ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №10 (6 год.)

Тема 14. Спирти та їх тіоаналоги. Малий практикум. Поняття про кислотно-основні властивості.

 

Мета заняття:

Засвоїти:

– будову, класифікацію, номенклатуру, ізомерію, методи добування, хімічні властивості одно-, двох- та трьохатомних спиртів та їх тіоаналогів;

– поняття про кислотність і основність органічних сполук;

– основні теорії кислот і основ, відмінності між ними;

– типи органічних кислот і основ та фактори, що впливають на їх силу.

 

Практичні навички:

Вміти:

– лабораторними методами одержувати спирти та їх тіоаналоги;

– проводити реакції ідентифікації спиртів та їх тіоаналогів;

– пояснювати силу кислот і основ в залежності від будови молекули.

 

Професійна орієнтація.

            Спирти та їх тіоаналоги (тіоли) – це сполуки з високою реакційною здатністю,  що знайшли своє застосування як розчинники та вихідні сполуки для синтезу фармацевтичних препаратів. Зокрема, етиловий спирт застосовують у медицині як антисептичний засіб та розчинник для виготовлення настоянок та екстрактів; аліловий спирт виступає сировиною для одержання в промисловості гліцеролу, бензиловий спирт використовується в парфумерії як фіксатор запаху та для виготовлення засобу проти корости (бензилбензоату), етиленгліколь використовується як антифриз, гліцерол – основа для мазей, розчинів та для одержання нітрогліцеролу тощо.

Тіольна група зустрічається як струткурний елемент у багатьох продуктах метаболізму (амінокислоти, білки, ферменти) та деяких препаратах (унітіол), що використовуються як антидоти.

            Важливим питанням для прогнозування хімічної поведінки спиртів та їх тіоаналогів є вивчення їх кислотно-основних властивостей. Уміння теоретично прогнозувати та експериментально визначати силу основ та кислот в органічних сполуках, дає можливість передбачати їх поведінку як в процесі синтезу, так і в процесі метаболізму.

            Тому вивчення властивостей спиртів та їх тіоаналогів, їх кислотно-основних властивостей є необхідною умовою для успішного засвоєння програмного матеріалу органічної хімії. 

 

Інтегративні зв’язки:

З попередніми і суміжними дисциплінами:

– загальна хімія – електронегативність елементів, полярність і поляризованість зв’язків, типи реакцій (моно- і бімолекулярні), гібридизація, комплексні солі.

З наступними дисциплінами:

– фармакологія – лікарські препарати, представники спиртів та тіолів, їх фармакологічна активність, фармакодинаміка;

– фармацевтична хімія – вивчення методів аналізу та ідентифікації лікарських препаратів, що містять гідроксильну та тіольну групи.

 

Хід заняття:

1.                  Контроль виконання домашнього завдання.

2.                  Виконання практичних дослідів.

3.                  Контроль вхідного рівня знань.

4.                  Розв’язування навчальних вправ та контроль за їх виконанням.

5.                  Визначення вихідного рівня знань.

 

Програма самопідготовки студентів.

Спирти та їх тіоаналоги.

1.                  Класифікація спиртів за числом гідроксильних груп і за природою вуглеводневого радикалу.

2.                  Ізомерія і номенклатура спиртів.

3.                  Способи одержання одно-, двох- і трьохатомних спиртів.

4.                  Кислотно-основні властивості спиртів. Міжмолекулярна асоціація спиртів, її вплив на фізичні і спектральні характеристики.

5.                  Хімічні властивості одно-, двох- і трьохатомних спиртів: утворення алкоголятів, простих і складних ефірів, внутрішньомолекулярна дегідратація, заміщення гідроксильних груп на галоген, окиснення.

6.                  Ідентифікація спиртів. Окремі представники, застосування.

7.                  Класифікація, номенклатура і ізомерія тіолів. Способи одержання.

8.                  Фізичні і хімічні властивості тіолів:

a.                  утворення тіолятів (меркаптидів);

b.                  взаємодія тіолів з алкенами;

c.                  алкілювання, ацилювання;ї

d.                  окиснення.

9.                  Окремі представники, застосування.

Поняття про кислотно-основні властивості.

10.              Електролітична і протонна теорії кислот і основ. Визначення понять “кислота” і “основа” згідно теорії Бренстеда–Лоурі.

11.              Типи органічних кислот (ОН-кислоти, SH-кислоти, NH-кислоти, СН-кислоти).

12.              Залежність кислотності органічних сполук від їх будови і природи розчинника.

13.              Типи органічних основ (оксонієві, амонієві, сульфонієві, p-основи).

14.              Фактори, що впливають на силу основ.

15.              Електронна теорія кислот і основ (теорія Льюїса).

16.              Принцип жорстких і м’яких кислот і основ (ЖМКО, Р. Пірсон, 1963).

 

О с н о в н і   п о н я т т я   т е м и

Склад – Будова – Властивості

Гідроксигрупа                                             Гліколі

Карбінол                                                     Правило Зайцева

Алкоголяти                                                 Асоціати

Контракція                                                Простий ефір (етер)

Складний ефір (естер)                               Атомність

Дегідратація міжмолекулярна                  Дегідратація внутрішньомолекулярна

Градус як міра концентрації спирту        Солі оксонію

Процент як міра концентрації спирту    Спирти одноатомні, багатоатомні

Спирти первинні, вторинні, третинні    Епоксисполуки

Дисульфід                                                    Тіолят (меркаптид)

Тіол, тіоспирт (меркаптан)                     Сульфоксид

Тіоетер (сульфід)                                       Краун-етер

Амонієві основи                                         Амонієві солі

Основність                                                 СН-кислоти

Кислотний центр                                     Основний центр

Жорсткі кислоти                                      Жорсткі основи

p-Основи                                                    SH-кислоти           

ОН-кислоти                                               NH-кислоти

 

 

 

 

Домашнє завдання.

1. Дати визначення поняттям:

Реакція етерифікації – це

 

 

Навести приклад:

 

 

 

Реакція естерифікації – це

 

 

Навести приклад:

 

 

 

Реакція дегідратації – це

 

 

 

 

Навести приклади реакцій внутрішньо-  та міжмолекуляної дегідратації:

 

 

 

Правило Зайцева – це

 

 

 

Навести приклад його застосування:

 

 

2.  Назвіть наступні спирти за міжнародною (замісникова і радикально- функціональна) і раціональною номенклатурами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Напишіть рівняння реакцій взаємодії н-пропілового спирту і етиленгліколю з:

1) Na:

 

 

 

 

 

2) H₂SO₄:

 

 

 

 

 

3) HCl (газ.):

 

 

 

 

 

4) PCl₅ або SOCl₂:

 

 

 

 

 

5) С₂Н₅ОН (H₂SO₄):

 

 

 

 

 

Назвіть продукти реакцій. Вкажіть, в яких реакціях спирти виявляють кислотні властивості, а в яких – основні?

4. Напишіть схеми реакцій пропантіолу-2 з такими реагентами:

1) Na:

 

 

2) KOH:

 

 

3) HgO:

 

 

4) CH₃COOH, H⁺:

 

 

5) [O] KMnO₄:

 

 

6) [O] H₂O₂:

 

 

Назвіть продукти реакцій.

5. Вкажіть в молекулах наведених сполук основні центри і визначте центр протонування:

 

 

 

 

 

 

6. Розмістіть в ряд по зменшенню кислотності наступні сполуки:

а) етанол, етан, етанамін:

 

 

 

б) фенол, п-нітрофенол, п-амінофенол:

 

 

 

в) метанол, метантіол:

 

 

 

 

Відповідь поясніть.

 

 

 

7. Здійсніть перетворення і назвіть продукти реакцій:

а) CHºCH  № 1  № 2  № 3  № 4  № 5  № 6  № 7;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) CH₂=CH₂  № 1  № 2  № 3  № 4  № 5:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Порівняйте основність атомів Нітрогену сполук в наступних парах:

  і  

   і 

Відповідь поясніть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тестові завдання.

1. Виберіть визначення, що відповідає поняттю «кислота» з позиції теорії Бренстеда-Лоурі:

1. сполука, здатна приєднувати протон

2. сполука, здатна віддавати протон

3. акцептор електронів

4. донор електронів

5. донор протонів

6. акцептор протонів

2. Яке з наведених висловлювань є помилковим для величини рК_а:

1. pK_a = – lgK_a

2. чим більша величина pK_a, тим сильніша кислота

3. чим менша величина pK_a, тим сильніша кислота

4. величина pK_a використовується для розрахунку кількості речовини в йонній формі

5. значення pK_a можна використовувати для встановлення істинності и чистоти сполуки

3. В наведеному рівнянні виберіть спряжені кислотно-основні пари:

                  

                   

                                  

 

4. Які з наведених нижче сполук називають кислотами Льюїса:

5. Визначте послідовність, в якій зменшується кислотність сполук в ряду:

1. оцтова кислота > β-бромпропіонова кислота > бромоцтова кислота > дибромоцтова кислота

2. β-бромпропіонова кислота > оцтова кислота > бромоцтова кислота > дибромоцтова кислота

3. дибромоцтова кислота > β-бромпропіонова кислота > бромоцтова кислота > оцтова кислота

4. дибромоцтова кислота > бромоцтова кислота > β‑бромпропіонова кислота > оцтова кислота

6. З представлених сполук виберіть первинний спирт:

1.                                                     2.

3.                     4.

5.

7. Вкажіть формулу реагенту, використовуваного в синтезі етанолу згідно схеми:

1. NaHCO₃                             2. CH₃COONa                       3. NaOH спирт. р-ин

4. NaOH водн. р-ин             5. H₂SO₄ конц.

8. Визначте центр протонування в молекулі основи новокаїнаміду

1. А (амонієвий центр)                      2. Б (π-основний центр)      3. В (оксонієвий центр)

4. Г (амонієвий центр)                       5. Д (амонієвий центр)

9. Визначте порядок зменшення кислотності кислотних центрів в молекулі 2‑гідрокси-4-сульфобензойної  кислоти:

1. А, Б, В                         2. В, А, Б                 3. А, В, Б                  4. Б, В, А          5. В, Б, А

10. Вкажіть продукт реакції гідратації пропену:

1. Бутанол-2                          2. Пентанол-2                       3. Пропанол-2

4. Пентанол-1                       5. Пропанол-1

11.  Яка з приведених реакцій окислення спиртів відноситься до реакцій каталітичного дегідрування:

1.

2.

3.

4.

5.

12. Вкажіть умови, при яких переважно відбувається реакція міжмолекулярної дегідратації спиртів:

1. при дії на спирти лугів                            2. при дії на спирти галогеноводневих кислот

3. пропускання пари спирту над Al₂O₃ при t=300-400°С

4. надлишок мінеральної кислоти (Н⁺) при t > 170°C

5. каталітична кількість мінеральної кислоти (Н⁺) при t=140-160°C

13. Які з приведених спиртів піддаються внутрішньо молекулярній дегідратації переважно по механізму Е1:

1. С₂Н₅ОН                             2.                      3.

4.                                 5.

14. Вкажіть назву кінцевого продукту реакції, що відбувається по схемі:

1. діетиловий етер                            2. етилацетат                        3. метилацетат

4. метилформіат                                5. диметиловий етер

15. Виберіть реакцію, за допомогою якої можна розрізнити первинні, вторинні і третинні спирти:

1. ксантогенова проба (CS₂ + NаOH)                                2. проба Лукаса (ZnCl₂ + HCl конц.)

3.          4. CrO₃; H₂SO₄

5. йодоформна проба (I₂ + NаOH)

16. За допомогою яких реакцій можна відрізнити пропіловий і ізопропіловий спирти:

1. індофенолова проба (Br₂; NH₃)                           2. взаємодія з хлоридом феруму (ІІІ)

3. взаємодія з гідроксидом купруму (ІІ)                  4. реакція дегідратації

5. йодоформна проба (I₂ + NаOH)

17. За допомогою якої реакції можна виявити a–гліколі:

1. проба Лукаса (ZnCl₂ + HCl конц.)                       2. йодоформна проба (I₂ + NаOH)

3. взаємодія з гідроксидом купруму (Cu(OH)₂)      4. індофенолова проба (Br₂; NH₃)

5. проба Бельштейна

 

 

 

18. Який з приведених спиртів володіє оптичною активністю:

1.                               2.                             3. СН₃СН₂-ОН

4.              5.

19. За допомогою яких реактивів можна розрізнити н-пропіловий і аліловий спирти:

1. Br₂               2. Cu(OH)₂                 3. ZnCl₂; HCl конц.                4. I₂ + NаOH

5. FeCl₃

20. Виберіть реагент, за допомогою якого можна розрізнити гліцерин і етиленгліколь:

1. I₂ + NаOH (йодоформна проба)                          2. ZnCl₂ + HCl конц. (проба Лукаса)

3. Cu(OH)₂                             4. KHSO₄; t                            5. HIO₄

21. Розмістіть наведені аміни в ряд по збільшенню їх основності у водному розчині:

1. метиламін < аміак < диметиламін < триметиламін

2. аміак < метиламін < диметиламін < триметиламін

3. аміак < метиламін < триметиламін < диметиламін

4. аміак < триметиламін < метиламін < диметиламін

5. триметиламін < аміак < диметиламін < метиламін

22. Розмістіть сполуки в ряд по зменшенню основності:

1. n-метиланілін > n-метоксианілін > анілін > n-нітроанілін

2. n- метоксианілін > n- метиланілін > анілін > n- нітроанілін

3. n- нітроанілін > анілін > n- метоксианілін > n- метиланілін

4. анілін > n- метоксианілін > n- нітроанілін > n- метиланілін

23. Вказані основні центри в наведеній сполуці розмістіть в порядку зменшення їх основності:

1. А, Б, В, Г, Д                  2. Б, В, Д, А, Г                  3. Д, А, В, Г, Б           4. В, Г, Б, А, Д

24. Виберіть які з приведених реакцій приводять до утворення первинних спиртів:

1.

2.

3.

4.

5.

 

Відповіді: 1) 2,5; 2) 2;  3) 2,4;  4) 1,3,5;  5) 4;  6) 2;  7) 4;  8) 5;  9) 2;  10) 2; 11) 2; 12) 3;

13) 4; 14) 3; 15) 2; 16) 5; 17) 3; 18) 4; 19) 1; 20) 4; 21) 4; 22) 2; 23) 3; 24) 1.

 

Практична частина.

Дослід 1. Розчинність спиртів, реакція їх водних розчинів.

Реактиви: метиловий, етиловий, пропіловий (або ізопропіловий), ізоаміловий спирти, етиленгліколь, гліцерол.

Методика виконання. У 6 пробірок внести по 2-3 мл дистильованої води і в кожну додати по 4-5 крапель відповідного спирту: у першу – метилового, у другу – етилового, у третю – пропілового (або ізопропілового), у четверту – ізоамілового, у п’яту – етиленгліколю, у шосту – гліцеролу і перемішати. Що при цьому спостерігається? Дайте пояснення.

 

 

Визначте реакцію середовища розчинів спиртів спочатку лакмусовим папірцем, а потім за допомогою рН-метра. Одержані результати запишіть:

 

 

 

Чим пояснити різну розчинність спиртів у воді?

 

 

 

Як називається явище зменшення загального об’єму при змішування спиртів з водою? Чим це пояснити?

 

 

 

Чи проводять електричний струм водні розчини спиртів?  

 

 

 

Дослід 2. Виявлення присутності води у спирті. Абсолютування спирту.

Реактиви: 96%-ний етиловий спирт, купрум(ІІ) сульфат (безводний).

Методика виконання. У пробірку внести три лопатки безводного білого порошку купрум(ІІ) сульфату та 2 мл етилового спирту. Пробірку злегка підігріти, розмішати її вміст. Які зміни спостерігаєте з купрум(ІІ) сульфатом? Дати пояснення.

 

 

Одержаний абсолютний спирт злити обережно у суху пробірку і залишити для наступного досліду.

 

Дослід 3. Утворення і гідроліз натрій етилату.

Реактиви: абсолютний етиловий спирт, натрій металічний, фенолфталеїн.

Обладнання: пінцет, скальпель, фільтрувальний папір, пробірка з корком та газовідвідною трубкою.

Методика виконання. У пробірку внести одержаний у попередньому досліді абсолютний етиловий спирт та кусочок металічного натрію. Пробірку закрити корком з газовідвідною трубкою з відтягнутим кінцем. Газ, що при цьому виділяється, підпалити. Напишіть відповідні схеми реакцій:

 

 

Після взаємодії всього натрію (для цього пробірку відкрити і вміст злегка підігріти) на дні утворюється білий твердий натрій етилат. Розчинити його у воді і до розчину додати декілька крапель фенолфталеїну.

Що при цьому спостерігається? Зробіть відповідні висновки і запишіть рівняння реакцій.

 

 

 

Чи будуть пропан (має приблизно таку ж молекулярну масу як і етанол) та диметивий етер (ізомер етанолу) реагувати в цих умовах з металічним натрієм? Чому?

 

 

 

 

 

Дослід 4. Дегідратація спиртів.

Реактиви: етиловий спирт, концентрована сульфатна кислота, алюміній оксид, бромна вода, 1%-ний розчин KMnO₄.

Методика виконання. А) Внутрішньомолекулярна дегідратація. У пробірку внести 8 крапель конц. H₂SO₄, 4 краплі етилового спирту, декілька крупинок алюміній оксиду Al₂O₃ і закрити корком з газовідвідною трубкою.

Кінець газовідвідної трубки занурити в іншу пробірку з 5 краплями бромної води. Реакційну суміш нагріти на полум’ї пальника. Як тільки бромна вода знебарвиться, негайно опустити кінець газовідвідної трубки в приготовлену пробірку з 1 краплею 1%-ного розчину KMnO₄ в 3 мл води. Продовжуючи нагрівання, зверніть увагу на зміну кольору розчину. Забравши пробірку, підпаліть газ, що виділяється. Відзначте колір полум’я. Напишіть схеми реакцій, які відбулись під час виконання досліду:

 

 

 

 

 

 

 

 

Б) Міжмолекулярна дегідратація. У суху пробірку внести суміш етилового спирту з концентрованою сульфатною кислотою (1:1) і обережно її нагріти до початку кипіння. Після припинення нагрівання до суміші додати ще 5-10 крапель етилового спирту. Що відчуваєте по запаху? Запишіть рівння реакції утворення етеру.

 

 

 

 

 

 

Дослід 5. Добування естерів (складних ефірів) взаємодією спиртів з мінеральними та органічними кислотами.

Реактиви: метиловий (етиловий) спирт, концентрована сульфатна кислота, безводний натрій ацетат, борна кислота.

Методика виконання. а) Добування етилового естеру борної кислоти. У фарфорову чашку змішати скляною паличкою невелику кількість борної кислоти, 2-3 краплі концентрованої сульфатної кислоти та 3-4 краплі спирту (метанолу або етанолу).  Палочку з одержаною сумішшю внести в полум’я пальника. Що спостерігаєте? Написати схеми реакцій, що відбуваються: утворення оксиду бору та борноетилового естеру:

 

 

 

Дана реакція є специфічною реакцією метилового і етилового спиртів.

 

б) Одержання етилацетату. В суху пробірку внести на висоту біля 2 мм безводного натрій ацетату, 3 краплі етилового спирту та 2 краплі концентрованої сульфатної кислоти. Вміст пробірки нагріти обережно над полум’ям пальника. Що відчуваєте через декілька секунд? Наведіть схеми відповідних реакцій:

 

 

 

 

Дослід 6. Окислення спиртів.

Реактиви: різні спирти, 10%-ний розчин сульфатної кислоти, 5%-ний розчин калій дихромату, 5%-ний розчин калій перманганату, 10%-ний розчин натрій нітропрусиду, 10%-ний розчин натрій гідроксиду.

Обладнання: мідна дротина.

Методика виконання. А) Окислювальне дегідрування спиртів. В суху пробірку внести декілька крапель спирту (метанол, етанол або інший первинний спирт). Паралельно на полум’ї пальника сильно нагріти спіраль з мідної дротини. Розжарену спіраль занурити в пробірку із спиртом. Що спостерігаєте?

 

Повторити дію декілька разів. Додайте до пробірки 2 краплі фуксинсульфітної кислоти. Поява рожево-фіолетового забарвлення вказує на утворення альдегіду. Запишіть схеми відповідних реакцій:

 

 

Б) Окислення спирту хромовою сумішшю в кислому середовищі. У пробірку внести 2-3 краплі 5%-ного калій дихромату, 2-3 краплі 10%-ного розчину сульфатної кислоти та при перемішуванні 2-3 краплі етилового спирту. Вміст пробірки нагріти. Що спостерігаєте? Напишіть схему реакції окислення спирту хромовою сумішшю:

 

 

 

 

 

 

Піпеткою відібрати краплю одержаного розчину в іншу пробірку та додати краплю фуксинсульфітної кислоти. Поява рожеов-фіолетового кольору вказує на утворення альдегіду.

В) Окислення спирту калій перманганатом. В пробірку внести 3 краплі ізопропанолу, 3 краплі 5%-ного розчину калій перманганату і 3 краплі 10%-ного розчину сульфатної кислоти. Пробірку злегка підігріти. Що спостерігаєте? Напишіть схему реакції окислення, пам’ятаючи, що при окисленні вторинних спиртів утворюються відповідні кетони:

 

 

 

 

 

Для підтвердження утворення кетону до 1 мл  води додати 1-2 краплі свіжоприготовленого 10%-ного розчину натрій нітропрусиду, 1-2 краплі утвореного кетону, 1-2 краплі 10%-ного розчину натрій гідроксиду. Забарвлення суміші в темно-червоний колір, який переходить в оранжевий, а при додаванні до реакційної суміші льодяної ацетатної кислоти – у вишневий колір – вказує на утворення ацетону.

 

Дослід 7. Утворення йодоформу із спирту.

Реактиви: етиловий (або ізопропіловий) спирт, розчин йоду в KІ, 10%-ний розчин натрій гідроксиду.

Дослід відбувається тільки із спиртами, що містять метильну групу при первинному або вторинному атомах Карбону, що зв’язані з гідроксильною групою. Наприклад:

Методика виконання. У пробірку внести 2-3 краплі етилового (ізопропілового) спирту, 3 краплі розчину йоду в калій йодиді і 1-2 краплі 10%-ного розчину натрій гідроксиду до зникнення бурого забарвлення. Необхідно стежити за тим, щоб у реакційній суміші не було надлишку лугу, який сприяє гідролізу йодоформу. Луг припиняють додавати після того, як йод у реакційній суміші знебарвиться.

Реакційну суміш злегка нагріти до утворення світло-жовтого забарвлення. Потім дати охолонути. Що спостерігаєте? 

 

 

Напишіть схеми реакцій, що відбувається:

а) взаємодія йоду з лугом

 

 

 

б) окиснення спирту натрій гіпойодитом:

 

 

 

 

в) заміщення атомів гідрогену в радикалі на галоген:

 

 

 

 

 

г) розщеплення утвореної сполуки в присутності лугу

 

 

 

 

 

Дослід 8. Ідентифікація первинних, вторинних і третинних спиртів (проба Лукаса).

Реактиви: етиловий спирт, ізопропіловий спирт, трет-бутиловий спирт, реактив Лукаса (еквімолярні кількості цинк хлориду і концентрованої хлоридної кислоти).

Первинні, вторинні і третинні аліфатичні спирти, що містять 6 атомів карбону, аліловий та бензиловий спирти з різною швидкістю утворюють з реактивом Лукаса (еквімолярна суміш цинк хлориду і концентрованої хлоридної кислоти) хлоралкани. Цю особливість використовують для ідентифікації спиртів. Третинні спирти реагують майже зразу ж з виділенням шару хлоралкану, що не змішується з водою. Вторинні спирти – повільніше, приблизно через 5 хвилин, з виділенням крапель хлоралкану і помутнінням розчину. Первинні спирти, за винятком алілового і бензилового спиртів, не взаємодіють з реактивом Лукаса.

Третинні і вторинні спирти можна відрізнити пробою з концентрованою хлоридною кислотою у відсутності цинк хлориду. В цих умовах третинні спирти реагують протягом 3-5 хвилин, вторинні – не реагують.

Методика виконання. В три пробірки внести окремо по 3-4 краплі етилового, ізопропілового і трет-бутилового спиртів, додати по 6 крапель реактиву Лукаса. Вміст пробірок збовтати і спостерігати за змінами, що відбуваються в пробірках впродовж 5 хвилин.

Напишіть схеми реакцій, що відбуваються:

 

 

 

 

 

Який висновок можна зробити щодо використання цієї реакції? Яка роль в цій реакції цинк хлориду?

 

 

 

                                                                                                           

 

Чому серед первинних спиртів в дану реакцію вступають аліловий та бензиловий спирти?

 

 

 

 

 Чи можна з допомогою проби Лукаса ідентифікувати вищі спирти?

 

 

 

 

 

Дослід 9. Взаємодія спиртів різної атомності з купрум(ІІ) гідроксидом.

Реактиви: етиловий спирт, етиленгліколь, гліцерол, 5%-ний розчин купрум(ІІ) сульфату, 10%-ний розчин натрій гідроксиду.

Методика виконання. У три пробірки внести по 5 крапель 5%-ного розчину купрум(ІІ) сульфату і 6 крапель 10%-ного розчину натрій гідроксиду. Що утворюється?

 

Після цього в першу пробірку додати 5 крапель етилового спирту, в другу – 5 крапель етиленгліколю, в третю – 5 крапель гліцеролу. Реакційні суміші перемішати.

Що при цьому спостерігаєте? Зробіть висновок про кислотні властивості етанолу, етиленгліколю і гліцеролу. Напишіть схеми реакцій, що відбуваються:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реакція з купрум(ІІ) гідроксидом є якісною на багатоатомні спирти.

Поясніть, чому кислотні властивості дво- і триатомних спиртів сильніші, ніж одноатомних?

 

 

 

Дослід 10. Утворення акролеїну з гліцеролу (якісна реакція на гліцерол – акролеїнова проба).

Реактиви: гліцерол, безводний калій гідрогенсульфат, розчин фуксинсульфітної кислоти.

Методика виконання. У суху пробірку внести декілька кристалів безводного калій гідрогенсульфату KHSO₄ і 2-3 краплі гліцеролу. Реакційну суміш нагріти на полум’ї пальника. Ознакою розкладу гліцеролу є побуріння рідини і поява важких парів ненасиченого альдегіду – акролеїну з різким запахом. (Витяжна шафа!). В пробірку опустити смужку фільтрувального паперу, змоченого розчином фуксинсульфітної кислоти. Поява рожево-фіолетового кольору вказує на утворення альдегіду. Наведіть схему утворення акролеїну з гліцеролу:

 

 

 

 

 

 

 

Дослід 11. Взаємодія віцинальних поліолів з йодною кислотою.

Реактиви: йодна кислота, концентрована нітратна кислота, етиленгліколь або гліцерин, 5%-ний розчин аргентум нітрату.

Методика виконання. В пробірці змішати 2 мл йодної кислоти і 1 краплю (не більше!) концентрованої нітратної кислоти. До одержаного розчину додати 1 краплю етиленгліколю або гліцеролу. Вміст пробірки енергійно збовтувати впродовж 10-15 с. Віцинальні поліоли окиснюються, а йодна кислота відновлюється в йоднувату, Напишіть відповідну схему реакції:

 

 

 

 

 

До одержаного розчину в пробірку додати 2 краплі 5%-ного розчину аргентум нітрату. Що спостерігаєте? Напишіть схему реакції:

 

 

 

 

 

 

Дана реакція використовується для ідентифікації віцинальних поліолів. При негативній пробі можливе виділення коричневого осаду, що розчиняється при збовтуванні.

 

Контрольні питання:

1. Що називають контракцією спирту і які фізико-хімічні явища лежать в його основі?

 

 

 

 

2. Назвіть реагенти, з допомогою яких можна замінити гідроксильну групу спиртів на атом галогену?

 

 

 

 

3. Чи можна третинні і вторинні спирти розрізнити пробою з концентрованою хлоридною кислотою без цинк хлориду?

 

 

 

4. В яких умовах відбувається внутрі- і міжмолекулярна дегідратації спиртів? Яка роль концентрованої сульфатної кислоти?Напишіть схеми і механізм цих реакцій. Які класи органічних сполук при цьому утворюються?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Як називається реакція взаємодії спирту з карбоновою кислотою?

 

 

6. Для відкриття яких спиртів використовують йодоформну пробу? Напишіть відповідні схеми реакцій.

 

 

 

 

7. З допомогою яких реакцій можна відрізнити одно- і поліатомні спирти?

 

 

 

 

 

8. Чому і як після завершення дослідів з меркаптанами потрібно обробляти хімічний посуд?

 

 

 

9. З допомогою яких хімічних реакцій ідентифікують меркаптани?

 

 

 

Студент повинен знати:

– будову, класифікацію, номенклатуру, ізомерію, методи добування та хімічні властивості спиртів та тіоспиртів;

– основні теорії кислот і основ (теорія Арреніуса, теорія Бренстеда-Лоурі, теорія Льюїса), відмінності між ними;

– типи органічних кислот і основ та фактори, що впливають на їх силу.

 

Студент повинен вміти:

– проводити реакції, що характеризують хімічні властивості спиртів та тіоспиртів, їх ідентифіковувати;

– пояснювати силу кислот і основ в залежності від будови молекули;

 

Список рекомендованої літератури:

Основна:

1. Черних В.П., Зіменковський Б.С., Гриценко І.С. Органічна хімія /За заг. ред. В.П. Черних. – 2-ге вид., випр. і доп. – X: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2008. – 752 с.

2. Ю.О. Ластухін, С.А. Воронов. Органічна хімія. – Львів “Центр Європи”, 2006. – 864 с. 3. В.П.Черних, I.С.Гриценко, М.О.Лозинський, З.І.Коваленко Загальний практикум з органічної хімії: Навч. посіб. для студ. ВНЗ III -IV рівнів акредитації /Під загальн. ред. В.П.Черних. – X.: Вид-во НФаУ; Золоті сторінки, 2003. – 592 с.

4. В.Л. Белобородов, С.Е. Зурабян, А.П.Лузин, Н.А. Тюкавкина. Органическая химия. – Москва «Дрофа», 2003. – 639 с.

5. Н.Н. Артемьева, В.Л. Белобородов, С.Е. Зурабян, А.А.Кост, А.П.Лузин, В.Е. Ручкин, И.А.Селиванова, Н.А. Тюкавкина  Руководство к лабораторным занятиям по органической химии. – Москва «Дрофа», 2002. – 384 с.

6. Матеріали підготовки до лекцій та тексти лекцій http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/index.php?&path=pharma_2/classes_stud/uk/pharm/prov_pharm/ptn/%CE%F0%E3%E0%ED%B3%F7%ED%E0%20%F5%B3%EC%B3%FF/2%20%EA%F3%F0%F1/

Додаткова:

1. Березин Б. Д. Курс современной органической химии. – М.: Высшая школа, 2003.–768 с.

2. Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии: В 2 кн. /Пер. с англ. /Под ред. А.Н. Несмеянова. – М.: Мир. 1968.

3. Марч Дж. Органическая химия: В 4 т. – М.: Мир, 1987,

4. Гауптман З., Грефе Ю., Ремане Х. Органическая химия. – М.: Химия, 1979. – 832 с.

5. Шабаров Ю.С. Органическая химия: В 2 кн. – М.: Химия, 1996. – 847 с.

6. Физер Л., Физер М. Органическая химия: В 2 кн. – М.: Химия, 1969.

7. Найдан В.М. Органічна хімія (Малий лабораторний практикум). – Київ, 1994. – 336 с.

8. Некрасов В.В. Руководство к малому практикуму по органической химии. – М.: Химия, 1964.

9. Голодников Г.В., Мандельштам Т.В. Практикум по органическому синтезу. – Издательство ЛГУ имени А.А. Жданова, 1976.

 

Методичну вказівку склали:                                                      к. х. н., доц. Г.Я. Загричук

                                                                                                          к.х.н. А.Є.Демид

Затверджено на засіданні кафедри

“___” ___________ 200__ р. Протокол № _____

Переглянуто на засіданні кафедри

“___” ___________ 200__ р. Протокол № _____