毕 业 设 计学生姓名 学 号学院 化工学院专 业化学工程与工艺题 目2，4，4一三氯一2一羟基二苯醚的合成(HD-244)指导教师 教授 （姓 名） （专业技术职称/学位） （姓 名） （专业技术职称/学位）年10月摘要：2，4，42三氯2羟基二苯醚(HD244)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942、935和469，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9980(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bstractAbstract：2，4，4。trichloro一2一hyaroxydiphenylether(HD一244)is one of the most wellmarked germicide and germ inhibitorThe three synthesis technologies of HD一244 are introduced and compared，The synthesis metIlod from 2,4一dichlomitrobenzen is focally studied，this synthesis technology include forming of salt、etherification、nitro reduction、diazotization、hydrolysis five stepsThe effects of processing conditions on the product recovery and quality are researched，meantime， purlfy method of final synthesis product is investigatedThe results show that recovery of forming of salt and etherification、nitro reduction、diazotization and hydFolysis is respectively 942、935and 469and total recovery of HD一244 according to 2,4一dichlorbenzophenol is over 30，relative content of product is all over 9980by HPLC at the different analysis wavelengths 210nm、235nm and 254nm，product quality comes up to criterion of 2000 USA pharmacopeia(USP)and 2000 Ciba。and molecular structure of the product is determinated by IR and MSKey words：2-4，4、trichloro-2 7一hydFOXydiphenylether,germicide， etherification，reduction，dizotization hydrolysis，pufffy第1章引言11研究的意义2，4，4。三氯2羟基二苯醚，也称5氯2(2，4-二氯苯氧基)苯酚，国外商品名为Triclosan，Irgasan DP 300，Zileasan uw或Cloxifenol，国内称HD244，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280300美元公斤，产品供不应求。我国在1995年以前，HD244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。1995年天津大学率先在国内进行了杀菌剂HD244的合成工艺研究，并在天津天华生化厂建成了50ta生产厂，使用的原料是含量为90左右的2，4二氯苯酚，由于原料纯度较低，生产工艺等存在问题，导致生产的HD244质量不合格，合成收率低，产品外观也达不到要求，厂家曾一度停产。另外中石化江苏外贸公司，青岛化工学院精细化学品研究所也在HD244上进行了小试和中试研究，但或多或少存在产品质量不能满足出口要求或收率不高等不足，而国内市场要求量日益增大，应用领域不断拓宽，由单一的防酶和抑菌作用延伸到口腔和皮肤的杀菌上，且出口的外贸定单日益增多，产品供不应求：另一方面，随着人们对环保的目益重视，特别是对HD244产品中所含极微量二恶英等高剧毒品的认识，HD244的质量严格要求和质量控制已提到空前的高度，因此，对2，4，4-三氯。2羟基二苯醚的合成工艺和提纯方法进行研究具有重要意义。12 研究的任务本课题研究的任务包括以下几项内容1根据中国国情，主要是原料品种及质量，选择适宜的合成工艺路线2确认HD244的产品质量标准和检测方法3在确认合成工艺路线后，对各步反应的工艺条件进行考察，找出影响产物收率和产品质量的因素，找出最优的工艺条件；4对合成的HD一244进行捉纯方法研究，找出产品质量能满足圈外质量要求的捉2il旺-E艺条件；5对提纯的产品进行定性质量表征和定量分析。13 研究课题的来源1999年年初，在江西南昌召开的一次精细化学品技术开发与推介会上，江西格林化工有限责任公司因生产HD244在工艺上与产品质量上存在不足，经同行推荐，本人随与该公司建立了合作关系，就合成工艺条件选择与中控分析、最终产品质量检测等一系列技术问题展开合作研究。第2章文献综述21 2，4，4一三氯一2一羟基二苯醚(HD一244)的性质及作用211HD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，Irgasan DP 300，Zileasan Uw或Cloxifenol，分子式为C12H7C1302，分子量为2895，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。212 HD244的用途杀菌剂HD244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。HD244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。22 HD一244的合成方法及国内生产情况221 HD244的合成方法HD244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(HD244)，其反应过程如下：b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O5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l 10C反应7小时，再倒入冰水混合物中水解，水解温度控制在3040C，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22，4-二氯苯氧基)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HD244。反应式如下：222 HD244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100ta，投资约90万美元，预计年利润70万美元。第3章HD-244产品的第3章HD-244产品的质量标准、检测方法与合成方法选择31 HD-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32 HD-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2940Mpa，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9