除草醚的性能與合成路線
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-05-18
除草醚是一種優(yōu)良的觸殺型除草劑,有一定的選擇性。應(yīng)用于水田和許多旱田中,藥效高,毒性低,對(duì)人、畜、魚、貝類均無藥害,同時(shí)使用方便,用藥量低,是有發(fā)展前途的除草劑之一。
除草醚的結(jié)枃式為:
除草醚純品系奶黃色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)70~71℃,幾乎不溶于水(在12℃水中的溶解度僅為0.7~1.2ppm),可溶于乙醇等有機(jī)溶劑中。故商品中常加工成25%可濕性粉劑(在純度為90%以上的原藥中加入陶土、茶籽餅粉、肥皂粉等填料)。除草醚在空氣中穩(wěn)定,對(duì)金屬無腐蝕性。
工業(yè)上生產(chǎn)除草醚的路線較短,是以苯酚為原料、氯化后生成2,4-二氯苯酚,經(jīng)加堿成鹽后,再和對(duì)硝基氯苯縮合而成。
氯化反應(yīng)的終點(diǎn),是控制反應(yīng)液的比重為1.402~1.408(40℃時(shí)),此時(shí)2,4-二氯酚可達(dá)85%左右,若比重小于或超過該數(shù)值,就會(huì)使反應(yīng)液中對(duì)-氯酚或2,4,6-三氯酚的含量增加,從而降低了二氯酚的含量。成鹽主要是為了有利于縮合反應(yīng)的進(jìn)行。實(shí)際生產(chǎn)中,為了降低成本,常用KOH和NaOH的混合液代替K2CO3。生成的2,4-二氯酚鉀鹽在參加縮合反應(yīng)前要脫水干燥,以縮短縮合反應(yīng)的時(shí)間,提高產(chǎn)量。同時(shí),注意縮合溫度的控制,防止沖料甚至爆炸事故的發(fā)生。
通過上述反應(yīng),得到的粗除草醚(含量在70%左右)尚夾雜有KCl(NaCl)以及未反應(yīng)的二氯酚等。為此,在65~70℃下用1.5%NaOH水溶液進(jìn)行洗滌。利用除草醚幾乎不溶于水的性質(zhì),借以與其他雜質(zhì)分離之。水洗后的堿性污水(含酚2萬ppm)用氯化工段回收的30%鹽酸進(jìn)行酸化,酚便游離出米。經(jīng)分離后,酸性污水中含酚量為2000ppm。繼而經(jīng)磺化媒吸附后,廢水中含酚量下降為10ppm以下,最后進(jìn)行排放。含酚的廢水是除草醚生產(chǎn)中一個(gè)極力重要的問題,必須妥善處厘,經(jīng)過上述處理,既可回收到部分未反應(yīng)的二氯苯酚,更重要的是避免了水域的污染。
當(dāng)你看完了上面的介紹后,一定會(huì)產(chǎn)生一連串這樣的問題,譬如:為什么苯酚可以和Cl2發(fā)生反應(yīng)?反皮時(shí),為什么要控制氫化液的比重?為什么有時(shí)上去一個(gè)氯原子,有時(shí)上去二個(gè),有時(shí)上去三個(gè)?為什么氯原子上去的位會(huì)在苯酚OH基的鄰位和對(duì)位上,面不到間位上去?如果—OH基換成其他基(如—NO2)又將是如何呢?為什么含酚的污水要用1.5%NaOH來洗滌?酸化后,酚又會(huì)游離出來?這一切究竟有什么普遍的規(guī)律呢?
毛主席教導(dǎo)我們:“大家明白,不論做什么事,不懂得那件事的情形,它的性質(zhì),它和它以外的率情的關(guān)聯(lián),就不知道那件事的規(guī)律,就不知道如何去做,就不能做好那件事。”