Методичні вказівки 4 страница

Заняття 12.

Галогенпохідні.

Контрольні запитання:

1. Назвіть сполуки за міжнародною номенклатурою ІЮПАК:

а) б) в)

г) д) е)

2. Напишіть рівняння реакцій взаємодії 2- метил - 2,4- діхлорбутану з спиртовим розчином луги, з водним розчином луги.

3. Напишіть схеми одержання:

а) 2- бром - 3- метилбутану з бромистого ізоамилу

б) бромистого втор - бугилу з бромистого бутилу,

в) 2-.метил- 2- хлорбутану з 2- метилбутану - 1

г) 1,2- дихлоретану з етилового спирту.

4. Отримайте будь яким засобом хлористий ізобутил. Напишіть рівняння реакцій його взаємодії з: а) ціаністим калієм, б) аміаком, в) етілатом натрію, г) спиртовим та водним розчином луги.

Використовуючи ацетилен та неорганічні реагенти, отримайте:

а) хлористий вініл, б) хлористий етиліден.

6. Виходячи з органічного галогеніду запропонуйте метод синтезу наступних сполук:

а) C₆H₅OCH₂CH₃

б) C₆H₅C = CCH₃

в)

7.Проведіть нітрування сполук: а) хлорбензолу, б) нітробензолу в) фенолу, г) етилбензолу, д) бензойної кислоти, е) о- нітробензолу.

8. При взаємодії суміші етилового спирту та фенолу з надлишком бромної води видалилося 33,1 г осаду. Така ж кількість сумішей може прореагувати з 13,8 г металевого натрію. Який похідний склад суміші у грамах?

Хід роботи:

Дослід 1. Одержання бромистого етилу.

Реактиви та матеріали: етиловий спирт, бромід калію (порошок); сірчана кислота (d=1,84 г/см).

До пробірки з вивідною трубкою містять 3 краплі спирту, 2 краплі води та 3 краплі сірчаної кислоти. Охолодив розігріту спирто - кислотну суміш, в неї містять на кінці мікролопатки кілька кристалів броміду калію. Пробірку закріплюють під кутом у лапці штативу та обережно нагрівають вміст пробірки до кипіння. Кінець відвідної трубки занурюють у іншу пробірку, яка містить 6- 7 крапель води та охолоджують кригою. Нагрівання проводять до зникнення кристалів броміду калію у реакційній пробірці.

В приймачі утворюється 2 шари: нижній - бромистий етил, верхній - вода. За допомогою піпетки вилучають верхній шар. Скляною паличкою вносять 1 краплю бромистого етилу у полум'я пальника. Полум'я забарвлюється по краях у зелений колір.

Хімізм процесу:

C₂H₅OH + OH – SO₃H «C₂H₅ – O – SO₃H + HOH (етилсірчана кислота)

KBr + H₂SO₄ «HBr + KHSO₄ (гідросульфат калію)

C₂H₅ – O – SO₃H + HBr ® C₂H₅Br + H₂SO₄

бромистий етил

Найбільш зручним засобом одержання галогеналкілів є заміщення гідроксильної групи спиртів R - ОН на галоген. Одержання галогенпохідних зі спиртів використовується у великих масштабах, так як спирти - легко доступні та добре вивчені сполуки. У деяких випадках при отриманні галогеналкілів замість галогенводнів застосовують галогеніди фосфору.

Дослід 2. Одержання бромбензолу.

Реактиви та матеріали: бензол; бром; залізо (ошурки); натронне вапно; їдкий натр, 2 н розчин. (Дослід проводять у витяжній шафі).

До сухої пробірки містять трохи залізних ошурок, 5 крапель бензолу та 2 краплі брому. Отвір пробірки одразу зачиняють пробкою з газовідвідною трубкою, до якої прикріплена скляна трубка - поглинач з натронним вапном. Реакція починається негайно, суміш при цьому майже не розігрівається. Після того як в реакційній пробірці припиниться виділення бульбашок НВг та зникнуть забарвлені пари брому, її містять до водяної бані та нагрівають 2 хв. за температурою 60- 70'С. Отриманий бромбензол охолоджують та промивають від слідів брому розчином їдкого натру майже до знебарвлення. Верхній водний шар підбирають за допомогою піпетки. З бромбензолом проводять якісну реакцію на галоген.

Хімізм процесу:

2Fe + 3 Br₂ ® 2FeBr₃

Дослід 3. Бромування стиролу.

Реактиви та матеріали: стирол, бром, оцтова кислота, крижана.

У витяжній шафі дуже обережно готують розчин брому у крижаній оцтовій кислоті.

До пробірки містять 3 краплі стиролу і при постійному змішуванні по 1 краплі додають розчин брому, доки чергова крапля брому не перестане знебарвлюватись. До одержаного розчину додають 5 крапель холодної води, через деякий час випадає білий осад фенілдиброметану.

За цих умов відбувається приєднання брому за містом подвійного зв'язкуу боковому ланцюгу.

Дослід 4. Міцність галогену, який знаходиться у бензольному кільці.

Реактиви та матеріали: хлорбензол; нітрат срібла, 0,2 н розчин.

До пробірки містять 1 краплю хлорбензолу, 5 крапель води та нагрівають до кипіння. До гарячого розчину приливають 1 краплю розчину нітрату срібла. Виникнення білого осаду або муті хлориду срібла не спостерігається. Це підтверджує міцність зв'язку галогену з ядром. Атом галогену зв'язан з бензольним ядром. В наслідок утворюється часткова двозв'язаність - С- Hal, яка приводить до зменшення довжини зв’язку та зростанню її енергії. Сполучення зменшує полярність зв'язку С- Наl й тим самим ускладнює умови для протікання реакцій заміщення.

Рухомість галогену в ядрі збільшують електрон - акцепторні замісники. Наприклад нітрогрупа в пара - або орто - положенні до галогену.

Дослід 5. Легка рухомість галогену, який знаходиться у боковому ланцюгу.

Реактиви та матеріали: хлористий бензил; нітрат срібла, 0,2 н розчин.

У пробірку містять 1 краплю хлористого бензилу, 5 крапель води нагрівають до кипіння та додають 1 краплю розчина нітрату срібла. Негайно випадає осад білого кольору хлориду срібла.

Хімізм процесу:

C₆H₅ – CH₂Cl + HOH ® C₆H₅ – CH₂OH + HCl

хлористий бензил бензиловий спирт

HCl + AgNO₃ ® AgCl + HNO₃

Атом галогену a - вуглецевого атому бокового ланцюгу має велику рухомість.

ЛІТЕРАТУРА

Основна:

1. Гранберг И.И. Практические работы и семинарские занятия по органической химии. М.: Высшая школа. 1987.

2. Домбровський А.В. Органічна хімія. Навч. посіб. – К.: Вища школа. 1991.

3. Писаренко А.П., Хавин З.Я. Курс органической химии. Издание перер. и доп. Учеб. для студентов нехимических специальностей. М.: Высшая школа. 1975.

4. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. Учебник для студентов мединститутов. – М.: Высшая школа. 1974.

5. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. Ч. 1 Алифатические соединения. М.: Высшая школа. 1981.

6. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. (в 2-х частях), ч. 2. Карбоциклические и гетероциклические соединения. Учеб. для вузов. 6-е перер. и доп. М.: Высшая школа. 1981.

7. Тейлор Г. Основы органической химии для студентов нехимических специальностей./ пер. с англ. Е.Д./ М.: Мир. 1989.

8. Грандберг И.И. Органическая химия. М.: Высшая школа. 1987.

9. Черных В.П., Зименковский Б.С., Гриценко И.С. Органическая химия. В 3-х томах. Харьков: Основа. 1993, 1995, 1998.

Додаткова література:

1. Васильева П.В. Практические работы по органической химии. Малый практикум. – М.: просвещение. 1987.

2. Гиттис С.С. Практикум по органической химии. Учебное пособие. М.: высшая школа. 1991.

3. Задачи и упражнения по органической химии. Учебное пособие для студентов хим.-био. Специальностей. М.: Просвещение. 1982.

4. Кост А.Н. Упражнения и задачи по органической химии. Учебное пособие. М.: Высшая школа. 1974.

5. Мановецький П.С. Органічна хімія. Лабораторний практикум. – К.:Вища школа. 1975.

6. Миронов В.А., Янковский С.А. Спектроскопия в органической химии. Сб. задач. Учебное пособие. М.: Химия. 1985.

7. Некрасов В.В. Руководство к малому практикуму по органической химии. – М.: Химия. 1975.

8. Янковская Л.А. Современные теоритические основы органической химии. – М.: Химия. 1978.

9. Бражко О.А. та ін. Методичні вказівки до лабораторних робіт з органічної хімії (для студентів біологічного факультету заочного відділення). Запоріжжя: ЗДУ. 1997.

10. Азотистые гетероциклы и алкалоиды. Под. ред. В.Г. Карцева, Г.А. Толстикова. Москва 2001.

Дата добавления: 2015-08-31