мл_методичка_-_2012 (1)
.pdfЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Опыт1 Получение бромистого этила.
Налейте в колбу Вюрца 3 мл этилового спирта (CH3CH2OH) и 3 мл серной кислоты.
Охладите водопроводной водой. Прибавьте в колбу 2 мл воды и 3 г бромистого калия.
Налейте в другую пробирку 5 мл воды и поместите ее в стакан со льдом. Опустите в эту пробирку конец отводной трубки от колбы Вюрца.
Закройте колбу Вюрца пробкой и нагревайте ее содержимое на пламени газовой горелки.
Напишите уравнение происходящей реакции. Образовавшийся бромистый этил
(CH3CH2Br) собирается под водой в виде тяжелой маслянистой жидкости.
Докажите присутствие галогена в полученном продукте с помощью пробы Бейльштейна. Для этого прокалите медную проволочку в пламени газовой горелки, пока пламя не перестанет окрашиваться. Охладите, опустите в полученный бромистый этил и снова внесите в пламя горелки. Появление зеленого окрашивания, обусловленного ионами меди, указывает на присутствие галогена в исследуемом веществе.
Опыт 2 Получение йодоформа.
В пробирку налейте 1 мл этилового спирта, 2 мл воды и добавьте несколько кристалликов растертого в порошок йода. Прибавьте 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Смесь встряхните до растворения йода и погрейте в руках до появления кристаллического осадка йодоформа с очень стойким запахом. Реакция образования йодоформа протекает по следующей схеме:
I2 + 2NaOH NaOI + NaI + H2O
NaOI NaI + [O]
CH3CH2OH + [O] CH3-CHO + H2O
CH3-CHO + 3I2 I3C-CHO + 3HI
I3C-CHO + NaOH I3CH + HCOONa 3HI + 3NaOH 3NaI + 3H2O
Суммарное уравнение:
CH3CH2OH + 4I2 + 6NaOH I3CH + HCOONa + 5NaI + 5H2O
Запишите какой цвет и запах имеют кристаллы йодоформа.
Опыт 3 Гидролиз хлористого бензила и хлорбензола.
Налейте в одну пробирку 0,5 мл хлористого бензила, а в другую 0,5 мл хлорбензола.
Затем в каждую пробирку прибавьте по 2 мл спиртового раствора азотнокислого серебра.
Смеси встряхните. Вследствие различия подвижности галогена, осадок хлорида серебра
21
появляется только в первой пробирке, так как хлористый бензил легко гидролизуется с образованием HCl. Хлорбензол с нитратом серебра не реагирует. Почему? Напишите уравнения реакций.
|
Задачи (галогенопроизводные) |
1. |
Напишите формулы всех изомеров С3H7I и C4H9Cl. Назовите их по номенклатуре |
|
IUPAC. |
2.Назовите следующие галогенопроизводные по IUPAC, укажите какие из них относятся к первичным, вторичным, третичным алкилгалогенидам:
I
F
H3C
Cl |
Cl |
Br |
|
||
|
|
3.Написать схемы синтеза 1-бромбутана, 2-бромбутана и 1,2-дибромбутана из бутена-1.
4.Получите 2-бромбутан из соответствующих: спирта, алкена, алкана, алкина.
5.Получить хлористый изобутил тремя способами. Написать для него реакции со следующими реагентами: NaCN; NH2CH3; NaOH (H2O); Mg (абс. эфир), затем ацетон;
NaOH (спирт). Привести механизм реакции гидролиза.
6.Написать схему последовательных превращений: пропанол-1 + SOCl2 A + Mg
(абс. эфир) Б + вода В
7. Как влияет природа галогена на реакционную способность алкилгалогенидов.
Что такое тефлон, на каких особенностях строения основано его применение?
8.Из каких алкилиодидов с наилучшим выходом можно получить 2-метилбутен-2,
пентен-1, дивинил? Приведите уравнения реакций.
9.Напишите схемы промышленного получения дихлорметана, хлороформа,
четырѐххлористого углерода, йодоформа, хлоропрена. Где используются эти вещества?
10.Какими качественными реакциями можно различить: 1) хлористый бензил и хлористый аллил; 2) бромбензол и бензилбромид; 3) 1-хлоргексан и н-гексан?
СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ
К спиртам и фенолам относятся производные углеводородов, содержащие гидроксильную группу (-OH).
В спиртах гидроксильная группа связана с алифатическим атомом углерода, в
фенолах – с ароматическим ядром (sp2-гибридизованный атом углерода). Число
22
гидроксильных групп, содержащихся в молекуле, называется атомностью. Различают одно-,
двух-, трех- и т.д. атомные спирты и фенолы. В зависимости от типа атома углерода,
связанного с гидроксильной группой, спирты бывают первичные, вторичные и третичные.
|
|
|
|
Методы получения спиртов |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
[H] |
|
|
|
|
|
|||||
R-CH=CH2 |
|
|
H2O, H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R-C-CH3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кат. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
|
|
|
1. CH3MgI |
||||||||||
R-CH-CH3 |
|
|
|
|
|
R-CH-CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RCHO |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Hal |
|
|
HHal |
|
OH |
|
2. H O/H+ |
|||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Методы получения фенола |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
уголь коксование |
|
|
|
|
|
|
NaOH, 300 C |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO3NaNaOH, t
- Na2SO3
|
|
H3C |
OOH |
|
|
- |
CH |
C |
CH3 |
|
|
|
CH(CH3)2 |
||||
|
3 |
O |
|
|
[O] |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
Спирты являются нейтральными соединениями. Атом водорода в их гидроксильной группе менее подвижен, чем в воде, что связано с положительным индуктивным эффектом
(+I) алкильного радикала. У указанных ниже гидроксилсодержащих соединений кислотность увеличивается в следующей последовательности:
R O H |
H O H |
O H HCl |
Фенол как кислота сильнее, чем вода. Введение в фенильный радикал электронно-
акцепторных заместителей (например, -NO2, -CN, -COOH) увеличивает кислые свойства фенольного гидроксила.
Химические свойства спиртов связаны с разрывом связи О-Н в гидроксильной группе,
а также с замещением или отщеплением гидроксильной группы.
23
|
|
|
|
|
|
Химические свойства спиртов |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Na |
[O] |
|
|
|
|
|||||||
R-CH2-CH2-ONa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R-CH -CHO |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
алкоголяты |
|
|
|
- 1/2 H2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
альдегид |
|
||||||||||
|
|
|
|
R'CH2OH |
H2SO4 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
R-CH -CH -O-CH -R |
|
|
|
|
|
|
|
R-CH2-CH2-OH |
|
|
|
R-CH -CH -OSO H |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2 |
2 |
2 |
|
|
|
H+, 140°C |
- H2O, 0 C |
2 |
2 |
3 |
||||||||
простые эфиры |
|
|
|
алкилсульфат |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
HHal |
R'COOH |
|
R-CH2-CH2-O-C(O)R' |
|||||||||
R-CH -CH -Hal |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
H2O |
- H2O |
|
сложные эфиры |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R-CH=CH2 |
|
H2SO4 |
|
|
- H2O, 180 C |
||||
|
Следует отметить, что химической способностью многоатомных спиртов является их способностью реагировать с гидроксидами тяжелых металлов (качественная реакция на многоатомные спирты).
|
CH2-CH2 |
||
|
HO |
O |
|
2 CH2-CH2 |
Cu(OH)2 |
Cu |
|
|
|||
OH OH |
O |
OH |
|
этиленгликоль |
|||
CH2-CH2 |
|||
|
Для фенола характерны реакции, как по гидроксильной группе, так и по ароматическому ядру. При этом гидроксильная группа, повышая электронную плотность на ароматическом кольце, облегчает протекание реакций электрофильного замещения и обеспечивает замещение в орто- и пара-положения относительно ОН-группы.
Химические свойства фенола
|
|
OH |
|
|
|
OH |
|
OH |
|
Br |
Br |
|
|
|
|
||
|
3 Br 20 C |
|
HNO (p) |
NO2 |
|
|||
|
|
|
2, |
OH |
3 |
|
+ |
|
|
|
|
|
t C |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
- 3HBr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br |
|
|
|
|
|
NO2 |
|
2,4,6-трибромфенол |
|
|
|
|
|||
|
|
|
орто- |
|
пара- |
|||
|
|
|
|
|
|
нитрофенол |
нитрофено |
|
OCH3 |
CH Br |
ONa |
|
CH COCl |
O |
C |
CH3 л |
|
|
3 |
1) NaOH, -H2O |
|
|
|
|||
|
|
|
3 |
|
O |
|
||
|
- NaBr |
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
NaOH |
|
|
|
||
анизол |
фенолят |
2) Na, -1/2 H2 |
|
фенилацетат |
||||
|
|
натрия
24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Опыт 1 Растворимость в воде спиртов и фенолов.
а) Налейте в 4 пробирки по 1 мл воды и добавьте: в первую – 0,5 мл этилового спирта,
во вторую – 0,5 мл бутилового спирта, в третью – 0,5 мл амилового спирта, в четвертую – 0,5
г фенола, все пробирки встряхните. Пробирку с фенолом сохраните для опытов 3, 4 и 5.
Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 2 Получение этилата натрия.
В сухую пробирку налейте 1 мл абсолютного этилового спирта и внесите небольшой кусочек натрия (0,1 г). После того как весь натрий прореагирует, определите рН раствора по универсальному индикатору. Добавьте к раствору этилата натрия 5 капель воды, определите рН раствора. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 3 Получение фенолята натрия.
К смеси воды и фенола из опыта 1 добавьте по каплям 10%-ый раствор едкого натра до полного растворения фенола. Образовавшийся раствор фенолята натрия разделите на две пробирки. В первую пропустите углекислый газ, во вторую добавьте несколько капель разбавленной серной кислоты. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 4 Бромирование фенола.
К смеси воды и фенола из опыта 1 добавьте 1 мл бромной воды, наблюдается выпадение белого осадка. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 5 Цветные реакции на фенольную группу.
а) Поместите с помощью пипетки в пробирку 3 капли раствора фенола в воде (из опыта 1) и добавьте 1 каплю 0,1 н. раствора FeCl3 – появляется фиолетовое окрашивание.
Это характерная реакция на фенолы, так как фенолы с FeCl3 дают различные окрашенные комплексы.
б) Поместите в пробирку 1 каплю прозрачного раствора фенола в воде (из опыта 1).
Добавьте к ней 3 капли 2 н. NH4OH и затем 3 капли насыщенного раствора бромной воды.
Через несколько секунд на белом фоне бумаги можно заметить синее окрашивание,
постепенно усиливающееся за счет образования красящегося вещества – индофенола. Это чувствительная реакция на фенол называется индофенольная проба. Появление синей окраски обусловлено возникновением в молекуле индофенола характерной хиноидной группировки:
HO N O
индофенол |
хиноидная структура |
25
Опыт 6 Получение глицерата меди.
Налейте в пробирку 0,5 мл 2% раствора сернокислой меди и 1 мл 10%-ого раствора едкого натра. При этом образуется студенистый голубой осадок гидроксида меди (II). В эту же пробирку добавьте 4 капли глицерина. Осадок гидроксида меди растворяется, а раствор окрашивается в синий цвет.
Затем добавьте 1 мл 20% HCI, окраска исчезает. Это качественная реакция на гликоли и полиолы. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Задачи (спирты, фенолы)
1.Напишите формулы изомерных спиртов С5Н11ОН. Назовите их, укажите первичные, вторичные и третичные спирты.
2.Назовите по номенклатуре IUPAC следующие соединения:
OH |
OH |
OH |
|
|
|
H3C |
CH3 |
H C |
CH |
H3C |
OH |
|
3 |
3 |
CH3 |
|
OH |
||
|
|
|
3.Расположите в порядке увеличения кислотных свойств: метанол, фенол, уксусную кислоту, угольную кислоту. Чем обусловлено усиление кислотных свойств фенола по сравнению с aлифатическими спиртами?
4.Напишите реакции изопропилового спирта со следующими реагентами: 1) HBr; 2) PCl5; 3) SOCl2; 4) КMnO4/H2SO4; 5) Na; 6) Mg; 7) Cu (250 C).
5.Получите бутанол-1 из бутилбромида; бутаналя; формальдегида и пропилиодида;
возможно ли получить этот спирт из бутена-1?
6.В чѐм заключается кумольный метод получения фенола? Напишите схему этого процесса исходя из бензола. Какие другие методы получения фенола Вам известны?
7.Напишите уравнения реакций анизола с азотной кислотой (10%-ой), бромной водой, ацетилхлоридом/AlCl3, серной кислотой.
8.Какие продукты образуются при действии на бутен-1 раствора перманганата калия в воде при 20 С и перманганата калия в серной кислоте при нагревании.
9.Как в промышленности получают диэтиловый эфир. Почему его называют медицинским? Какой метод Вы можете предложить для синтеза метилэтилового эфира?
26
10.Какими качественными реакциями можно различить: а) этанол и этандиол-1,2; б)
фенол и бензиловый спирт; в) аллилловый спирт и пропанол-1?
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
К альдегидам и кетонам относятся производные углеводородов, содержащие карбонильную группу (С=О). Эту группу называют также оксо-группой. В альдегидах карбонильная группа связана с радикалом и водородом, в кетонах – с двумя углеводородными радикалами. Альдегиды и кетоны являются изомерами, их общая формула
СnH2nO. В альдегидах и кетонах жирного ряда оксо-группа связана с алифатическими радикалами, в альдегидах и кетонах ароматического ряда – с углеродом ароматического кольца.
Методы получения альдегидов и кетонов
H2O, H+ |
R |
R' |
|
|
|
[O] |
R CH R' |
R-C C-R' |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Hg2+ |
HO |
|
|
|
|
|
OH |
|
CH2R' |
R |
|
пиролиз |
R |
O |
|
O |
|
|
|
|
|
||
O O |
O |
- Ca(CO3) |
|
CH2R' |
|
||
|
Ca |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Hal |
|
|
2 H2O |
|
|
|
|
R |
CH2R' |
|
|
|
|
O |
|
|
- 2HHal |
|
|
||||
Hal |
|
|
RCOCl |
C |
|||
|
|
|
|
|
|
R |
|
гидролиз |
|
|
|
|
AlCl3 |
||
геминальных |
|
|
|
|
|
||
галогенопроизводных |
|
|
|
ацилирование |
В карбонильной группе электроны - и -связей смещены к электроотрицательному атому кислорода, поэтому альдегиды и кетоны – сильно полярные соединения. Вследствие поляризации карбонильной группы альдегиды и кетоны являются реакционно-способными соединениями. Основными реакциями являются реакции нуклеофильного присоединения.
Атака нуклеофила всегда направлена на атом углерода карбонильной группы. Для альдегидов и кетонов характерны следующие группы реакций:
1.Реакции нуклеофильного присоединения:
|
|
|
|
|
OR" |
R"OH/ H+ |
|
|
|
|
OH |
R"OH/ H+ |
|
|
|
[H] |
|
R |
|
|
|
OH |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
R C R' |
|
|
|
R C R' |
|
|
- H2O |
|
|
|
|
|
H |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R' |
||||||
|
|
|
OR" |
|
- H2O |
|
|
|
OR" |
|
|
R+ O - |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ацеталь |
|
|
полуацеталь |
|
|
|
|
|
|
NaHSO3 |
|
|
|
|
OH |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
(кеталь) |
|
|
|
|
|
|
|
OMgI - CH + MgI |
|
|
|
|
|
R |
|
C |
|
R' |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
OH |
|
HOH |
R' |
|
|
|
|
|
SO3Na |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
R |
|
C |
|
R' |
|
|
|
R |
|
C |
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
H+ CN- |
|
|
|
|
OH |
|||||||||
|
|
- MgI(OH) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
CH3 |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
C |
|
R' |
OH- CN
27
2. |
Реакции присоединения-отщепления: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидроксиламин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
R |
|
N-OH |
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
NH2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
R C R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R' |
- H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
NH-OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
оксим |
|
|
|
|
|
|
R+ O - |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PCl5 |
|
|
Cl |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
C R' |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- POCl3 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R |
|
N-NH2 |
|
|
|
|
OH |
|
|
|
NH2-NH2 |
R' |
|
|
Cl |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
R C R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидразин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
- H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2-NH-C6H5 |
|
|
|
|
|
||||
|
R' |
|
|
|
|
|
NH-NH |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
N-NH-C6H5 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
гидразон |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- H2O |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
NH2-NH-C(O)NH2 |
|
|
|
R' |
||||||||||||||||||
|
|
R |
|
N-NH-C(O)NH2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
семикарбазид |
|
|
|
|
|
фенилгидразон |
|||||||||
|
|
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
семикарбазон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Реакции окисления.
Альдегиды окисляются очень легко мягкими окислителями – аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса – Ag(NH3)2OH) и гидроксидом меди (II) (реактив Фелинга). Эти превращения являются качественными реакциями на альдегидную группу.
R O |
Ag2O |
R |
|
O |
реакция |
|
|
|
- Ag |
|
|
|
серебряного |
H |
|
OH |
зеркала |
|||
|
|
Cu(OH)2 |
R |
|
O |
|
|
|
- Cu2O |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
||
|
|
- H2O |
|
|
|
|
Кетоны окисляются только сильными окислителями (KMnO4/H2SO4, K2Cr2O7/H2SO4)
при нагревании. При этом происходит расщепление углеродного скелета молекулы по наиболее полярной связи. В результате образуется четыре молекулы кислоты.
R'-H2C |
|
O |
|
|
|
R |
|
|
|
O [O] |
|
|
R-H C |
|
|
|
CH -R' |
[O] |
R-H2C |
O |
|
R' |
|
O |
||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|||
|
OH |
|
|
|
|
OH |
1. |
|
|
|
|
|
1. |
O |
2. |
|
2. |
OH |
|
|
OH |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4. Реакции по -метиленовой группе – галоидирование(1) и реакции конденсации (2). |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl2/NaOH |
|
Cl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1. |
R-H2C |
|
|
O |
|
R |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
- HCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
3 Br2 |
|
|
|
|
Br |
|
O |
|
|
|
|
NaOH |
|
|
|
|
|
|
|
||||
H3C |
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CHBr3 + CH3COONa |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
- 3 HBr |
|
|
|
Br C CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH O |
|
|
|
|
|||||||||||
2. a) R-H2C |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R-H2C |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
+ |
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
H |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
||||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
альдоль |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH O |
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
б) R-H2C |
O + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t C |
|
|
|
|
|||
H |
CH |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R-H2C |
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
R-H2C |
|
|
|
H |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
- H2O |
R |
||||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Опыт 1 Окисление альдегидов и кетонов.
а) Налейте в две пробирки по 1 мл свежеприготовленного аммиачного раствора гидроксида серебра и добавьте в одну пробирку 2 мл формалина (40%-ый раствор формальдегида в воде), в другую – 1 мл ацетона. Перемешайте содержимое пробирок и поместите их на 5 минут в водяную баню, нагретую до 50 С. Проследите за изменениями,
происшедшими в обеих пробирках. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
б) Налейте в две пробирки по 5 мл раствора Фелинга и добавьте в одну пробирку – 0,5
мл ацетона, в другую – 1 мл формалина. Прогрейте обе пробирки на кипящей водяной бане
5-7 минут. Проследите за происшедшими изменениями. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 2 Получение 2,4-динитрофенилгидразонов.
В две пробирки налейте по 2 мл 2% раствора 2,4-динитрофенилгидразина в соляной кислоте и добавьте в первую пробирку 0,5 мл бензальдегида, а во вторую – 0,5 мл ацетона.
Пробирки прогрейте на кипящей водяной бане, затем охладите до появления осадка.
Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 3 Получение йодоформа из ацетона.
В пробирку налейте 0,5 мл ацетона, 2 мл воды и добавьте несколько кристаллов йода,
затем прибавьте 5 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Смесь встряхните. Постепенно появится осадок йодоформа.
Опыт 4 Получение бисульфитного производного ацетона.
Налейте в пробирку 1 мл насыщенного раствора бисульфита натрия и 3 мл ацетона,
хорошенько встряхните и охладите под холодной водой. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
29
Задачи (альдегиды и кетоны)
1.Написать и назвать по номенклатуре IUPAC структурные формулы изомерных альдегидов и кетонов состава С4Н8О.
2.Назовите по номенклатуре IUPAC следующие соединения:
CH2CHO
CH3-CH2-CH2-CHO (CH3)2CH-CH2-CHO CH2=CH-CHO
3.Превратите толуол в бензальдегид.
4.Какие из четырѐх изомерных спиртов С4Н9ОН можно получить восстановлением соответствующих альдегидов и кетонов? Какой спирт таким образом получить нельзя?
5.Напишите реакции п-толуилового альдегида с гидроксиламином, бисульфитом натрия, фенилгидразином, синильной кислотой, аммиачным раствором оксида серебра, бромом в присутствии железа.
6.Напишите уравнения взаимодействия ацетона с PCl5, гидразином, метанолом/Н+, PBr3,
1 молем Br2, аммиаком.
7.На примере взаимодействия двух молекул пропионового альдегида приведите схему протекания альдольной и кротоновой конденсации. Какие продукты образуются в условиях кротоновой конденсации из смеси ацетона и 2,2-диметилпропаналя?
8.Определите строение соединения состава С3Н6O если известно, что при каталитическом гидрировании оно присоединяет водород, а при нагревании его с гидроксидом меди (II) образуется осадок кирпично-красного цвета.
9.Напишите реакции с помощью которых можно различить ацетон, пропионовый альдегид, метилацетилен. Почему кетоны (также содержащие группу C=O) в отличие от альдегидов не дают реакции серебряного зеркала?
10.Как Вы объясните то, что присоединение бромоводорода к акролеину протекает против правила Марковникова?
11.Как получают ацетон в промышленности, где его применяют. Предложите схемы синтеза ацетона из метилацетилена, из пропана, из уксусного альдегида.
12.Что такое реактив Гриньяра? Как его синтезируют? Напишите уравнения реакций метилмагнийиодида с: а) формальдегидом; б) метилэтилкетоном; в) бензальдегидом.
30