氯乙酸的制备方法
氯乙烯、氯乙酰氯水解法、三氯乙烯水解法、氯乙炔法、四氯乙烯法、丙三醇法、二氯乙酸法、三氯乙醛法、氯乙醇氧化法、乙烯酮氧化法和乙酸催化氯化法等十多种,工业生产方法主要有三氯乙烯水解法、氯乙酰氯法以及乙酸催化氯化法三种。
实验室制法:
在500ml三颈圆底烧瓶中放置300g(5mol)冰乙酸和15g(0.14mol)乙酸酐。在油浴中加热至105摄氏度时,开始徐徐通入氯气。在整个氯化过程中,油浴温度时钟维持在108-112℃之间。氯气通入几分钟后即开始反应,乙酸中的黄颜色(由于溶解的氯气所致)随即褪祛,并有氯化氢放出。这时可大大提高氯气通入速度,但以瓶中无黄色氯气逸出为度。氯化反应约需10小时左右。每隔2小时向反应物中加入5g乙酸酐,反应的终点可由逸出的氯化氢显著减少,或由取出样品的熔点来确定。当粗制的氯乙酸样品的熔点在45-50℃时,停止通入氯气。将融融的反应物移至蒸馏瓶中,蒸去少量的前馏分后,收集沸程为186-188℃的馏分冷凝后生成具有强烈气味的氯乙酸晶体。产量为425g。产率90%。亦可以用赤磷作催化剂将乙酸氯化而得。方程式:CH3COOH+Cl2-------ClCH2COOH+HCl(乙酸酐为催化剂)
——《现代化学试剂手册》
物质毒性 毒性作用试验数据编号 毒性类型 测试方法 测试对象 使用剂量 毒性作用 1 急性毒性 口服 大鼠 55 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 2 急性毒性 吸入 大鼠 180 mg/m3 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 3 急性毒性 腹腔注射 大鼠 16600 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 4 急性毒性 皮下注射 大鼠 5 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 5 急性毒性 皮下注射 小鼠 250 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 6 慢性毒性 口服 大鼠 9750 mg/kg/13W-I 心脏毒性2.血液毒性 3慢性病相关毒性 7 慢性毒性 吸入 大鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾,输尿管,膀胱毒性2.血液毒性 8 慢性毒性 口服 小鼠 13 mg/kg/13W-I 1.肝毒性2.肝重量发生变化3.死亡 9 慢性毒性 口服 小鼠 3840 mg/kg/16D-I 1流泪2.共济失调3死亡 10 慢性毒性 吸入 豚鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾,输尿管,膀胱毒性2.血液毒性 11 突变毒性 小鼠淋巴细胞 548 mg/L 12 突变毒性 小鼠淋巴细胞 400 mg/L 13 突变毒性 仓鼠卵巢 160 mg/L 14 致癌性 皮下注射 小鼠 100 mg/kg 1致癌性 2.肺胸肝 部,呼吸毒性 15 致癌性 皮下注射 小鼠 1300 mg/kg/65W-I 1.致癌性
由氯乙酸与氢氧化钠(或碳酸钠)反应而得。将氯乙酸溶解于无水乙醇中,冷却至20℃以下,慢慢加入氢氧化钠饱和溶液。反应完毕,冷却析出结晶。过滤,用乙醇洗涤,减压蒸馏,干燥而得成品。一般有机合成中只需要氯乙酸钠的水溶液。在这种情况下,将氯乙酸水溶液和碳酸钠于70℃反应,使反应pH为6.8-7,即得所需的氯乙酸钠溶液。
一氯乙酸制备方法:一种制取一氯乙酸的工艺,其工艺步骤为:(1)配比好醋酸和硫磺,在90~100℃的温度下通入氯气;(2)将所得的乙酰氯气体引出、冷凝器后呈液态由冷醋酸吸收备用;(3)将步骤1和步骤2产生的液料比例配置,并预热;(4)在高位将步骤3配置好的液料连续放入氯化反应塔内,并同时通入氯气,其中生成的氯代乙酰氯和乙酰氯气体经冷凝后被回收,并循环生成一氯乙酸粗品.具有氯化反应速度快,液态混合,适合于塔式连续氢化反应操作;制取利用现成生产设备和条件,方法简单方便等优点.
EDTA属四元酸,可用H4Y表示,在水中分四步电离,各级电离常数分别为1×10-2,2.1×10-3,6.9×10-7,5.5×10-11,形成H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-五种形式的平衡,它们的比例受溶液的pH值影响。
EDTA作为一种重要的配合剂,应用于工业清洗。EDTA能与碱金属的氢氧化物发生中和作用,生成可溶于水的盐,如二钠盐。
在实际生产中,为了提高乙二胺四乙酸的溶解度,多使用的是乙二胺四乙酸二钠。乙二胺四乙酸二钠在水中的存在形式是随溶液的pH值升高而改变的。
[制备方法]
(1) 由氯乙酸与乙二胺在氢氧化钠作用下反比生成EDTA钠盐,经分离后用硫酸进行酸化、过滤,得到成品EDTA,再经过氢氧化钠部分中和后过滤、冷却结晶、再过滤、水洗、烘干而得到EDTA二钠盐,其主要反应式如下所示:
(2)以乙二胺与甲醛、氰化钠一步法反应得到EDTA钠盐,经分离后用硫酸进行酸化、过滤,得到成品EDTA,再经过氢氧化钠部分中和后经过滤、冷却结晶、再过滤、水洗、烘干而得到EDTA二钠盐
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我有乙二胺四乙酸和氢氧化钠,我想自制乙二胺四乙酸二钠,请问该怎么配?
乙二胺四乙酸的分子量为292.24,制乙二胺四乙酸二钠就要1份的乙二胺四乙酸与2份的氢氧化钠在水中配,根据你的实际需求量来配制,比如用大约29.2克的乙二胺四乙酸与8.0克的氢氧化钠,两者质量用天平称量,于水里制得乙二胺四乙酸二钠,再蒸发结晶吧
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乙二胺四乙酸二钠盐的合成方法
1.按一定的配比将氰化钠与甲醛的混合物缓缓加入乙二胺水溶液中,在85℃、减压下通入空气以除去氨气。反应完毕后,用浓硫酸调Ph值至4. 5,再经脱色、过滤、浓缩、结晶分离、干燥得成品。氯乙酸法先将100kg氯乙酸、100kg冰和135kg 30%的NaOH溶液混合,在搅拌下加入18kg 83%~84%的乙二胺,在15℃下保温1h。分批缓慢加入30%的NaOH溶液至反应物显碱性为止,并在室温下保持12h。加热至90℃,加活性炭脱色。滤液用盐酸调Ph值到4.5,并在90℃下浓缩、过滤;滤液冷却后结晶、分离、洗涤,在70℃下干燥得成品。2.用乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液作用制得:在装有搅拌器的2L反应烧瓶中,加入292g乙二胺四乙酸,1.2L水。在搅拌下加入200mL 30%氢氧化钠溶液,加热至全部反应完。加20%的盐酸中和至pH=4.5,加热至90℃浓缩,过滤。滤液冷却后析出结晶。抽滤分出,用蒸馏水洗涤,在70℃烘干,得产品二水乙二胺四乙酸二钠盐。3.在搪瓷反应罐中加入乙二胺四乙酸、水,在搅拌下加入氢氧化钠溶液,加热至全部反应,加盐酸至PH为4.5,加热至90℃浓缩,过滤,滤液冷却,滤出结晶,水洗,70℃烘干,得乙二胺四乙酸二钠。4.将氯乙酸钠与乙二胺缩合,经酸化得乙二胺四乙酸,再用氢氧化钠中和即得。把所得粗品溶于10倍水中,加入等体积乙醇以析出二钠盐,然后过滤,洗涤。
用于制农药和作有机合成中间体。用作淀粉胶黏剂的酸化剂。还是染料、医药、农药、合成树脂及其他有机合成材料的中间体。染料工业中用于生产靛蓝染料。氯乙酸也是一种重要的羧甲基化剂,用于制备羧甲基纤维素钠、乙二胺四乙酸等,还用作有色金属浮选剂及色层分析试剂等。用于制造羧甲基纤维素。在制药工业上用于制取合成咖啡碱,肾上腺素,氨基醋酸,维生素B6,金霉素等的中间体。农药工业上用作制取乐果,萘乙酸,硫氰醋酸,异茨酯,除草剂2,4D,除莠 剂等的中间体。染料工业中用于生产靛蓝和萘氨基乙酸类染料。用于制羧甲基纤维素和分析化学试剂合成的中间体。
1.氯乙酸法
氯乙酸在碱性条件下水解得粗品,然后经甲醇酯化得羟基乙酸甲酯,蒸馏后再水解即得成品。
制备羟基乙酸的聚合物时,对羟基乙酸单体的纯度要求较高,否则得到的聚合物分子量较低,导致高纯度羟基乙酸的需求量逐年增长,在国内,高纯度的羟基乙酸还没有形成工业化规模生产,对羟基乙酸的合成进行研究是非常有意义的。 国内外合成羟基乙酸的方法主要有甘氨酸氧化法、氰化法、醛类羧化法、甲醛和甲酸甲酯偶联法、草酸电解法、氯乙酸水解法等。
甘氨酸氧化法成本较高,产物复杂氰化法毒性太大,不安全甲醛羧化法对反应条件要求苛刻,产品提纯困难,设备腐蚀严重乙二醛羧化法原料成本太高甲醛和甲酸甲酯偶联法收率低,催化剂分离回收困难草酸电解法收率较低通过对各种合成方法比较后确定了采用氯乙酸碱性水解法合成羟基乙酸的工艺路线,该工艺路线具有原料成本低、反应条件温和、工艺相对简单、对环境污染小等优点。水解合成后得到的是羟基乙酸的水溶液,其中含有大量的氯化钠和少量未水解的氯乙酸及其它杂质,采用减压蒸馏及有机溶剂萃取方法进行精制是比较适宜。 用高效液相色谱对羟基乙酸收率进行测定,用莫尔法对氯化钠的含量进行定量分析,用红外光谱和元素分析对最终产物进行鉴定。
2.高温高压法
由甲醛、一氧化碳和水反应制得。
3.氰化水解法
由甲醛和氢氰酸为原料,经加氰合成和酸性水解制得。
4.氰化钠法
以甲醛、氰化钠为原料,经加氰和酸性水解两步制得。
5.络合萃取分离
针对含2.5~5.0 mol·L-1羟基乙酸的羟基乙腈硫酸法水解液,采用三辛胺(TOA)、正辛醇和磺化煤油组成的萃取剂,在单级液-液萃取装置中通过实验考察了TOA体积百分数、油水两相体积比、萃取温度等条件对羟基乙酸在油水两相中分配系数的影响,并测定了该系统在25℃下的相平衡数据.红外光谱图分析结果表明:TOA对羟基乙酸络合萃取同时存在氢键缔合和离子缔合两种方式.基于质量作用定律,建立了表达该萃取过程的相平衡模型,对25℃的萃取平衡数据进行关联。
+
Cl2
→
ClCH2COOH
+
HCl。三氯乙烯用硫酸水解时也会产生氯乙酸。
然后再与NaOH溶液碱性水解,生成羟基乙酸钠,加酸得到羟基乙酸。
ClCH2COOH
+
NaOH
→
HOCH2COOH
+
NaCl。
再氧化成乙二酸。
但氯乙酸是很强毒性的,这样是否可行?
实际上乙二酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
详见:http://baike.baidu.com/view/39553.htm