Властивості омилюваних ліпідів

вищих карбонових кислот та естерів.

Дослід 1. Розчинність жирів.

На предметне скло за допомогою скляної палички нанести 2-3 краплі рослинного жиру (олії) і прилити 3-4 краплі води. Спостерігати за розчинністю старанно помішуючи дану суміш. Випробувати розчинність олії, в етанолі, етиловому етері, бензолі, хлороформі.

Що спостерігається у кожному випадку?

Зробити висновок про розчинність жирів у різних розчинниках.

Дослід 2. Виявлення ненасичених кислот у жирах.

У пробірку наливають 0,5 см³ рослинного жиру та 2 краплі конц. сульфатної кислоти і розчину калій перманганату (нейтралізованого содою). Вміст пробірки добре струсити до розчинення і прилити краплями розчин лугу з індикатором фенолфталеїном до знебарвлення.

Чим викликане знебарвлення?

Від чого залежить кількість лугу, яка потрібна для знебарвлення?

Для чого використовується даний метод у фармацевтичній практиці?

Дослід 3. Виявлення в жирі вільних жирних кислот.

У пробірку налити 1 см³ спирту, додати 2 краплі олії, струсити до повного розчинення і прилити краплями розчину лугу з індикатором фенолфталеїном до знебарвлення.

Чим викликане знебарвлення?

Від чого залежить кількість лугу, потрібна для знебарвлення?

Для чого використовується даний метод в об'ємному аналізі?

Написати рівняння гідролізу жиру.

Дослід 4. Омилення молочного жиру (синтез).

У фарфорову чашку помістити 1 г молочного жиру і 4 см³ спиртового розчину лугу. Вміст чашки безперервно помішувати скляною паличкою, нагріваючи на водяній ванні до повного розчинення жиру. Ознакою готовності мила є його повне розчинення у воді, коли перенести пробу у пробірку з водою.

Описати фізичні властивості мила.

Написати рівняння омилення жиру.

Дослід 5. Якісні реакції деяких олій.

Кожну олію випробувати за такою схемою:

а) 5 крапель олії змішати з таким же об'ємом конц. НNO₃;

б) 5 крапель олії змішати з подвійним об'ємом H₂SO₄;

в) 5 крапель олії змішати з 1 см³ конц. НСІ.

Результати спостережень оформити у вигляді таблиці:

Олія	Нітратна кислота	Сульфатна кислота	Хлоридна кислота
Оливкова	Жовте	-	-
Соняшникова	Коричневе	Коричневе	-
Кукурудзяна	Червоно-буре	Фіолетове	Зелене

Дослід 6. Властивості мила і синтетично-миючих засобів.

а) Шматочок мила розчинити у воді і прилити 2-3 краплі фенолфталеїну. Що спостерігається? Написати рівняння гідролізу мила.

б) До розчину мила прилити 3-4 краплі розчину солі Кальцій. Що спостерігається? Написати рівняння утворення кальцієвого мила.

в) Проробити аналогічно досліди з СМЗ (пральний порошок). Яка різниця між розчинами мила і СМЗ. Зробити висновки.

г) До розчину мила прилити декілька крапель НСl. Що утворюється на поверхні розчину? Написати рівняння взаємодії мила з мінеральними кислотами.

Дослід 7. Гідроліз оцтового ангідриду.

До 1 см³ води прилити 5-6 крапель оцтового ангідриду. Спостерігати за його поганою розчинністю. Нагріти пробірку в склянці з гарячою водою, або на водяній бані. Розчинність збільшується, утворюється гомогенна система. Краплю суміші нанести на лакмусовий папірець. Спостерігати за зміною забарвлення. Перевірити наявність ацетатної кислоти за запахом і розчином FeCl₃.

Дослід 8. Добування ізопентилацетату (“грушевої есенції”).

До 2 см³ ізопентанолу прилити 2 см³ льодяної ацетатної кислоти і 2 краплі конц. H₂SO₄. Нагріти на водяній бані 10 хвилин. Охолодити і вилити в пробірку з водою. Утворюються два шари; верхній естерний із запахом груші.

Написати рівняння реакції естерифікації.

Дослід 9. Взаємодія ацетаміду з гідроксиламіном.

До 5 крапель розчину ацетаміду долити 1 см³ 5%-ного розчину гідрохлорид гідроксиламіну. Нагріти до кипіння (2 хвилини), охолодити і внести у дану суміш 2-3 краплі 3 %-ного розчину FeCl₃ Утворюється червоне забарвлення, яке дає гідроксамова кислота (СН₃-СОNHOH) з йонами Fe³⁺.

Дослід 10. Ситуаційна задача.

В трьох пакетах, окремо, знаходяться натрій ацетат, натрій стеарат і синтетичний пральний порошок За допомогою якісних реакцій визначити вміст кожного пакету. Написати відповідні рівняння реакції.

ЗАНЯТТЯ № 23

Тема:: Гетерофункціональні карбонові кислоти.

Актуальність теми: Гетерофункціональні карбонові кислоти містять різні функціональні групи і проявляють властивості біфункціональних сполук. Вони містять в живих організмах і беруть активну участь в синтезі Кребса в окисно-відновних процесах тощо.

 

Навчальні цілі: Теоретичне і практичне засвоєння будови, властивостей, ізомерії та номенклатури галогено-, гідрокси- та оксокислот. Малий практикум.

Знати:

- властивості оксикислот;

- явище таутомерії;

- ліки даної групи та їх застосування.

Вміти:

- проводити ідентифікацію різних кислот;

- писати формулу ізомерів кислот, давати їм назви;

- пояснити вплив функціональних груп на властивості кислот.

Самостійна позааудиторна робота

1. Теоретично підготуватись по контрольних питаннях даної теми.

2. Оформити три графи протоколу.

3. Здійснити за допомогою рівнянь реакцій синтез: С → натрій саліцилат

4. Написати ізомери винної та молочної кислот. Як впливає положення групи ОН^- на властивості даних кислот?

5. Написати структурні формули таких кислот: щавлевооцтової, піровиноградної, ацетооцтової, антранілової, яблучної, лимонної.

6. Навести схеми якісних реакцій на саліцилову кислоту, метисаліцилат, ацетилсаліцилову кислоту.

7. Написати рівняння реакцій дегідратації α, -β, -γ -гідроксикислот.

8. На прикладі винної кислоти пояснити поняття “атомність” та “основність.”

9. Написати схему реакцій розкладу лимонної кислоти при нагріванні.

 

Контрольні питання

 

1. Загальна характеристика гетерофункціональних карбонових кислот.

2. Класифікація і біологічна роль гетерофункціональних карбонових кислот.

3. Номенклатура, ізомерія та добування галогенпохідних карбонових кислот.

4. Кислотні властивості галогенпохідних кислот, їх залежність від кількості та розміщення атомів галогену.

5. Ізомерія, номенклатура гідрокси- та фенолокислот.

6. Хімічні властивості гідрокси- та фенолокислот, їх відношення до нагрівання.

7. Властивості саліцилової кислоти. Її похідні як медичні препарати.

8. Таутомерія й подвійна реакційна здатність ацетоооцтового естеру.

9. Методи ідентифікації гетерофункціональних карбонових кислот.

10. Альдокислоти, їх властивості та одержання.

11. Кетонокислоти та їх властивості та одержання.

12. Гетерофункціональні кислоти як учасники процесів метаболізму.

 

Самостійна аудиторна робота

 

1. Виконати досліди, запропоновані у методичній вказівці..

2. Дані спостережень та висновки внести у протокол.

3. Оформити протокол і захистити його у викладача

4. Написати тестовий контроль або самостійне індивідуальне завдання.

5. Виписати з даної теми медичні препарати вказати їх фармакологічну дію та застосування.

6. Зобразити проекційні формули Фішера енантіомерів винної кислоти. Позначити їх конфігурації за D, L-системою.

7. Навести схему динамічної рівноваги між таутомерними формулами ацетооцтового естеру.

8. Обчислити титр 0,01н розчину молочної кислоти.

9. Яку масу кислоти і води необхідно взяти для приготування 200 г молочної кислоти з масовою часткою 10% кислоти?

Теоретична частина

Гетерофункціональні карбонові кислоти містять у галогенвуглеводневому радикалі замість атому водню галоген, аміно-, гідрокси- і карбонільну групи. Найважливішими гетерофункціональними карбоновими кислотами є галогенкислоти, гідроксикислоти, альдегідо- і кетонокислоти та амінокислоти. За природою вуглеводневого радикалу галогенокислоти бувають аліфатичн аліциклічні й ароматичні. Серед аліфатичних розрізняють α,- β,- γ і т.д. галогенкислоти. За замісниковою номенклатурою назву утворюють з тривіальних назв карбонових кислот, вказуючи положення галогену грецькими буквами. За номенклатурою ІЮПАК назву складають з систематичних назв кислот, вказуючи положення атома галогену цифрами.

Галогенкарбонові кислоти одержують:

а) галогенуванням карбонових кислот;

б) приєднанням галогеноводнів до α, β,- ненасичених кислот;

в) галогенуванням аренкарбонових кислот.

Хімічні властивості даних кислот зумовлені наявністю карбокисильної групи та атома галогену, що приводить до підвищення їх кислотних властивостей. Так вони утворюють солі, галогенангідриди, естери, аміди та ін.- по функціональні групі, а по атому галогену вступають в реакції нуклеофільного заміщення, які властиві галогенпохідним вуглеводнів.

В залежності від природи вуглеводневого радикалу розрізняють спирто- і фенолокислоти. Аліфатичні гідроксикислоти за взаємним розміщенням карбоксильної та гідроксильної груп підрозділяють на α,- β,- γ і т.д. Число карбокисльних груп визначає основність, а число гідроксильних груп, включаючи і гідроксили, що входять до складу карбоксильних груп – атомність. Для гідроксикислот використовують в основному тривіальні назви. За номенклатурою ІЮПАК за родоначальну назву беруть тривіальну або систематичну назву карбонової кислоти, а гідроксильна група позначається префіксом -гідрокси або гідроксі. Для гідроксикислот характерна структурна ізомерія.

Аліфатичні гідроксикислоти одержують:

а) гідролізом α- галогенкарбонових кислот;

б) окисненням гліколів і альдолів;

в) гідролізом ціангідринів;

г) гідратацією α-, β- ненасичених карбонових кислот.

Реакційна здатність даних кислот зумовлена наявністю в їх структурі карбоксильної і гідроксильної груп, відповідно при цьому вони проявляють властивості кислот та спиртів.

Фенолокислоти це похідні аренкарбонових кислот, в яких в ядрі міститься одна або більше гідроксильних груп. Їх одержують:

а) з природної сировини;

б) синтетично (кабоксилуванням фенолів СО₂)

в) гідроксилуванням аренкарбонових кислот;

г) сплавленням сульфобензойних кислот з лугами.

Реакційна здатність фенолокислот зумовлена наявністю карбоксильної групи, фенольного гідроксилу та ароматичного ядра.

До оксокислот відносяться альдегдо- та кетонокислоти, які містять в своєму складі крім карбоксильної групи, альдегідну або кетонну групи. В залежності від розміщення функціональних груп розрізняють α,- β,- γ – оксокарбонові кислоти. Назва їх як і в гідроксикислотах в основному тривіальна. За замісниковою номенклатурою ІЮПАК карбонільна група позначається в назві префіксом-оксо.

Їх одержують:

а) окисненням гідроксикислот;

б) гідролізом гемінальних дигалогенкарбонових кислот.

Альдегідо- та кетонокислоти є сильнішими кислотами порівняно з відповідними карбоновими кислотами. Їх реакційна здатність зумовлена карбоксильною, альдегдною або кетонною групами.

Ідентифікацію гетерофункціональних карбонових кислот проводять хімічними та фізичними методами, що зводяться до доведення наявності відповідних функціональних груп.

Медичні препарати: саліцилова кислота, натрію саліцилат, метилсаліцилат, феніллсаліцилат (салол), ацетисаліцилова кислота (аспірин), саліциламід, оксафенамід, лактати заліза і кальцію, γ-гідроксимасляна кислота, танін та ін.

Практична робота

Властивості гетерофункціональних карбонових кислот.

Дослід 1. Декарбоксилювання саліцилової кислоти.

У суху пробірку помістити декілька кристалів кислоти і нагріти. Спостерігається виділення газу (якого?) і запах (чого?). Написати рівняння розкладу саліцилової кислоти.

Дослід 2. Утворення солей саліцилової кислоти.

У дві пробірки налити по 2 см³ натрій гідрокарбонату. В одну пробірку досипати саліцилової кислоти (~0,1 г), а в другу таку ж кількість фенолу. Що спостерігається? Зробити висновки.

Написати рівняння реакції утворення натрієвої солі саліцилової кислоти.

 

Дослід 3. Реакція саліцилової кислоти з розчином FeCl₃.

В пробірці розчинити декілька кристалів саліцилової кислоти у воді і долити 1-2 краплі розчину ферум (ІІІ) хлориду. Що спостерігається?

Прилити у пробірку такий же об'єм спирту. Чи змінилось забарвлення? Написати рівняння реакції.

 

Дослід 4. Добування естеру саліцилової кислоти (синтез).

У пробірку помістити кілька кристалів саліцилової кислоти, долити 3 краплі етанолу 1 краплю конц. сульфатної кислоти. Пробірку нагріти обережно, струшуючи її.

Що спостерігається?

Написати схему І механізм реакції утворення естеру.

 

Дослід 5. Взаємодія саліцилової кислоти з бромною водою.

У двох пробірках окремо розчинити декілька кристалів саліцилової та бензойної кислот у воді. Долити в кожну пробірку по кілька крапель бромної води. Що спостерігається? Де відбулося знебарвлення бромної води? Чому? Написати рівняння реакції.

 

Дослід 6. Взаємодія саліцилової кислоти з розчином KMnO₄.

Дослід проводити аналогічно досліду 5. Чи відбулося і де знебарвлення розчину KMnO₄? Пояснити результати досліджень.

 

Дослід 7. Гідроліз аспірину.

Кілька кристаликів аспірину розчинити у воді і одержаний розчин розділити на дві пробірки. Одну пробірку нагріти до кипіння і охолодити. В обидві пробірки прилити 1-2 краплі розчину ферум (ІІІ) хлориду. Де відбулися зміни? Чому? Написати рівняння гідролізу аспірину.

 

Дослід 8. Властивості винної кислоти.

а) Крупинку винної кислоти розчинити у воді і універсальним індикатором випробувати рН розчину. Написати рівняння ступінчастої дисоціації кислоти.

б) До розчину винної кислоти по краплях прилити розчину натрій гідроксиду. Що спостерігається? До одержаної суміші прилити надлишок калій гідроксиду до одержання однорідної суміші. Розчин зберегти для досліду в).

в) До розчину купрум (ІІ) сульфату прилити лугу. До одержаного осаду прилити розчин з досліду (б). Що спостерігається? Написати рівняння всіх реакцій. Даний розчин сегнетової солі (реактив Фелінга) здати лаборанту.

г) До розчину винної кислоти прилити 5-6 крапель розчину аміаку (нейтральне середовище) і 5-6 крапель кальцій хлориду. Утворення кристалів кальцій тартрату свідчить про нерозчинність даної солі у воді. Написати рівняння реакції.

Дослід 9. Добування кальцій цитрату.

У пробірку налити 1 см³ 5%-ного розчину лимонної кислоти, долити краплями 10%-ний розчин аміаку (до нейтральної реакції). До одержаного розчину прилити 1 см³ 5%-ного розчину кальцій хлориду. Суміш нагріти до кипіння. Утворений осад розчинний у холодній воді, а у гарячій – ні.

Написати рівняння реакції одержання солі. Зробити висновк.

 

Дослід 10. Розклад лимонної кислоти.

У суху пробірку внести незначну кількість кристалів лимонної кислоти, долити 2 см³ конц. H₂SO₄, закрити її корком з Г-подібною трубкою, кінець якої опустити в розчин Са(ОН)₂. Реакційну суміш обережно нагрівати. Спостерігати помутніння вапняної води. Чому? Потім кінець Г-подібної трубки опустити в пробірку з лужним розчином (надлишок І₂ + 10%-ний розчин NаOH) до знебарвлення. Спостерігати утворення жовтого осаду йодоформу.

Написати рівняння розкладу лимонної кислоти.

 

ЗАНЯТТЯ №24