Восстановление альдегидами соединений двухвалентной меди. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Восстановление альдегидами соединений двухвалентной меди.



К 1 мл раствора исследуемого альдегида добавляют 0,5 мл 10%-ного раствора щелочи и затем по каплям 10%-ный раствор сульфата меди до образования осадка. Полученную смесь нагревают до начала кипения, при этом осадок изменяет свою окраску.

Сульфат меди при взаимодействии со щелочью образует голубой осадок гидроксида меди(II). При нагревании этот гидроксид теряет воду и дает черного цвета оксид меди СuО.

Альдегиды легко окисляются до соответствующих карбоновых кислот, т.е. являются сильными восстановителями. При нагревании в щелочном растворе они восстанавливают соединения двухвалентной меди до соединений одновалентной меди и далее до металлической меди по схеме:

 

Сu(ОН)2 СuОН

голубого цвета желтого цвета

Сu

коричневато – красного цвета

СuО Сu2О

черного цвета красного цвета

 

Ход реакции легко можно проследить по изменению цвета осадка. Эта реакция была предложена Троммером. Избыток свободной щелочи резко ускоряет окисление альдегидов.

В условиях данного опыта уксусный альдегид восстанавливает соединения двухвалентной меди до соединений Сu(I):

 

 

Формальдегид же не только непосредственно окисляется, но в присутствии Сu2О взаимодействует со щелочью:

 

 

Образующийся при этом водород восстанавливает соединения меди до металла.

 

Образование йодоформа из альдегидов и кетонов

Йодоформ СНJ3 образуется в щелочной среде при взаимодействии йода с альдегидами или кетонами в молекуле которых уже имеется группировка СН3–СО-. Данная проба является положительной и для вторичных спиртов, содержащих группировку СН3СН(ОН)-. В этом случае первой стадией является образование альдегида (или кетона) в результате окисления спирта.

К 1–2 мл разбавленного водного раствора исследуемого вещества добавляют 1 мл раствора йода КI и затем несколько капель раствора щелочи до исчезновения окраски. В некоторых случаях немедленно и без нагревания образуется желтый осадок йодоформа.

Вследствие ничтожной растворимости йодоформа в воде реакция эта очень чувствительная и позволяет, например, обнаружить содержание в воде 0,04% ацетона.

Химизм процесса получения йодоформа из ацетона следующий:

 

J2 + 2 NaOH NaOJ + NaJ + H2O

O O

CH3 – C – CH3 + 3 NaOJ CH3 – C – CJ3 + 3 NaOH

O O

CH3 – C – CJ3 + NaOH CH3 – C – ONa + CHJ3

 

Формальдегид не содержит в молекуле необходимой для образования йодоформа группировки атомов и в условиях опыта окисляется до муравьиной кислоты.

 

Реакция с 2,4–динитрофенилгидразином. Альдегиды и кетоны можно обнаружить по образованию 2,4 – динитрофенилгидразонов, выделяющихся в виде ярко – желтых или красных осадков, мало растворимых в воде:

 

В пробирку к 1 мл гидрохлорида или сульфата 2,4–динитрофенилгидразина добавляют раствор 0,1 г (или 1 мл) анализируемого вещества в спирте. Смесь нагревают на водяной бане. При охлаждении выделяется желтый или красный осадок 2,4–динитрофенилгидразона карбонильного соединения.

 

 

Карбоновые кислоты

Определение кислотности. Водно–спиртовые растворы карбоновых кислот показывают кислую реакцию на лакмус.

Каплю водно-спиртового раствора исследуемого вещества наносят на синюю влажную бумажку лакмуса или универсального индикатора. При наличии кислоты индикатор меняет свой цвет: лакмус становится розовым, а универсальный индикатор в зависимости от кислотности от желтого до оранжевого.

Следует иметь в виду, что сульфокислоты, нитрофенолы и некоторые другие соединения с подвижным «кислым» водородом, не содержащие карбоксильной группы, могут давать также изменение цвета индикатора.

Реакция с гидрокарбонатом натрия. При взаимодействии карбоновых кислот с гидрокарбонатом натрия происходит выделение оксида углерода:

 

RCOOH + NaHСО3 RCOONa + H2O + CO2

 

В пробирку наливают 1–2 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия и добавляют 1–2 мл водно–спиртового раствора исследуемого вещества. Пробирку закрывают газоотводной пробкой, конец трубки которой опущен в пробирку с баритовой или известковой водой. При выделении углекислого газа в пробирке с баритовой водой образуется белый осадок, что указывает на наличие кислоты в исходном соединении.

Образование нерастворимых солей. Для обнаружения карбоновых кислот используют также способность их образовывать нерастворимые свинцовые, серебренные и бариевые соли.

К 1 мл исследуемого раствора прибавляют раствор гидроксида натрия до рН 7 – 8 (по универсальному индикатору). К раствору полученной натриевой соли добавляют по каплям концентрированный раствор нитрата свинца, серебра или хлорида бария. Выпадение осадка указывает на наличие карбоновой кислоты.

 

Свойства муравьиной кислоты

Реакция серебряного зеркала. Готовят в пробирке аммиачный раствор оксида серебра. Для этого к 1–2 мл водного раствора нитрата серебра добавляют по каплям разбавленный раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка. К полученному раствору приливают 0,5 мл муравьиной кислоты или формиата натрия. Пробирку с реакционной смесью нагревают несколько минут на водяной бане при 60–700С. Металлическое серебро выделяется в виде зеркального налета на стенках пробирки или в виде темного осадка.

Окисления перманганатом калия. В пробирку с газоотводной трубкой наливают 0,5–1 мл муравьиной кислоты или ее соли, 1 мл разбавленной серной кислоты и 1–2 мл раствора перманганата калия. Конец газоотводной трубки погружают в другую пробирку (почти до дна), содержащую 1–2 мл известковой воды, и осторожно нагревают смесь до начала кипения. Какие изменения в пробирке вы наблюдаете? Напишите уравнения реакций.

Разложение муравьиной кислоты (тяга! ). В пробирке с гибкой газоотводной трубкой осторожно смешивают 1 мл концентрированной серной кислоты и 1 мл муравьиной кислоты или 1 г ее соли. Пробирку осторожно нагревают. Муравьиная кислота разлагается с образованием оксида углерода(II) и воды. Оксид углерода(II) поджигают у отверстия газоотводной трубки. Обратите внимание на характер пламени. После окончания работы пробирку с реакционной смесью необходимо охладить, чтобы прекратить выделение ядовитого СО. Напишите уравнение реакции разложения муравьиной кислоты в условиях описанного опыта.

 

Сложные эфиры

При анализе сложных эфиров используют их способность омыляться под действием щелочей:

RCOOR” + NaOH RCOONa + R”OH

 

В пробирке растворяют 0,5 г анализируемого вещества в 5 мл спирта. Прибавляют несколько капель фенолфталеина, 0,1М раствор гидроксида натрия в этаноле до появления малинового окрашивание смеси. Пробирку нагревают на водяной бане при 40–500С. Исчезновение окрашивания указывает на связывание щелочи кислотой, образовавшейся в результате гидролиза сложного эфира. Эта реакция является положительной пробой на присутствие в исследуемом образце сложноэфирной группы.

 

Амины

 

Бромирование анилина

К 5 мл воды приливают 2–3 капли анилина и смесь сильно встряхивают. К полученной эмульсии по каплям прибавляют бромную воду. Смесь обесцвечивается, и выпадает белый осадок триброманилина.

Введение в ароматическое кольцо аминогруппы резко повышает подвижность атомов водорода при атомах углерода бензольного кольца, поэтому анилин очень легко бромируется даже в разбавленном водном растворе с образованием малорастворимого в воде 2,4,6–триброманилина:

 

2

 

В результате бромирования основность анилина понижается, и триброманилин почти нерастворим в разбавленных кислотах.

 

Окисление анилина

К 1мл анилиновой воды добавляют 2–3 капли раствора бихромата калия и 0,5 мл разбавленной серной кислоты. Жидкость окрашивается в интенсивный темно – зеленый цвет, переходящий в синий, а затем в черный.

Окисление анилина протекает очень легко, и в зависимости от условий и характера окислителя образуются различные соединения: азобензол, азоксибензол, нитробензол, бензохинон и т.д. В условиях описанного опыта анилин при окислении дает различные сложные окрашенные соединения, содержащие хиноидную группу.

 

Продукт окисления «черный анилин» очень стоек к кислотам и щелочам, его применяют в качестве красителя.

 

 

Рекомендуемая литература к лабораторным работам

1. Органикум. М.: Мир. - 1992. - Т. 1,2.

2. Титце Л., Айхер Т. Препаративная органическая химия. М.Мир. 1999.

3. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир. 1976.

 

 

Составитель —



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 1675; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.196.27.122 (0.015 с.)