较简单，但在硝化过程中会产生一定量(通常占10)的异构2，3-二氯硝基苯。我们对分析方法进行改进，使2，3-二氯硝基苯、3，4-二氯硝基苯彻底分离。第二章：实验部分2.1以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯的主要流程比较国内外主要合成路线，实验选择了以邻二氯苯为原料制备3,4二氯硝基苯的合成路线。以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯的主要化学方程式：混酸热水冷水邻二氯
12、苯有机相产品乙醇以邻二氯苯为原料制备3,4-二氯硝基苯实验流程2.2实验所需原料、仪器设备及实验装置实验所需药品及试剂：邻二氯苯英文名称：o-dichlorobenzeneCAS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：concentratednitricacid分子式：HNO3相对分子量：63硝酸是重要的化工原料，也是实验室必备的重要试剂。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
13、，可以任意比例溶于水。毒理学数据：大鼠吸入半数致死浓度LC50：49ppm4h；人经口最低致死量（LCL0）：430mg/kg。蒸气对眼睛、呼吸道等的粘膜和皮肤有强烈刺激性。蒸气浓度高时可引起肺水肿。对牙齿具有腐蚀性。皮肤沾上可引起灼伤，腐蚀而留下疤痕，浓硝酸腐蚀可达到相当深部。如进入咽部，对口腔以下的消化道可产生强烈的腐蚀性烧伤，严重时发生休克致死。人在低于30mg/m左右时未见明显损害。吸入可引起肺炎。水生生物毒性：LC50100300mg/L48h（海星）；LC50180mg/L48h（海蟹）。8mol/L以上的硝酸一般称为浓硝酸。危险性和稳定性：危险性：加热时分解，产生有毒烟雾；强氧化
14、剂，与可燃物和还原性物质发生激烈反应，爆炸。强酸性，与碱发生激烈反应，腐蚀大多数金属（铝及其合金除外），生成氮氧化物，与许多常用有机物发生非常激烈反应，引起火灾和爆炸危险。浓硫酸：英文名：concentratedsulfuricacid分子式：H2SO4相对分子量：98其密度为1.84gcm-3，其物质的量浓度为18.4molL-1。98.3%时，熔点：10；沸点：338。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅”。乙醇：英文名：ethanol结构简式：C2H5OH分子式：C2H6O相对分子质量：
15、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，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂混溶。能与水形成共沸混合物(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。蒸气与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，具有令人愉快的气味（辛辣甜味）。易挥发。能与水、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，用来分离极性不同的两种物质的溶剂叫做展开剂，选择适当的展开剂是首要任务。展开剂的比例要靠尝试.一般根据文献中报道的该类化合物用什么样的展开剂，就首先尝试使用该类展开剂，然后不断尝试比例，直到找到一个分离效果好的展开剂。展开剂的选
