2,4-二氯苯酚是重要的精细化学品,也是合成农药、除草剂及染料的关键原料。传统工艺通常采用苯酚与氯气直接反应制备2,4-二氯苯酚,但只有不到50%的氯原子进入产物,其余氯原子生成氯化氢副产物。氯气的原子利用率很低,而且污染严重。因此,开展酚环C-H键选择活化的理论研究对于认识酚环C-H键的活化规律,开发绿色高效的苯酚催化氯代技术都具有重要的理论意义和潜在的市场价值。本文以苯酚为原料,盐酸为氯化剂,双氧水为氧化剂,水为溶剂,首先,系统考察了常见金属盐催化剂对酚环C-H键的活化效果,筛选出适合酚环邻、对位C-H键转变为C-Cl键的催化剂—Mn2+,反应一步进行。进而又以Mn SO4为催化剂,系统研究了催化剂用量、反应温度、盐酸用量、双氧水用量以及催化剂套用次数对转化率和选择性的影响,实现了温和条件下苯酚到2,4-二氯苯酚的催化合成。但Mn SO4属于重金属盐,回收困难,流失会造成环境污染。为解决重金属催化剂存在的问题,使用相转移催化剂,采用两步法,首先将苯酚单氯代,然后进一步氯化为2,4-二氯苯酚。考察了一系列常见相转移催化剂,筛选出具有生物可降解的PEG 1000。然后系统研究了催化剂用量、盐酸用量和双氧水用量对反应的影响,筛选出最佳反应条件。探讨了PEG 1000的催化剂反应机理,提出苯酚氧化氯化可能的反应过程。然后将两步法体系应用于部分其它芳烃的2,4-二氯代,较高选择性得到地得到相应的目标产物,使该体系得到进一步的推广。综上所述,本课题以HCl作为氯代试剂,双氧水为氧化剂,水为溶剂,采用氧化氯化的方法,使用可生物降解材料作为催化剂实现苯酚的氯代反应,不但克服了传统反应产生酸性废气等污染问题,而且大幅提高了反应物料的利用率,整个工艺原子经济性高,而且绿色环保。