Проба Бейльштейна на галогены

Присутствие в органическом веществе галогенов вызывает появление зеленой окраски бесцветного пламени спиртовки при внесении в пламя медной проволоки, на которую нанесено вещество, содержащее галоген (хлор, бром, иод). Окраска пламени объясняется образованием летучих при высокой температуре галогенидов меди. Этот проба чрезвычайно чувствительна и положительный её результат может быть обусловлен наличием в исследуемом веществе лишь следов примесей, содержащих галоген.

Этот способ качественного обнаружения галогена в органическом веществе был предложен петербургским химиком (впоследствии русским академиком) Ф. Ф. Бейльштейном в 1872 г.

Материалы: нелетучие органические соединения, содержащие галоген (бромбензол, хлорбензол, хлоруксусная кислота, йодоформ и т.п.).

Методика проведения: тонкую медную проволоку загибают на конце в петлю диаметром 1-2 мм и прокаливают этот конец в бесцветном пламени горелки до прекращения окрашивания пламени. Помещают несколько крупинок исследуемого вещества в петлю или обмакивают ее в исследуемую жидкость и снова вводят ее в наиболее горячую часть бесцветного пламени.

(Известны азотистые вещества, не содержащие галогена, но дающие положительную пробу Бейльштейна в результате образования цианида меди. К их числу относятся некоторые производные пиридина, хинолина, мочевины и др).

В то же время присутствие фтора пробой Бейльштейна не обнаруживается, так как фторид меди нелетуч.

КАЧЕСТВЕННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Данные элементного анализа недостаточны для отнесения вещества к определенному классу органических соединений. Эта задача решается с помощью функционального анализа, т.е. определения группировок атомов, обладающих характерной реакционной способностью, – так называемых функциональных групп (например, –ОН, >С=О, –СООН, кратных связей и др.).

Для качественных проб на функциональные группы выбирают реакции, при которых происходит изменение окраски или разделение фаз (выпадение осадка, выделение газа). Большое значение при этом имеет избирательность и чувствительность реакций.

Реакций, характерных только для какой-либо одной функциональной группы, известно немного, и для того, чтобы установить, к какому классу соединений относится данное вещество, нужно проделать несколько качественных реакций.

Вывод, сделанный на основании качественных проб и физико-химических данных, обычно подтверждают получением производных.

Производными органических соединений называют вещества, которые получают в результате химических изменений в функциональной группе соединений. Например, R₂C=NOH (оксимы) и R₂C=NHC₆H₅ (фенилгидразоны) – производные карбонильных соединений; RCONH₂ (амиды) – производные кислот.

Получение производных – важный этап в анализе органических соединений. Каждому представителю данного класса соединений соответствует производное с определенной температурой плавления. Например, температура плавления амида уксусной кислоты 82°С, а амида пропионовой кислоты 79°С, амида масляной кислоты 115°С. По температуре плавления производного можно сделать заключение о строении соответствующего ему вещества, если оно было ранее описано.

Выбор реактива для получения производного определяется доступностью и устойчивостью реактива, простотой, удобством, скоростью реакции, выходом и четкой температурой плавления производного.

Кратная связь

Реакция с бромом

Подавляющее большинство соединений, содержащих кратную связь (двойную, тройную, их комбинации, за исключением ароматических систем), легко присоединяют бром:

Методика проведения. Реакцию проводят обычно в уксусной кислоте или четыреххлористом углероде. К раствору 0,1г или 0,1см³ вещества в
2-3 см³ ледяной (100%-ной) уксусной кислоты, помещенному в пробирку, добавляют по каплям, встряхивая, 1%-ный раствор брома в ледяной уксусной кислоте. При наличии в веществе кратной связи раствор обесцвечивается. Для реакции удобно использовать олеиновую или итаконовую кислоту, аллиловый спирт, циклогексадиен, алкены.

В отдельных случаях соединения, содержащие водород, легко замещающийся на бром (анилин, фенол, некоторые третичные углеводороды), также обесцвечивают раствор брома. Однако при этом выделяется бромистый водород, который легко определяется с помощью влажной лакмусовой или универсальной индикаторной бумаги:

В этом случае реакцию удобнее проводить в ССl₄, в котором НВr нерастворим.