- •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
Методика работы:
Исходные вещества:
Сульфаниловая кислота 5 г
Нитрит натрия 2 г
Диметиланилин 3,2 мл.
А. Диазотирование. В колбочке (лучше конической) растворяют при слабом нагревании (40º) сульфаниловую кислоту в 12-14 мл 2 н раствора едкого натра. Если через некоторое время вся кислота не растворится, нужно прибавить немного щелочи так, чтобы реакция стала слабощелочной на фенолфталеин. К полученному раствору прибавляют раствор нитрита натрия в 15 мл воды. Затем смесь охлаждают до 3-5º (иногда при этом выпадает кристаллический осадок натриевой соли сульфаниловой кислоты, это не является препятствием к продолжению работы). Охлажденную смесь тонкой струйкой (или небольшими порциями, если выпал осадок) вносят в стакан с 35 мл 2н соляной кислоты, охлажденной до 3-5º (стакан должен стоять в бане со смесью льда и воды).
Во время диазотирования реакционную массу необходимо перемешивать и поддерживать температуру не выше 5º, следя за тем, чтобы реакция была все время кислой на бумажку конго (глубоко – синий цвет). При исчезновении кислой реакции необходимо добавить немного 2н соляной кислоты до отчетливо кислой реакции.
Б. Сочетание. В сухой колбочке полностью растворяют диметиламин в концентрированной соляной кислоте (3 мл). Полученный раствор разбавляют 10 мл воды, охлаждают до 5º и приливают к суспензии диазобензосульфокислоты, полученной ранее. Смесь перемешивают несколько минут. Затем медленно, небольшими порциями прибавляют охлажденный 2М раствор едкого натра до явно щелочной реакции на фенолфталеин, следя при этом, чтобы температура не поднималась выше 5º (наблюдать за изменением цвета реакционной массы!). Затем реакционную массу оставляют стоять на 20 минут. Выделившуюся натриевую соль красителя отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды.
Вопросы по методике синтеза:
1. С какой целью сульфаниловую кислоту растворяют в щелочи?
2. Почему в ходе диазотирования и азосочетания поддерживают низкую температуру?
3. Почему при диазотировании щелочной раствор сульфаниловой кислоты и нитрита натрия прибавляют к соляной кислоте и нельзя применять обратный порядок прибавления?
4. Почему кислотность среды при диазотировании контролируют по индикатору конго-красному?
5. для чего диметиланилин растворяют в концентрированной HCl? Что при этом происходит? Может ли гидрохлорид диметиланилина вступать в реакцию азосочетания?
7. техника безопасности при работе с ароматическими аминами и нитритом натрия.
V.6.2. Фенол
Разделы курса: Методы получения, строение и свойства фенолов. Применение в технике. Реакции солей диазония с выделением азота.
Вопросы по теории:
Промышленные методы получения фенола. Применение фенола.
Почему фенолы обладают большей кислотностью, чем спирты? какие группы в ядре увеличивают кислотность? Сравните pKa фенола и H2CO3.
Как влияет ОН-группа на реакции SE по ядру?
Напишите реакции фенола со щелочью, с бромной водой.
Механизм получения фенола из фенилдиазонийхлорида.
Механизм реакции диазотирования. Образование нитрозилкатиона.
Какой побочный продукт образуется при диазотировании анилина в условиях недостатка кислоты?
Влияние заместителей на стабильность арилдиазониевого катиона.
Какой продукт получится при нагревании п-толилдиазонийхлорида в воде при 50º С?
Методы работы: перегонка с водяным паром, экстракция, сушка жидкостей, перегонка высококипящих жидкостей, работа с диэтиловым эфиром.