本發(fā)明涉及法庭科學(xué)毒物分析領(lǐng)域。更具體地，涉及一種法庭科學(xué)毒物分析領(lǐng)域用的氟乙酸制備方法。
背景技術(shù)：
由于氟乙酸的毒性巨大，在2003年已經(jīng)被有關(guān)部門禁止銷售；但是，由于其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中殺鼠效果明顯，市場(chǎng)上尤其是農(nóng)村市場(chǎng)的地?cái)偵弦廊挥匈u，由此導(dǎo)致的他殺和自殺案件依然存在。為了準(zhǔn)確鑒定體內(nèi)該種毒物是否存在，必須使用標(biāo)準(zhǔn)品或參考品進(jìn)行定性定量檢測(cè)；然而，以上兩種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)品無(wú)法從市場(chǎng)購(gòu)買，為了滿足法庭科學(xué)領(lǐng)域氟乙酸鈉和氟乙酸中毒案件的檢驗(yàn)鑒定，急需在實(shí)驗(yàn)室合成制備出法庭科學(xué)毒物分析領(lǐng)域用的氟乙酸鈉和氟乙酸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在實(shí)驗(yàn)室條件下制備，使得制備出的氟乙酸可以直接作為標(biāo)準(zhǔn)品或參考品使用，滿足現(xiàn)實(shí)中法庭科學(xué)毒物分析的需要。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；(ⅱ)制備氟乙酸。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，步驟(ⅰ)包括如下步驟：(1-1)將氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解，制成溶質(zhì)為氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯的氟乙酸乙酯溶液或氟乙酸甲酯溶液；(1-2)向氟乙酸乙酯溶液或氟乙酸甲酯溶液中加入堿，攪拌；(1-3)過(guò)濾，濾渣即為粗氟乙酸鈉。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在步驟(1-1)中：將氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于醇中，溶質(zhì)與溶劑的體積比為(2-3)：40。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在步驟(1-1)中：醇為甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇中的任意一種或多種。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在步驟(1-2)中：向氟乙酸乙酯溶液或氟乙酸甲酯溶液中加入堿，堿的加入量為氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯的物質(zhì)的量的1.05-1.5倍。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在步驟(1-2)中：堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，攪拌10-20小時(shí)，生成白色沉淀物，減壓蒸餾除溶劑至干，得粗氟乙酸鈉；在步驟(1-3)中，所得粗氟乙酸鈉固體用甲基叔丁基醚洗滌，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，步驟(ⅱ)包括如下步驟：(2-1)將粗氟乙酸鈉溶解于酸溶液中；(2-2)用有機(jī)溶劑提?。?2-3)過(guò)濾除去硫酸鎂，將濾液蒸餾即得氟乙酸。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，在步驟(2-1)中：酸溶液為鹽酸或硫酸，并用相應(yīng)的鈉鹽或鉀鹽飽和；在步驟(2-2)中有機(jī)溶劑為乙醚或甲基叔丁基醚，提取后分離出有機(jī)層，并在有機(jī)層中加入無(wú)水硫酸鎂干燥、過(guò)夜。
上述法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；
(1-1)將141mmol、13.6ml的氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于240ml的乙醇中；
(1-2)加入155mmol、6.2g的naoh，在50攝氏度下攪拌12個(gè)小時(shí)，生成白色沉淀物；
(1-3)減壓蒸餾除溶劑至干，獲得粗氟乙酸鈉固體，所得粗氟乙酸鈉固體分別用30ml甲基叔丁基醚洗滌三次，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥；
(ⅱ)制備氟乙酸；
(2-1)將粗氟乙酸鈉加入到hcl濃度為3mol/l的鹽酸中，調(diào)節(jié)溶液ph值為4，并加入nacl至飽和；
(2-2)分別用100ml甲基叔丁基醚萃取4次，合并有機(jī)相，有機(jī)層用無(wú)水mgso4干燥、過(guò)夜；
(2-3)過(guò)濾后濾液蒸餾，獲得137mmol、10.7g的氟乙酸。
本發(fā)明的有益效果如下：
1、本發(fā)明法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法可以在實(shí)驗(yàn)室條件下制備，產(chǎn)率高，并且制備出的氟乙酸純度高，可以直接作為標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5％以上)或參考品使用，滿足現(xiàn)實(shí)中法庭科學(xué)毒物分析的需要。
2、水解反應(yīng)中使用單一醇作為溶劑，便于后續(xù)回收利用。
3、堿的加入量適中，以免過(guò)量太多帶去氟乙酸鈉中，且后面中和消耗太多的酸。
4、選擇50℃作為與堿反應(yīng)生成氟乙酸鈉的反應(yīng)溫度，可以有效地縮短反應(yīng)時(shí)間。
5、所得粗氟乙酸鈉用有機(jī)溶劑洗滌，除去未反應(yīng)徹底的原料及其他有機(jī)雜質(zhì)，保證最終氟乙酸鈉的純度，同時(shí)未反應(yīng)完的原料也可以回收循環(huán)利用。
6、用鹽酸調(diào)節(jié)ph為4，便于控制鹽酸的量，也保證氟乙酸盡量全部析出，同時(shí)提高純度和產(chǎn)率。
7、選擇甲基叔丁基醚作為萃取溶劑，充分利用甲基叔丁基醚沸點(diǎn)高的優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)上更易操作，安全性好。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；
(1-1)將141mmol、13.6ml的氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于240ml的乙醇中；
(1-2)加入155mmol、6.2g的naoh，在50攝氏度下攪拌12個(gè)小時(shí)，生成白色沉淀物；
(1-3)減壓除溶劑至干，獲得粗氟乙酸鈉固體，所得粗氟乙酸鈉固體分別用30ml甲基叔丁基醚洗滌三次，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥；
(ⅱ)制備氟乙酸；
(2-1)將粗氟乙酸鈉加入到hcl濃度為3mol/l的鹽酸中，調(diào)節(jié)溶液ph值為4，并加入nacl至飽和；
(2-2)分別用100ml甲基叔丁基醚萃取4次，有機(jī)層用無(wú)水mgso4干燥過(guò)夜；
(2-3)過(guò)濾后濾液蒸餾，獲得137mmol、10.7g的氟乙酸，產(chǎn)率97％，純度為99.6％。
實(shí)施例2
法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：
(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；
(1-1)13.6ml(141mmol)的氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于200ml甲醇中；
(1-2)加入6.72g(168mmol)的naoh，在室溫下攪拌20個(gè)小時(shí)，慢慢形成白色沉淀物；
(1-3)然后減壓除溶劑至干，獲得粗氟乙酸鈉，所得粗氟乙酸鈉固體分別用30ml甲基叔丁基醚洗滌三次，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥。
(ⅱ)制備氟乙酸；
(2-1)將粗氟乙酸鈉溶解于hcl濃度為3mol/l的鹽酸中，并加入nacl至飽和；
(2-2)然后分別用100ml甲基叔丁基醚提取4次，合并有機(jī)層，有機(jī)層用無(wú)水mgso4干燥、過(guò)夜；
(2-3)過(guò)濾后濾液蒸餾，獲得10.4g(133mmol)的氟乙酸，產(chǎn)率95％，純度為99.0％。
實(shí)施例3
法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：
(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；
(1-1)13.6ml(141mmol)的氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于200ml異丙醇和正丁醇的混合溶液中，異丙醇和正丁醇的體積比為1:1；
(1-2)加入6.72g(168mmol)的naoh，在室溫下攪拌20個(gè)小時(shí)，慢慢形成白色沉淀物；
(1-3)然后減壓除溶劑至干，獲得粗氟乙酸鈉，所得粗氟乙酸鈉固體分別用30ml甲基叔丁基醚洗滌三次，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥。
(ⅱ)制備氟乙酸；
(2-1)將粗氟乙酸鈉溶解于hcl濃度為3mol/l的鹽酸中，并加入nacl至飽和；
(2-2)然后分別用100ml甲基叔丁基醚提取4次，合并有機(jī)層，有機(jī)層用無(wú)水mgso4干燥、過(guò)夜；
(2-3)過(guò)濾后濾液蒸餾，獲得10.5g(135mmol)的氟乙酸，產(chǎn)率96％，純度為99.0％。
實(shí)施例4
法庭科學(xué)定性定量用氟乙酸的制備方法，包括如下步驟：
(ⅰ)制備粗氟乙酸鈉；
(1-1)13.6ml(141mmol)的氟乙酸乙酯或氟乙酸甲酯溶解于200ml甲醇和乙醇的混合溶液中，甲醇和乙醇的體積比為1:1；
(1-2)加入6.72g(168mmol)的naoh，在室溫下攪拌20個(gè)小時(shí)，慢慢形成白色沉淀物；
(1-3)然后減壓除溶劑至干，獲得粗氟乙酸鈉，所得粗氟乙酸鈉固體分別用30ml甲基叔丁基醚洗滌三次，除去有機(jī)雜質(zhì)及未反應(yīng)完的原料，干燥。
(ⅱ)制備氟乙酸；
(2-1)將粗氟乙酸鈉溶解于hcl濃度為3mol/l的鹽酸中，并加入nacl至飽和；
(2-2)然后分別用100ml甲基叔丁基醚提取4次，合并有機(jī)層，有機(jī)層用無(wú)水mgso4干燥、過(guò)夜；
(2-3)過(guò)濾后濾液蒸餾，獲得10.5g(134mmol)的氟乙酸，產(chǎn)率95％，純度為99.0％。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。