Практикум по органической химии Учебное пособие для студентов вузов
жүктеу/скачать 1,47 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Нитросоединения алифатического ряда Опыт 1. Получение и свойства нитрометана.
| Контрольные вопросы:
Амины. Электронное строение I, II и III аминов. Стереохимия азота. Четвертичные соли аммония. Оптическая изомерия четвертичных солей. Получение аминов: а) из галогеноалканов (реакция Гофмана); б) восстановление нитросоединений и нитрилов . Химические свойства аминов: а) кислотно-основные свойства аммиака, I, II и III аминов. Соли аммония. Сравнение свойств аминов со свойствами спиртов. б) реакции алкилирования и ацилирования. в) взаимодействие I, II и III аминов с азотистой кислтой. Диамины и аминоспирты. Нитросоединения. Электронное строение нитрогруппы, предельные структуры. Получение нитросоединений; а) нитрование алканов (механизм реакции); б) замещение галогенов в галогеноалканах. Таутомерия нитросоединений. Химические свойства: а) восстановление; б) альдольная конденсация. Элементорганические соединения. Определение элементоорганических соединений, примеры. Получение. Химические свойства Применение. Нитросоединения алифатического ряда Опыт 1. Получение и свойства нитрометана. Реактивы: хлоруксусная кислота, гидрокарбонат натрия, нитрометан, нитрит натрия кристаллический, 3% раствор хлорида железа (III), 5% раствор гидроксида натрия, концентрированный раствор гидроксида натрия, 5% раствор спиртовой раствор гидроксида натрия, диэтиловый эфир, цинк (пыль), 1% раствор спиртовой фенолфталеина. Оборудование: химические стаканы (50 и 100 мл), технические весы, лед, кристаллизаторы, круглодонные колбы (100 мл), изогнутые трубки с пробками для колб, кипятильники, лакмусовая бумага (красная и синяя). а) Получение нитрометана. В круглодонной колбе емкостью 100 мл растворяют 5 г хлоруксусной кислоты в 10 мл воды. Колбу охлаждают в кристаллизаторе с ледяной водой. Хлоруксусную кислоту нейтрализуют, добавляя к ней небольшими порциями 5 г гидрокарбоната натрия. Во время нейтрализации реакционную смесь непрерывно перемешивают; она вспенивается от выделения оксида углерода (IV). Нейтрализацию проводят при охлаждении во избежание гидролиза хлоруксусной кислоты – превращения ее в оксиуксусную (гликолевую) кислоту. Напишите уравнение реакции нейтрализации хлоруксусной кислоты гидрокарбонатом натрия. Когда закончится выделение оксида углерода (IV), к натриевой соли хлоруксусной кислоты приливают охлажденный раствор 10 г нитрита натрия в 6 мл воды. Реакционную смесь перемешивают и вносят в нее кипятильники. Колбу укрепляют в лапке штатива и закрывают пробкой с длинной газоотводной трубкой, конец которой опускают в пустую пробирку, охлаждаемую ледяной водой. Колбу осторожно нагревают небольшим пламенем горелки, следя за тем, чтобы жидкость равномерно кипела, и чтобы пены не было слишком много. Постепенно реакционная смесь приобретает бурый цвет. В пробирку-приемник отгоняется смесь нитрометана (в виде тяжелой бесцветной маслообразной жидкости) и воды. Нагревание реакционной смеси прекращают, когда начнет отгоняться одна вода. Напишите уравнения следующих реакций: взаимодействие соли хлоруксусной кислоты с нитритом натрия (рассмотреть механизм реакции – SN2); гидролиз натриевой соли нитроуксусной кислоты; декарбоксилирование нитроуксусной кислоты. б) Таутомерия нитрометана. В пробирку помещают 2-3 капли нитрометана и при энергичном встряхивании по каплям добавляют воду до полного растворения нитрометана. Каплю водного раствора нитрометана наносят на синюю лакмусовую бумагу. (Изменяется ли окраска индикатора?) Затем добавляют 1-2 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина и при встряхивании по каплям приливают 5% раствор гидроксида натрия до появления устойчивой розовой окраски. Напишите схему таутомерных превращений нитрометана и уравнение реакции между ациформой нитрометана и гидроксидом натрия. Объясните высокую подвижность водорода в СН3-группе нитрометана. К полученному раствору добавляют 2-3 капли 3% раствора хлорида железа (III) и 1-2 мл диэтилового эфира. Смесь встряхивают. Появляется интенсивная окраска, переходящая в эфирный слой. Окраску обуславливают комплексная соль железа (III) и ациформы нитрометана. Эта соль растворима в эфире. в) Взаимодействие нитрометана с азотистой кислотой. В пробирку помещают 0,5 мл нитрометана, 1 мл 5% спиртового раствора гидроксида калия и 0,5 г нитрита натрия. Реакционную смесь перемешивают, охлаждают в ледяной воде и осторожно по каплям при встряхивании приливают 5% раствор серной кислоты. Появляется оранжево-красное окрашивание. При добавлении избытка серной кислоты окраска постепенно исчезает. Напишите уравнение реакций: выделения азотистой кислоты из нитрита натрия в кислой среде; натриевой соли ациформы нитрометана с азотистой кислотой с образованием натриевой соли метилнитроловой кислоты (ONCH=HOONa); выделение метилнитроловой кислоты из ее натриевой соли в кислой среде; приведите таутомерные формы метилнитроловой кислоты. Описанная цветная реакция характерна только для первичных нитросоединений, которые реагируют с азотистой кислотой с образованием нитроловых кислот. Щелочные соли нитроловых кислот окрашены в яркий оранжево-красный цвет. г) Восстановление нитрометна. Растворяют в пробирке (при встряхивании) несколько капель нитрометана в 1-2 мл концентрированного раствора гидроксида натрия. Затем вносят в раствор немного цинковой пыли и нагревают реакционную смесь пламенем горелки. К отверстию пробирки подносят влажную красную лакмусовую бумагу. Что с ней происходит? Осторожно нюхают пары, выделяющиеся из пробирки. Напишите уравнение реакции восстановления нитрометана металлическим цинком в щелочной среде. жүктеу/скачать 1,47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|