- •Органическая химия
- •Составители: Русинов Владимир Леонидович Уломский Евгений Нарциссович Русинова Лариса Ивановна
- •Содержание
- •Предисловие
- •Синтез органических соединений
- •I.I. Реакционный сосуд
- •I.2. Перемешивание
- •I.3. Теплообмен (нагревание, охлаждение и конденсация)
- •I.3.1. Нагревание
- •I.3.2. Охлаждение
- •I.3.3. Конденсация
- •I.4. Измерение и регулирование температуры
- •I.5. Прибор для органического синтеза
- •Выделение и очистка органических веществ
- •1. Выделение твердых веществ из реакционной массы
- •II.1.1. Фильтрование и отсасывание
- •II.1.2. Экстракция
- •Экстракция из твердой фазы
- •Экстракция из жидкостей
- •II.1.3. Высаливание
- •II.1.4. Осаждение путем изменения pH (переосаждение)
- •II.1.5. Упаривание
- •II.2. Высаливание жидких веществ из реакционной массы
- •II.2.1. Перегонка
- •II.2.2. Перегонка с водяным паром
- •II.3. Очистка твердых органических соединений Перекристаллизация
- •Идентификация органических соединений
- •III.1. Определение температуры плавления
- •III.2. Определение температуры кипения
- •IV. Техника безопасности и противопожарные меры
- •Опасные вещества
- •V Препаративная часть
- •V.1. Реакции нуклеофильного замещения
- •V.1.1. Бромистый бутил
- •Разделы курса
- •Вопросы по теории
- •Методика синтеза
- •Бутиловый спирт – 46 мл
- •Вопросы по методике синтеза
- •V.1.2. Этилформиат
- •Разделы курса
- •Вопросы по теории
- •Методы работы: перегонка низкокипящих жидкостей, сушка жидкостей, выбор осушающего агента для сложных эфиров.
- •Методика синтеза:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.1.3. Ацетанилид
- •Разделы курса:
- •Вопросы по теории
- •Методика синтеза:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.2. Реакции, протекающие с участием
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.2.2. Дибензилиденацетон (стирилкетон)
- •Разделы курса: Химический свойства альдегидов и кетонов.
- •Вопросы по теории:
- •Методика синтеза: Исходные вещества:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •Методика синтеза:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.2.4. Адипиновая кислота
- •Разделы курса: Окисление альдегидов и кетонов. Свойства, методы получения и применение двухосновных кислот.
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.3.1. Бензойная кислота
- •Разделы курса: Магнийорганические соединения, их получение и реакции, применение в синтезах. Методы получения и реакции ароматических карбоновых кислот.
- •Вопросы по теории:
- •Методика синтеза:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.4. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду
- •Разделы курса: Реакции электрофильного замещения в бензольном кольце. Правило ориентации при реакциях se. Свойства аминов.
- •Вопросы по теории:
- •V.4.2. Сульфаниловая кислота
- •Разделы курса: Реакции электрофильного замещения в бензольном кольце. Правило ориентации при реакциях se. Свойства аминов.
- •Вопросы по теории: см. Работу 4.1.
- •V.5. Реакции восстановления нитросоединений до аминов
- •V.5.1. Анилин
- •Разделы курса: Способы получения и химические свойства ароматических аминов. Техническое применение.
- •Вопросы по теории:
- •Методика синтеза:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.6. Синтез и реакции ароматических солей диазония
- •V.6.1. Метилоранж
- •Разделы курса: Диазотирование аминов. Реакция азосочетания. Строение и цвет азокрасителей.
- •Вопросы по теории:
- •Методика работы:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •V.6.2. Фенол
- •Разделы курса: Методы получения, строение и свойства фенолов. Применение в технике. Реакции солей диазония с выделением азота.
- •Вопросы по теории:
- •Методика работы:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •Разделы курса: Диазотирование аминов. Реакция азосочетания. Строение и цвет азокрасителей.
- •Вопросы по теории
- •Методика работы:
- •Вопросы по методике синтеза:
- •Список литератуРы
V.2. Реакции, протекающие с участием
альдегидов и кетонов
V.2.1. Оксим циклогексанона
Разделы курса:
Методы получения и свойства альдегидов и кетонов.
Вопросы по теории:
1. Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе (механизм).
2. Реакции альдегидов и кетонов с соединениями, содержащими NH2 – группу.
3. Написать уравнение реакции получения оксима циклогексанона, механизм реакции.
4. Зависимость скорости реакции нуклеофильного присоединения от строения альдегидов и кетонов.
5. Применение оксима циклогексанона. Капролактам. Перегруппировка Бекмана.
Методы работы: перекристаллизация, определение температуры плавления.
Методика синтеза:
Исходные вещества:
Гидрохлорид гидроксиламина – 0,15 мол
Ацетат натрия кристаллический – 0,12 мол
Вода – 60 мл
Циклогексанон – 0,1мол
В трехгорлой колбе объемом 100 мл, снабженной мешалкой, капельной воронкой и термометром, готовят раствор гидрохлорида гидроксиламина и кристаллического ацетата натрия в 60 мл воды. Раствор нагревают до 60º и при перемешивании прибавляют к нему по каплям циклогексанон. По окончании прибавления перемешивают ещё полчаса при температуре 60-70º, после чего хорошо охлаждают в ледяной бане, и выпавший оксим отфильтровывают. Кристаллизуют из водного этанола (H2O:C2H5OH = 2:1). Определяют температуру плавления.
Вопросы по методике синтеза:
1. Какую роль играет ацетат натрия?
2. Перевести количества вещества, данные в молях, в граммы.
3. Техника безопасности с низкокипящими растворителями.
V.2.2. Дибензилиденацетон (стирилкетон)
Разделы курса: Химический свойства альдегидов и кетонов.
Вопросы по теории:
1. Реакция альдольного уплотнения (механизм). Роль оснований в этой реакции. "Карбонильная" и “метиленовая” компоненты.
2. Какие альдегиды и кетоны способны вступать в реакцию альдольного уплотнения?
3. Напишите схемы реакций, протекающих при действии щелочи на уксусный альдегид, пропионовый альдегид и ацетон.
4. Кротонизация. Механизмы. Условия протекания.
5. Примеры использования продуктов альдольного уплотнения в промышленности.
Методы работы: перекристаллизация из смеси растворителей, определение температуры плавления.
Методика синтеза: Исходные вещества:
Бензальдегид 10 мл Этиловый спирт 80 мл
Ацетон 4 мл Едкий натр 10 г
В круглодонную широкогорлую колбу емкостью 250 мл (или фарфоровый стакан), снабженную механической мешалкой, вливают раствор едкого натра в 100 мл воды и спирт. Колбу помещают на водяную баню и при перемешивании приливают половину заранее приготовленной смеси бензойного альдегида и ацетона. Через 15 минут приливают вторую половину этой смеси, поддерживая температуру реакционной массы в пределах 20 - 25º, после чего перемешивают ещё 20 минут. Светло-желтый хлопьевидный осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают холодной водой до нейтральной реакции фильтрата и сушат на воздухе. Продукт перекристаллизовывают из спирта. Определяют температуру плавления.
Вопросы по методике синтеза:
1. Для чего в реакционную массу добавляют спирт?
2. Правила техники безопасности при работе со щелочью, при работе с ацетоном.
V.2.3. Бензиловый спирт и бензоЙная кислота
V.из беНзальдегида (реакция Канниццаро)
Разделы курса: Строение и реакции альдегидов ароматического и жирного рядов.
Вопросы по теории:
1. Механизм реакции Канниццаро. Что такое гидрид–ион и каковы условия его образования? Какие альдегиды способны вступать в реакцию Канниццаро? Могут ли вступать в реакцию Канниццаро альфатические альдегиды?
2. Механизм реакции Бородина. Какие альдегиды способны вступать в реакцию альдольного уплотнения?
3. Напишите схемы реакций, протекающих при действии щелочи на фольмальдегид, ацетальдегид, пропаналь, бензальдегид, 2,2- диметилпропаналь?
4. Приведите примеры химических реакций, позволяющих разделить смесь бензилового спирта и бензойной кислоты.