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毕业设计（论文）1摘要：2，4，42三氯．2’．羟基二苯醚(HD．244)是市场畅销的一种杀菌剂。本文介绍了HD-244的三种合成工艺，并进行了比较。重点就以2，4-二氯苯酚和3，5-二氯硝基苯为原料的合成工艺进行了研究。该合成工艺包括成盐，醚化，硝基还原，重氮化和水解等5个步骤．文章考察了工艺条件对各步反应产品收率和质量的影响，同时还对合成产品的提纯方法进行了探讨。实验结果表明：成盐与醚化、硝基还原、重氮化和水解的收率分别为94．2％、93．5％和46．9％，以2，4．二氯苯酚计算的2，4，4’-三氯-2’-羟基二苯醚产品含量大于99．80％(HPLC分析，在不同分析波长九=210、235、254nm条件下)，总收率大于30％，产品质量符合美国药典(USP)2000版和汽巴(Ciba)2000版标准。并用红外光谱和质谱对产物结构进行了表征。关键词：2，4，4-三氯．21．羟基二苯醚，杀菌剂，醚化，硝基还原，重氮化，水解，提纯毕业设计（论文）2Abstract：2，4，4。trichloro一2’一hyaroxydiphenylether(HD一244)isoneofthemostwell—markedgermicideandgerminhibitor．ThethreesynthesistechnologiesofHD一244areintroducedandcompared，ThesynthesismetIlodfrom2,4一dichlomitrobenzenisfocallystudied，thissynthesistechnologyincludeformingofsalt、etherification、nitroreduction、diazotization、hydrolysisfivesteps．Theeffectsofprocessingconditionsontheproductrecoveryandqualityareresearched，meantime，purlfymethodoffinalsynthesisproductisinvestigated．Theresultsshowthatrecoveryofformingofsaltandetherification、nitroreduction、diazotizationandhydFolysisisrespectively94．2％、93．5％and46．9％．andtotalrecoveryofHD一244accordingto2,4一dichlorbenzophenolisover30％，relativecontentofproductisallover99．80％byHPLCatthedifferentanalysiswavelengths210nm、235nmand254nm，productqualitycomesuptocriterionof2000U．S．Apharmacopeia(USP)and2000Ciba。andmolecularstructureoftheproductisdeterminatedbyIRandMS．Keywords：2-4，4、trichloro-27一hydFOXydiphenylether,germicide，etherification，reduction，dizotizationhydrolysis，pufffy毕业设计（论文）3前言2，4，4’－三氯－2－羟基二苯醚，也称5－氯－2，4-二氯苯氧基苯酚，国外商品名为Triclosan，IrgasanDP300，Zileasanuw或Cloxifenol，国内称HD．244，是二十世纪八十年代开发的一种杀菌剂和抑菌剂，广泛应用于肥皂、化妆品、牙膏和纺织品中。国外最早开发该产品的生产厂家是瑞士汽巴．嘉基公司，曾一度占领世界80％以上的市场，据美国化工市场1998年6月报价该产品价格280～300美元／公斤，产品供不应求。我国在1995年以前，HD．244主要用于高级化妆品和高级织物整理上，年用量约80吨左右，全部依赖进口。毕业设计（论文）4第1章文献综述1．12，4，4一三氯一2一羟基二苯醚(HD一244)的性质及作用1．1．1HD一244的性质2，4，4－三氯2－羟基二苯醚，又称5－氯－2(2，4-二氯苯氧基)苯酚，国外商品名为Triclosan，IrgasanDP300，ZileasanUw或Cloxifenol，分子式为C12H7C1302，分子量为289．5，结构式为本产品为轻微芳香或苯酚气I睐的白色品状粉末，干品初熔点55℃，微溶于水。易溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、酯或碱溶液中。1．1．2HD．244的用途杀菌剂HD．244是重要的杀菌剂、抑菌剂和防腐剂。可用于牙膏、化妆品、乳剂、树脂、织物中，并可用于制造消毒皂。该化合物杀菌、抗菌效率高，杀菌、抗菌面广，对人体毒性低。我国在高露洁牙膏、佳洁士牙膏、冷酸灵牙膏、洁诺牙膏及舒服佳、沐浴露和洗面奶等中有广泛使用。HD．244用作纤维和织物的防霉抗菌整理剂，对发癣菌、金球菌、大肠杆菌即使在织物和纤维洗涤20遍后仍有良好的抗菌活性。1．2HD一244的合成方法及国内生产情况1．2．1HD．244的合成方法HD．244的合成工艺路线主要有以下三种：a．以2，4．二氯苯酚和2，5．二氯硝基苯为原料的合成工艺路线2，4．二氯苯酚与氢氧化钾反应得钾盐，该钾盐与2，5．二氯硝基苯缩合生成2，4，4'-三氯．2’．硝基二苯醚，再经水解得2，4，4'-三氯．2’．羟基二苯醚(HD．244)，其反应过程如下：毕业设计（论文）5b．以邻甲氧基苯酚为原料的合成方法先将邻甲基苯酚与氢氧化钾反应得邻甲基苯酚钾盐，减压加热除去水份，再在铜粉催化作用下，与溴苯反应得甲氧基二苯醚，采用乙醚提取和水蒸汽蒸馏，得到纯净的甲氧基二苯醚。该产物用四氯化碳溶解，通氯气氯化得2，4，4'-三氯．2’．甲氧基二苯醚。该物质和苯、三氯化铝在水浴上加热回流O．5小时，再倒入盐酸和碎冰中水解生成2，4，4’．三氯一2'-羟基二苯醚。过滤、水洗，用乙醇重结晶得HI)．244。其反应如下：c．以对二氯苯为原料的合成方法【6】这是一条较新的合成工艺路线，1998年德国拜尔公司研究开发，其工艺过程包括三个步骤：(1)2，5．二氯乙酰苯的生成。在配置有滴液漏斗、搅拌器和回流冷凝器的反应釜中，将对二氯苯在60C下完全熔化，然后往熔融物中在适当搅拌情况下加无水三氯化铝，保持60C，往内缓慢滴乙酰氯，溶液出现澄清，升温至l10C反应7毕业设计（论文）6小时，再倒入冰水混合物中水解，水解温度控制在30～40C，得2，5一二氯乙酰苯有机相。反应式如下：(2)1．(5-氯．2．(2，4．二氯苯氧基))苯乙酮的生成。将2，4-二氯苯酚与氢氧化钾在二甲苯体系中进行反应，用二甲苯的回流除去反应生成的水，得2，4．二氯苯酚钾盐，该钾盐在碱式碳酸铜存在下与2，5．二氯乙酰苯于140℃下反应8小时，得1．(5-氯．2．(2，4．二氯苯氧基))苯乙酮。反应式如下：(3)2，4，4。一三氯．2’．羟基二苯醚的制取。将第(2)步得到的1．(5-氯．2．2，4-二氯苯氧基)苯乙酮在水溶液中与间氯过氧苯甲酸(MCPBA)反应，再经水解得到HD．244。应式如下：1．2．2HD．244的国内生产情况国内年总量约220吨，主要生产厂家有江西格林化工有限责任公司，江西左联化工有限责任公司，上海腾佳精细化工厂，江苏中国吴华化工有限公司，湖北祥云化工股份有限公司等，其中江西格林化工有限责任公司生产产量最大，质量最优。产品主要出口德国、韩国和日本等地。目前国内HD一244的总需求量约1000吨，尚需大量进口，现拟建的两条生产线，其一在上海，另一在福建清流县，生产规模100t／a，投资约90万美元，预计年利润70万美元。毕业设计（论文）7第2章HD-244产品的质量标准、检测方法与合成方法选择2．1HD-244产品的质量标准由于国内对HI)．244产品的质量无一明确标准，本课题小组与合作单位江西格林化工有限责任公司开发生产的该类产品在国内技术领先，质量基本达到国外同类产品质量标准，应药管部门和行业协会要求，根据美国药典标准(USP，2000版)和瑞士汽巴(Ciba，2000版)标准，并结合生产现场的测试结果，确立了下列产品质量标准，该标准正在审批中。2，4，4’．三氯．2‘一羟基二苯醚的质量应符合下列要求2．2HD-244的质量检测方法结合文献【7】，各项指标采用下述方法进行1)．外观采用目视法进行。2)．颜色采用目视法进行。3)．气味将适量的样品置于洁净的玻璃器皿上，用鼻嗅之。41．结构鉴定a．红外光谱试验样品的制备将分析纯的KBr与2，4，4’．三氯．2’．羟基二苯醚样品混合研磨(样品占混合物5％)，磨细的混合物(颗粒直径约2)填装于磨具中，放于压片机上，加压至29．40Mpa，lmin后取出，呈透明的薄片再放于样品池上，在红外光谱仪上进行测试。将分析纯的KBr与2，4，4’．三氯．2+．羟基二苯醚标样(含量≥99．80％，符合USP标准要求)按样品相同方法制备标准样品进行测试。毕业设计（论文）8b．仪器型号及性能傅立叶变换红外光谱仪，波数范围：4400——400cm-1；分辨率：最高0．5cm-1；波数精度：±0．01cm-1。c．结构鉴定样品与标样在完全相同的条件下，分别汇出其红外光谱图，若谱图相同，即各基团特征吸收频率相同，则为同一化合物。5)2，4，4’．三氯．2。一羟基二苯醚的纯度测定采用高效液相色谱法进行，色谱条件为：色谱柱，内径4．6mm，长150mm，固定相为ExsilC185Ilm；检测器为UV／V1S紫外分光光度检测器，分析波长210nm；流动相80／20体积比的甲醇／水，流速1．5ml／min。色谱测定过程：取一定量的2，4，4’．三氯-2’．羟基二苯醚标样和2，4，4‘．三氯．2’．羟基二苯醚样品(HD．244)，约30～50rag，分别置于25ml容量瓶中，用甲醇溶解，并稀释至刻度，分别进样2ml纯甲醇、标准液、样品液，用20“1定量阀进样，打印色谱图，由纯甲醇色谱图确定溶剂峰位置，标准液、样品液谱图锁定其溶剂峰后由色谱工作站打印其峰面积，用面积归一法计算标样和样品的百分含量(即纯度)。标样HD一244的百分含量大于99．80％，检测到杂质峰均小于O．10％，总杂质峰含量小于0．2096，样品HD一244的含量按相同方法计算。6)样品的初熔点待测样品先在干燥器内置20—24h，按CB2384—86规定方法进行初熔点测定。7)水分按照《化工产品中水分含量测定的通用方法，重量法》进行，但试样的烘干温度为50’C，烘干时间为6h，其他条件同CB6284—86。8)样品碱液中的溶解性能用分析纯的氢氧化钠和二次水配制1M的氢氧化钠溶液，称取59HD一244样品溶于45ml上述氢氧化钠溶液中，摇匀，观察溶液状态。9)灼烧残渣准确称取约209的样品，置于已在(650±50)℃恒重的铂、石英或陶瓷坩埚中，缓缓加热，直至样品完全挥发或炭化，移至(650±50)℃的高温炉中灼烧至恒重，坩埚增重量／样品量×100％即得灼烧残渣含量。10)重金属含量的测定本内容测定所用试剂均为优级纯，标准样品为光谱纯，水为二次去离子水，达到CB6682—86规定的一级水标准。a)砷的测定按照《化工产品中砷含量测定的通用方法》进行，标准号为CB7686-87，其试样的处理过程如下：准确称取59样品，置于消化管中，加入5ml的水，使样品湿润，依次加入20ml硝酸，5ml硫酸，玻璃珠数粒，放置12h后，加入5ml高氯酸，在消化设备上进行消化，在150℃下恒温消化2小时，毕业设计（论文）9然后把温度上升至400℃恒温消化，直至消化液变成淡自色，取下消化管，放冷，加入lOmllmol／L盐酸煮沸，除去残余自烟，放冷，将冷的溶液移入50ml容量瓶中，用水洗涤消化管，洗液并入容量瓶，加水至刻度，中速滤纸过滤后进行分析测定