Окисление органических соединений



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Окисление органических соединений



Хинон из гидрохинона

Реактивы:

Гидрохинон                                           11,0 г

Серная кислота (конц.)                         8 см3

Бихромат натрия                                   11,0 г

В стакане на 400 см3 при 50 оС растворяют гидрохинон в   200 см3 воды. К полученному раствору, охлажденному льдом до    20 оС, при энергичном перемешивании прибавляют по каплям 8 см3 концентрированной серной кислоты, снова охлаждают до 20 оС и медленно приливают охлажденный раствор 11 г двухромовокислого натрия в 50 см3 воды. Смесь оставляют на 30 мин на льду, время от времени перемешивая, и затем отфильтровывают на воронке Бюхнера образовавшийся желто-зеленый осадок. Фильтрат экстрагируют 50 см3 хлороформа и вытяжку выливают на воронку Бюхнера, где находится отфильтрованный хинон; насос при этом должен быть отсоединен. При осторожном перемешивании стеклянной палочкой хинон переходит в раствор. Когда почти весь осадок растворится, присоединяют насос и отфильтровывают хлороформный раствор. Фильтрат представляет собой два слоя: нижний - хлороформный и верхний - водный, его переносят в делительную воронку, отделяют нижний органический слой. Желтый раствор переносят в сухую коническую колбу и сушат его прибавлением хлористого кальция. Затем на водяной бане с водяным холодильником отгоняют большую часть хлороформа (примерно 2/3). Оставшийся раствор выливают в стакан и охлаждают. Выпавший хинон отфильтровывают на воронке Бюхнера и сушат в эксикаторе.

Выход около 5 г.

При необходимости хинон можно очистить возгонкой.

Теоретические вопросы

1. Что из себя представляет хингидрон?

2. К какому классу соединений относится хинон?

Вопросы по методике синтеза

1. Каково действие хлороформа на организм и какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с ним?

2. Каким способом пользуются для очистки хинона, на чем он основан?

Антрахинон

 

Реактивы:

Антрацен                                                       2,5 г

Уксусная кислота (конц.)                           35 см3

Хромовый ангидрид                                    10,0 г

Тонко измельченный (в ступке) антрацен помещают в круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, приливают уксусную кислоту и нагревают до кипения. Затем кипятят до почти полного растворения антрацена. В кипящий раствор в течение часа прибавляют по каплям из капельной воронки раствор хромового ангидрида в смеси 10 см3 воды и 30 см3 уксусной кислоты.

Затем реакционную массу охлаждают и выливают в 300 см3 холодной воды. После получасового отстаивания кристаллы антрахинона отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают водой, разбавленным раствором углекислого натрия, опять водой и сушат.

Выход около 2 г.

Теоретические вопросы

1. Каким еще методом можно получить антрахинон?

2. Какая уксусная кислота называется ледяной и почему?

Вопросы по методике синтеза

1. Для чего антрахинон промывают разбавленным раствором соды?

2. Меры предосторожности при работе с уксусной кислотой и хромовым ангидридом.

Ацетон

 

Реактивы:

Изопропиловый спирт                                 8,0 г

Двухромовокислый натрий                         14,0 г

Серная кислота (конц.)                                12 см3

Собирают прибор, состоящий из круглодонной колбы вместимостью 250 см3, обратного холодильника и капельной воронки, которая свободно вставлена в верхний конец холодильника. В прибор загружают 8 г изопропилового спирта и 30 см3 воды. Водноспиртовой раствор нагревают до кипения, убирают плитку и через капельную воронку прибавляют предварительно охлажденный до 20 оС раствор 14 г двухромовокислого натрия в смеси 50 см3 воды и 12 см3 концентрированной серной кислоты.

Прибавление окислителя нужно вести с такой скоростью, чтобы жидкость в колбе слабо кипела. Затем после окончания прибавления окислителя, слегка охладив колбу, убирают обратный холодильник и колбу соединяют с нисходящим холодильником при помощи пробки с уголком и термометром и медленно отгоняют в приемник все, что будет перегоняться при температуре ниже 90 оС. Дистиллят помещают в маленькую колбочку Кляйзена с дефлегматором и перегоняют еще раз, собирая продукт в интервале от 52 до 59 оС.

Выход около 6 г.

Теоретические вопросы

1. Окисление первичных, вторичных и третичных спиртов, приведите примеры.

2. Свойства ацетона и его применение.

Вопросы по методике синтеза

1. В каких условиях следует вести окисление изопропилового спирта?

2. Какое назначение дефлегматора при фракционной перегонке?

3. Меры предосторожности при работе с серной кислотой.

4. Почему нет необходимости одновременно с окислением вести отгонку продукта (в отличие от получения альдегидов)?

Бензойная кислота

Реактивы:

Толуол                                                           5,0 г

Перманганат калия                                         17,0 г

Соляная кислота

В круглодонную колбу вместимостью 500 см3, снабженную обратным холодильником, помещают 17 г перманганата калия, 350 см3 воды и 5 г толуола. Смесь кипятят в течение четырех часов. Для равномерного кипения реакционной смеси в колбу бросают несколько кусочков битого фарфора. Окончание реакции проверяют на фильтровальной бумажке следующим образом: стеклянной палочкой извлекают каплю жидкости из колбы и касаются фильтровальной бумажки, если на бумажке не видно фиолетового пятна, то реакция считается законченной. Если после четырехчасового нагревания фиолетовый цвет остается, то в колбу добавляют небольшое количество этилового спирта (приблизительно 1 см3). Колбу охлаждают, выпавшую двуокись марганца отфильтровывают на воронке Бюхнера и дважды промывают водой (по 15 см3) на фильтре. Фильтрат переносят в фарфоровую чашку и упаривают в вытяжном шкафу до половины первоначального объема. Жидкость переносят в стакан и подкисляют концентрированной соляной кислотой до кислой реакции по универсальному индикатору (бумажка становится малиново-красной). При этом выпадает осадок бензойной кислоты. Его отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают небольшим количеством холодной воды и сушат. Если требуется, производят очистку возгонкой или перекристаллизацией.

Выход около 4 г.

Теоретические вопросы

1. Как окисляются боковые цепи ароматических углеводородов?

2. Какие окислители можно применять для окисления толуола до бензойной кислоты?

Вопросы по методике синтеза

1. Назначение обратного холодильника.

2. Для чего производится упаривание фильтрата?

3. Почему бензойную кислоту необходимо промывать холодной водой?

4. Какие методы можно использовать для очистки бензойной кислоты?

Метилэтилкетон

 

Реактивы:

2-Бутанол                                                      10 см3

Двухромовокислый калий                           10 г

Серная кислота (конц.)                                10 см3.

В фарфоровом стакане, снабженном мешалкой, капельной воронкой и термометром, смешивают 10 см3 концентрированной серной кислоты и 30 см3 воды. Охлаждают до комнатной температуры, помещают стакан в баню с водой и льдом и при перемешивании добавляют 10 см3 вторичного бутилового спирта. Затем прибавляют при перемешивании и охлаждении льдом суспензию 10 г двухромовокислого калия в 10 см3 воды. Прибавление окислителя ведут с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы была от 25 до 30 оС.

После прибавления всего окислителя реакционную массу перемешивают некоторое время, пока температура не перестанет подниматься. После этого удаляют ледяную баню и продолжают перемешивание при комнатной температуре в течение 5 минут. Если температура смеси не поднимется выше комнатной, то реакцию можно считать законченной. Если температура повысится, то колбу снова погружают в баню со льдом и перемешивают реакционную смесь при температуре 25-30 оС. Повторяют пробу на окончание реакции.

По окончании реакции смесь помещают в круглодонную колбу, снабженную дефлегматором, споласкивают стакан 15 см3 воды, которую также выливают в перегонную колбу и перегоняют, собирая фракцию, кипящую до 80 оС. Высушивают дистиллят углекислым калием. Высушенный метилэтилкетон фильтруют через маленькую воронку со складчатым фильтром в сухую перегонную колбу. Перегоняют продукт, собирая фракцию в пределах от 77 до 82 оС.

Выход около 3 г.

Теоретические вопросы

1. Что будет получаться при окислении 1-бутанола?

2. Какие реакции характерны для карбонильных соединений?

3. Что такое азеотропная смесь?

Вопросы по методике синтеза

1. С какой скоростью ведут прибавление окислителя?

2. Почему нельзя допускать разогревание реакционной смеси?

3. Меры предосторожности при работе с серной кислотой.



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; 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 - 18.204.48.64 (0.021 с.)