8 Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ GVHD: Nguyễn Văn Bời Nguyễn Quang Khuyến

BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA THÍ NGHIỆM

vectorstock.com/27221078

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN CHEMISTRY PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

8 Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ GVHD: Nguyễn Văn Bời Nguyễn Quang Khuyến WORD VERSION | 2020 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

GVHD: Nguyễn Văn Bời

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

AMIN – AMINO ACID – PROTIT – CHẤT BÉO – XÀ PHÒNG

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Văn Bời

Ngày làm thí nghiệm

: 12/05/2008

Lớp

: ĐHHO2A

Họ tên sinh viên

: Kha Hải Đăng

ĐIỂM

O

Nhóm: I

N

Nhận xét: ......................................................................................................................

Ơ

.....................................................................................................................................

H

..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

N

.....................................................................................................................................

Y

NỘI DUNG

U

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Q

• Tính bazo của amin, phản ứng tạo phức với Cu2+ • Phản ứng của aminoacid với Cu2+

M

• Phản ứng với HNO2

KÈ

• Tính đệm của protit • Thủy phân chất béo bằng NaOH, điều chế xà phòng

ẠY

•

Điều chế chất tẩy rữa

• Tính chất của xà phòng và phản ứng tẩy rữa tổng hợp

D

2. THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆM 1. Tính chất của metyl amin a. Tính bazo Thao tác: cho vào ống nghiệm 0,1ml metyl amin, nhỏ vào dung dịch 1 giọt PP Hiện tượng: dung dịch chuyển màu từ không màu sang màu đỏ tím

-1-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

HO

OH C

O

O

O

2CH3NH2

CO

C

O

2CH3NH3

CO

PP

FF IC IA L

Do trên N có cập electron tự do chưa tham gia liên kết có khả năng nhận proton H+ nên

amin có tính bazo. Đối với metylamin nhóm –CH3 có hiệu ứng cảm +I mang khả năng đẩy electron → làm mật độ electron trên N tăng → khả năng kết hợp proton H+ tăng → tính bazo tăng.

Phản ứng thủy phân trong nước của amin: Ta có pHmetylamin = 10,6 PP không màu hóa đỏ tím. b. Phản ứng với CuSO4

CH3NH3+ + OH-

O

[CH3NH3+]OH-

CH3NH2 + HOH

N

Thao tác: (0,1ml metylamin + 0,1ml CuSO4 2N) tiếp tục cho CuSO4 vào đến khi kết

Ơ

tủa tan hết.

H

Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh đậm nhưng sau khi cho tiếp metylamin kết tủa tan lại hình thành dung dịch xanh dương tím.

Y

CuSO4 tạo tủa xanh đậm

N

Do khả năng thủy phân trong nước metylamin tạo kết tủa với ion Cu2+ trong muối [CH3NH+3]2SO4 + Cu(OH)2↓xanh đậm

U

CuSO4 + [CH3NH+3]OH-

Q

Khả năng tạo phức của amin với ion Cu2+ trong dung dịch bazo, có màu xanh tím nên tủa tạo ra tan lại khi tiếp tục cho metylamin vào.

Cu(OH)2

Cu[CH3NH3]4 dd xanh tím

KÈ

M

4CH3NH3

2OH-

c. Phản ứng với FeCl3

Thao tác: cho vào ống nghiệm 0,1ml metylamin, tiếp tục cho vào 0,1ml FeCl3 0,1N.

ẠY

Hiện tượng: kết tủa nâu đỏ

D

Sơ đồ phản ứng: FeCl3 + 3[CH3NH+3]OH-

3[CH3NH+3]Cl- + Fe(OH)3↓nâu đỏ

Nhận xét: ion Fe3+ phản ứng với dung dịch metylamin đã thủy phân (chứa ion OH-) tạo tủa của Fe3+ màu nâu đỏ đặc trưng. Do metylamin không có phản ứng tạo phức với Fe(OH)3 nên tủa sẻ không tan lại sau phản ứng.

-2-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

THÍ NGHIỆM 2. Phản ứng của acid aminoaxettic (glyxin) với chất chỉ thị màu và với CuO a) Phản ứng của acid aminoaxettic (glyxin) với chất chỉ thị màu Cho vào 3 ống nghiệm: mỗi ống 1ml NH2CH3COOH 2%.

N N

(H3C)2N

FF IC IA L

Ống 1 nhỏ vào 2 giọt metyl da cam : dung dịch có màu vàng đổi màu không đáng kể.

SO3Na

Metyl da cam

Ống 2 nhỏ vào 2 giọt metyl đỏ: dung dịch chuyển màu từ màu đỏ sang vàng.

COOH

N

N

N(CH3)2

O

Metyl đỏ

N

Ống 3 nhỏ vào 2 dung dịch quỳ: dung dịch quỳ có màu xanh chuyển sang vàng.

Nhận xét: Glyxin là hợp chất tồn tại cả hai tính chất là acid và bazo, gần như là có phản

Ơ

ứng trung tính, hay phản ứng acid rất yếu. Có chỉ số pH khoảng 6,8.

H

b) Phản ứng của acid aminoaxettic (glyrin) với CuO

N

Thao tác: cho 0,5 gam CuO và 2 giọt glyxin 2% vào ống nghiệm lắc và đun nóng vài phút rồi đặt trên giá để cho CuO dư lắng xuống.

Y

Hiện tượng: cho tinh thể muối phức nội của đồng có màu xanh

U

Cũng như các acid cacboxylic khác các aminoacid có thể tạo muối với bazo mạnh. Ngoài

KÈ

M

này rất bền.

Q

các muối thường các α-aminoacid có thể tạo phức nội phân tử với kim loại nặng, phức

OC

COOH

Cu2+

H2C

N H2

NH2

H2 N

O Cu

H2C

CH2 O

C O

Nhận xét: đây là màu xanh đặc trưng cho tất cả các α-aminoaxit

ẠY

Do muối phức rất bền không bị phân hủy bởi kiềm nên cho 1-2 giọt dung dịch NaOH 1%

D

vào ống nghiệm chứa 0,5ml dung dịch trên không tạo tủa Cu(OH)2. Nếu có tạo tủa thì

do dung dịch trong ống nghiệm có lẫn CuO ban đầu phản ứng dư.

Khi gạn lấy dung dịch còn lại cho vào ống nghiệm khác và làm lạnh trong cóc nước đá trộn với NaOH thì màu xanh dung dịch đậm hơn, xanh sẫm phản ứng dể xảy ra, phức tạo bền hơn.

THÍ NGHIỆM 3. Phản ứng của glyxin với acid nitrơ (HNO2) -3-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

Thao tác: cho vào ống nghiệm 1ml glyxin 10%, 1ml dung dịch NaNO2 10% và 2 giọt acid axetic đặc.

Hiện tượng: sủi bọt trong dung dịch.

Trạng thái ion hóa của các nhóm này tùy thuộc vào pH của môi trường. Trong môi

FF IC IA L

trường axit (pH < 7) nhóm cacboxyl không ion hóa, nhóm amino proton hóa. Còn trong môi trường kiềm (pH > 7) nhóm cacboxyl ion hóa, nhóm amino không ion hóa.

Phản ứng đầu tiên xảy ra trong hổn hợp là sự tạo thành HNO2:

NaNO2 + CH3COOH → CH3COONa + HNO2

Do đó phản ứng của hổn hợp sẽ xảy ra trong môi trường acid nhóm cacboxyl không ion hóa, nhóm amino proton hóa:

O

H2NCH2COOH + HONO → HOCH3COOH + N2↑ + H2O

Nhận xét: phản ứng giải phóng khí, dùng để nhận biết amin bậc I, nhận biết bằng sự giải

N

phóng N2 trong phản ứng và khả năng tạo rượu bậc I (đối với amin bậc II andehit)

Ơ

THÍ NGHIỆM 4. Tính đệm của protic

Chuẩn bị dung dịch protein (dung dịch lòng trắng trứng)

H

Phân tử protit gồm các mạch dài (các chuổi) poli petide hợp thành.

N

Các protit khi thủy phân cho các aminoaxit và một thành phần khác không phải protit

Y

(phi protit) như gluxit, lipit, acid nuleotic… Tương tự aminoaxit, protein có tính chất điện

U

li lưỡng tính. Tùy theo pH của môi trường, điện tích của các phân tử protein cũng thay đổi

Q

Dưới tác dụng của môi trường acid hay bazo, protit bị thủy phân hóa:

KÈ

M

Protit

H N

H2 O

các poli peptit

H2 O

peptit

H2 O

amino acid O

+

H C

C

R

O

nH2O

H hay OH

-

H C

n H2N

C

OH

R

n

ẠY

a. Trong môi trường acid Ống nghiệm 1: nhỏ vài giọt metyl da cam vào 0,1ml HCl 0,1N có 1ml nước cất thì

D

màu dung dịch trở thành hồng và có kết tủa tinh thể màu nâu đỏ. Ống nghiệm 2: cho vào ống nghiệm khoảng 2-3 ml protic và 1ml dung dịch ở ống 1 từ nâu đỏ chuyển sang cam vàng.

Nhận xét: trong môi trường acid thì protit vừa thủy phân tạo amino acid có nhóm cacboxyl không ion hóa, nhóm amino proton hóa.

-4-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

b. Trong môi trường kiềm Ống nghiệm 3: cho 0,1ml NaOH 0,1N cho thêm nước cất, lắc đều và cho thêm 2-3 giọt PP dung dịch nhuốm màu hồng Ống nghiệm 4: cho vào ống nghiệm khoảng 2-3 ml protic và 1ml dung dịch ở ống 3

FF IC IA L

màu hồng hơi nhạt Nhận xét: trong môi trường bazo thì protit vừa thủy phân tạo amino acid có nhóm cacboxyl ion hóa, nhóm amino không ion hóa.

THÍ NGHIỆM 5. Các phản ứng màu của protit a. Phản ứng biure Thao tác: (1ml protit + 1ml NaOH 30% + 1 giọt CuSO4)

O

Hiện tượng: tạo thành phức chất màu tím đỏ

Trong môi trường OH- protit có phản ứng thủy phân tạo aminoacid sau đó tham gia phản

N

ứng tạo phức với Cu2+:

O

H C

O

C

N

R

R

H2 N

C

Cu2+

O

H

2 H2N

Ơ

O

Cu

HC

R

CH C N H2

O

O

Phức màu tím đỏ

U

kết hidro với 2 Nitơ.

Y

Nhận xét: Trong đó phức chất được tạo ra giữa Cu liên kết trực tiếp với 2 Oxi và tạo liên

Q

Đây là phản ứng đặc trưng của liên kết pepetide (-CONH-), tất cả các chất có từ 2 liên kết peptit trở nên đều cho phản ứng này.

M

b. Phản ứng ninhidrin

KÈ

Thao tác: (1ml protit + 2-3 giọt ninhidrin) lắc và đun sôi vài phút.

Hiện tượng: tạo thành hợp chất màu xanh tím Ninhidrin là hdrat của triextohidrinden. Phản ứng với aminoacid bằng phản ứng deamin

D

ẠY

oxi hóa của aminoacid với ninhidrin cho sản phẩm muối màu tím:

-5-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

O

O O

H2N

H C

H2O

COOH

H C

N

R

O

COOH

R O C2O O

O H2O

NH2

N

H2O

O O O

R

O

O

O

C H

FF IC IA L

RCHO

O

O H+ N

O

N

O

O

O

O

O

màu tím

Nhận xét: các alpha axit amin của protein tham gia phản ứng với ninhidrin, phản ứng

N

chung là phản ứng có sự tham gia của cả hai nhóm α-COOH và α-NH2. Dùng để định

Ơ

tính, định lượng protein

H

c. Phản ứng xantoprotein

Cho vào ống nghiệm 1ml protit và 0,2-0,3ml HNO3 đặc, lắc nhẹ kết tủa dạng keo màu

N

vàng

Y

Đun nóng hỗn hợp sôi trong khoãng 1-2 phút protit tan ra và sẽ cho màu đặc trưng của

U

hổn hợp là màu vàng sáng.

KÈ

M

Q

Phản ứng nitro hóa tiriozin:

OH

OH O2N

NO2

+2HNO3 -H2O H2C

H C

COOH

H2 C

NH2

H C

COOH

NH2 vàng sáng

Phản ứng xantoprotein cho màu vàng sáng, dùng để nhận ra sự có mặt aminoacid chứa

ẠY

vòng thơm trong phân tử protit hay poli peptit. Màu vàng sinh ra do các hợp chất

D

polinitro được tạo thành nhờ phản ứng nitro hóa trên.

Làm nguội hổn hợp cho vào từng giọt NaOH 30% (khoảng 2ml) cho màu vàng da cam.

-6-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

OH

OH

O

O2 N

NO2

O2 N

O2 N O

H2C

H C

COOH

H2C

NH2

H C

ONa

O

N

COOH

N

2NaOH

O

-2H2O H2C

NH2

H C

COONa

NH2

vàng sáng

vàng da cam

FF IC IA L

Trong môi trường kiềm, màu vàng sáng chuyển thành màu vàng cam, do tạo thành anion mang màu.

THÍ NGHIỆM 6. Điều chế xà phòng

Cho vào erlen có dung tích 250ml, khoảng 2,5g NaOH rắn và 7,5ml etanol 96%, cho tiếp 7,5 ml nước để hòa tan NaOH (do etanol không tác dụng được với NaOH và không tan trong nước).

O

Cho tiếp 7,5 gam dầu dừa và thêm vài viên đá bọt đun khoảng 2 giờ, trong quá trình

N

đun cần khuấy hổn hợp bằng đủa thủy tinh

۩ Dầu dừa tan rất ít trong nước nhưng lại tan tốt trong acol nên ta cho etanol vào làm

Ơ

tăng khả năng tan của dầu dừa.

H

۩ Dầu dừa (có gốc Hidro cacbon dao động từ C8 – C12) tức lipit còn gọi là chất béo,

N

có khả năng thủy phân trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa este) Hỗn hợp muối natri của các axit béo được gọi là xà phòng.

Y

Sơ đồ phản ứng:

CH2

U

R OOC OOC

CH

Q

R'

R''

M

Cơ chế phản ứng:

OOC

CH2

Dầu dừa

OO OHR C OH R C OR' OR'

KÈ

3NaOH

to

Na OOC

CH2

Na OOC Na OOC

R

OH

CH

R'

OH

CH2

R''

OH

Xà phòng

R C OH ROO

R

COO-

R'OH

۩ Khi sử dụng chất béo để tổng hợp xà phòng tạo ra 2 loại, đó là: xà phòng mềm

ẠY

(chứa natri) và xà phòng cứng (chứa kali). Xà phòng mềm cho cảm giác trơn khi tiếp xúc,

D

hình thành bọt khi trộn chung trong nước, và làm sạch.

Hòa tan 13 gam NaCl trong 75ml nước trong becher 250ml rót toàn bộ sản phẩm xà phòng hóa còn nóng vào becher này. Dùng đủa thủy tinh khuấy trong khoảng 2-3 phút. ۩ Hỗn hợp các muối natri (xà phòng) sinh ra ở trạng thái keo. Muốn tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp nước và glixerin, phải cho thêm muối ăn vào dung dịch Xà phòng natri rất ít tan trong nước muối, vì vậy chúng sẽ nổi lên thành một lớp đông đặc ở phía trên.

-7-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

Lọc lấy xà phòng nổi lên bằng phểu Burchner ở áp xuất thấp rửa lại bằng nước lạnh 23 lần (mỗi lần 10 ml nước). Ép lớp xà phòng thu được giữa 2 lớp giấy lọc cho ráo nước hoàn toàn. ۩ Ngoài ra việc cho muối NaCl vào để cố định ion Na+ trong xà phòng.

FF IC IA L

Trong nhà máy điều chế xà phòng còn có công đoạn tách và tinh chế glixerin. Sau khi tách xà phòng dung dịch còn lại có chứa glixerin muối ăn và các tạp chất khác.Có thể xử

lí bằng phương pháp hóa học trước để làm kết tủa tạp chất,lọc rồi đem chưng cất dưới áp suất thấp. Khi dung dịch đã đậm đặc,dùng máy li tâm để thu hồi muối ăn,tiếp tục cất phân đoạn để thu lấy glixerin.

THÍ NGHIỆM 7. Điều chế chất tẩy rữa

O

Do việc điều chế xà phòng bằng lipit có một nhược điểm là không giặt được trong nước

cứng vì nó tạo các kết tủa với các ion canxi và magiê bết lên mặt vải làm vải chóng mục

N

tổng hợp, hợp chất không phải là muối natri của axit cacboxylic, nhưng có tác dụng là bột giặt tổng hợp hay xà phòng bột)

Ơ

tẩy rửa như xà phòng. Những hợp chất đó được gọi là các chất tẩy rửa tổng hợp (còn gọi

H

Cho 5 gam LAS vào bercher 250ml, khấy đều và thêm từ từ 1,3 gam Na2CO3 rắn

N

khuấy tiếp 5 phút và để yên trong 10 phút.

Y

CH3(CH2CH2)9-12C6H5SO3H + Na2CO3 → CH3(CH2CH2) 9-12C6H5SO3Nachất tẩy + H2O + CO2↑

U

Hòa tan 0,5ml NaCl trong 10ml nước cho từ từ vào bercher trên do khuấy nhẹ tạo thành nhiều bọt nên dừng lại đợi bọt lắng xuống mới cho tiếp dung dich NaCl vào.

Q

Tương tự như phản ứng điều chế xà phòng, ta cho muối natri clorua vào nhầm thu

M

được chất tẩy rửa, khi chất tẩy rửa ít tan trong muối nước và tách ra khỏi hợp chất nỏi lên. Và dùng muối để cố định ion Na+ trong nhóm –SO3Na

KÈ

Kiểm tra pH dung dịch bằng giấy quỳ, thấy còn màu đỏ ta thêm từ từ từng lượng nhỏ

Na2CO3 rắn đến lúc giấy pH chuyển sang hơi xanh.

ẠY

Do nhóm –SO3H là nhóm acid mạnh và nhóm –SO3Na có tác dụng tẩy rữa và nên ta

phải kiềm hóa đến khi giấy quỳ chuyển sang hơi xanh.

D

Thu hồi chất rắn ở dạng sệt, đem sấy khô thu được chất tẩy rữa tổng hợp dạng bột

trắng.

THÍ NGHIỆM 8. Tính chất của xà phòng và chất tẩy rữa a) Tính chất tạo nhũ tương

-8-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

Nhũ tương là một hệ phân tán cao của hai chất lỏng mà thông thường không hòa tan được với nhau. Thể trong (thể được phân tán) là các giọt nhỏ được phân tán trong thể ngoài (chất phân tán). Tùy theo môi trường chất phân tán mà người ta gọi thí dụ như là nhũ tương nước trong dầu hay nhũ tương dầu trong nước.

• Ống 1: 5ml nước cất nhũ tương nước

FF IC IA L

Lấy 3 ống nghiệm mỗi ống thêm 0,2ml dầu dừa. Và cho tiếp vào: Dầu dừa có 1 đầu ưa nước –OCO-CH2- sẽ đi vào nước, đầu còn lại là gốc R kỵ nước nằm trên bề mặt nước nhũ tương nước • Ống 2: 5ml nước xà phòng nhũ tương dầu trong nước

Trộn xà phòng với chất hữu cơ thì đầu kỵ nước của xà phòng gốc (R) sẽ quay về phía

O

chất hữu cơ bao bọc lấy chất hữu cơ, còn đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài. Nó làm giảm

sức căng bề mặt của chất hữu cơ. Trong nước các nhóm ưa nước sẽ lôi kéo chất hữu cơ

N

H

Ơ

N

khuếch tán vào dung dịch xà phòng và trôi theo nước

• Ống 3: 5ml nước chất tẩy rữa tương tự như xà phòng chất tẩy rửa cũng tạo ra nhũ

Y

tương dầu trong nước nhưng nhóm ưa nước không phải là Na-OCO– nữa mà là –SO3Na.

U

Khả năng hình thành nhũ tương Xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp có tính chất

Q

hoạt động bề mặt cao. Chúng có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của các vết bẩn dầu mở bám trên vải... do đó vết bẩn dầu mở được phân chia thành nhiều phần nhỏ hơn và

M

được phân tán vào nước. Người ta đã sử dụng khả năng đó của xà phòng và chất tẩy rửa

KÈ

tổng hợp vào mục đích giặt rửa. b) Tính chất hoạt động trong nước cứng Lấy 5ml nước xà phòng cho vào 3 ống nghiệm.

D

ẠY

Xà phòng bị thủy phân mạnh trong nước: C17H33COONa + H2O

C17H33COOH + NaOH

• Ống 1: 2ml dung dịch CaCl2 1% tạo kết tủa trắng sữa 2C17H33COOH + Ca2+ → (C17H33COO)2Ca + 2H+ • Ống 2: 2ml dung dịch FeCl3 1% kết tủa màu đỏ nâu FeCl3 + 3OH- → Fe(OH)3↓ + 3Cl• Ống 3: 2ml dung dịch MgCl2 1% kết tủa trắng sữa -9-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

2C17H33COOH + Mg2+ → (C17H33COO)2Mg + 2H+ Lấy 5ml chất tẩy rữa cho vào 3 ống nghiệm.

Phản ứng điều chế chất tẩy rữa có mặt Na2CO3 và dung dịch này có tính bazo nhờ khả năng thủy phân trong nước:

FF IC IA L

Na2CO3 → Na+ + CO32HCO3- + OH-

CO32- + H2O

• Ống 1: 2ml dung dịch CaCl2 1% xuất hiện kết tủa dung dịch đục Ca2+ + OH- → Ca(OH)2↓vẫn đục Chất tẩy rửa không tạo tủa với nước cứng • Ống 2: 2ml dung dịch FeCl3 1% kết tủa vàng nâu

O

Fe3+ + OH- → Fe(OH)3↓vàng nâu

Chất tẩy rữa cũng có khả năng phản ứng với FeCl3 nhưng xét về sự ưu tiên việc tạo ra

N

kết tủa Fe(OH)3 là cao hơn. Gốc –SO3Na sẽ kéo Fe3+ về phía mình tạo tủa tách ra, và còn

Ơ

muối RCl tan tính tẫy rữa.

H

• Ống 3: 2ml dung dịch MgCl2 1% xuất hiện kết tủa dung dịch đục Mg2+ + OH- → Mg(OH)2↓vẫn đục

N

Chất tẩy rửa không tạo tủa với nước cứng

Y

c) Tính kiềm

U

Cho vào 2 ống nghiệm 2 giọt PP

Q

• Ống 1: 2ml nước xà phòng dung dịch PP không màu chuyển thành màu đỏ tím.

Do xà phòng có phản ứng thủy phân mạnh trong nước, nên có tính kiềm khá mạnh

M

C17H33COONa + H2O

C17H33COOH + NaOH

KÈ

Tính bazo tương đối mạnh.

• Ống 2: 2ml dung dịch chất tẩy rửa dung dịch PP không màu hóa hồng.

Nhóm OH- được tạo ra trong quá trình thủy phân Na2CO3 mang tính bazo, nhưng nhóm

D

ẠY

–SO3Na là nhóm acid mạnh làm cho tính bazo của chất tẩy rữa yếu.

- 10 -

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

ANCOL – PHENOL

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

:

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Manh Hùng

MSSV

:

ĐIỂM

N

O

Nhóm: 7

0770830

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

Ơ

Nhận xét: ......................................................................................................................

H

..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

N

.....................................................................................................................................

NỘI DUNG

U

Y

.....................................................................................................................................

Q

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Tính chất hóa học của ancol đơn chức.

M

Phân biệt ancol bậc 1, bậc 2 và bậc 3.

Phân biệt ancol đơn chức và đa chức

KÈ

Tính chất hóa học của phenol.

Nhận biết phenol.

ẠY

Điều chế phenolphtalein từ phenol.

2. THỰC HÀNH

D

THÍ NGHIỆM 1. Nhận biết nước có lẫn trong ancol: CuSO4 trong chén sứ có màu xanh do có ngậm x phân tử H2O. Sau khi được đun nóng

các phân tử H2O được giải phóng cho ta CuSO4 khan có màu trắng.

Dùng ống nghiệm khô cho vào CuSO4 khan và 2 – 3 ml etanol CuSO4 từ màu trắng chuyển sang xanh nhạt.

-1-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Thí nghiệm trên chứng tỏ etanol tạo hỗn hợp đẳng phí với nước (95,57% rượu) Sơ đồ minh họa: to

CuSO4.5H2O (xanh)

CuSO4 khan (trắng)

-H2O

95,57% etanol + 4,43% nước

CuSO4

CuSO4.xH2O (xanh)

FF IC IA L

Tùy vào lượng nước trong etanol ta có sự đổi màu đậm nhạt tương ứng.

THÍ NGHIỆM 2. Tính chất của ancol etylic: a. Phản ứng của ancol etylic với natri: Sơ đồ minh họa:

C2H5OH khan + Na hạt nhỏ → C2H5ONa trắng (khan) + ½ H2 C2H5ONa trắng (khan) + H2O

C2H5OH trắng (khan) + NaOH

O

Do tính acid của etanol rất yếu nên sử dụng C2H5OH khan phản ứng mới xảy ra.

Hidro sinh ra sau phản ứng bị oxi hóa bởi oxi không khí làm cháy trên đầu ống nghiệm.

N

H2 + O2 → H2O + Q

Ơ

Muối C2H5ONa của acid rất yếu, yếu hơn cả acid nước nên C2H5ONa có phản ứng thủy

H

phân trong nước (phản ứng xảy ra chủ yếu theo chiều thuận – kết luận: hầu như dung

N

dịch etanol không tác dụng với kiềm) theo sơ đồ trên làm biến đổi màu PP, từ không màu chuyển sang màu đỏ tím. Khi hòa tan PP vào dung dịch kiềm loãng sẽ có màu đỏ Phản ứng:

OH

Q

HO

U

Y

tím, mất màu khi thêm dư kiềm.

M

C

O

CO

RO

2ROH

pH 8,2 - 10

OH

OR C

O

2H2O

CO

PP

KÈ

b. Phản ứng oxi hóa ancol etylic bằng Cu (II) oxit:

Dây đồng ban đầu có màu đỏ, sau khi bị đun nóng dây đồng có màu đen. Khi nhúng dây

ẠY

đồng ngay lại trong ống nghiệm chứa ancol etylic dây đồng trở lại màu đỏ vốn có ban đầu khi chưa bị oxi hóa.

D

Rượu etylic (rượu bậc 1) xúc tác kim loại ở nhiệt độ cao,trong điều kiện thiếu oxi không

khí, sẽ xảy ra phản ứng dehydro hóa, hình thành các tạp chất andehyde.

CH3CH2OH

Cu

200 - 300oC

CH3CHO + H2 (2.1)

Acid fucsinsunfuro: là hỗn hợp muối natri hay muối amoniac của đi và trisunfat rozanilin và pararozanilin. Dung dịch không màu.

SO2 dư

-2-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Được điều chế theo sơ đồ sau: fucsin

acid fucsinsunfuro

Fucsin có công thứ cấu tạo là: H2N

C

Cl

H2N

FF IC IA L

NH2

Dung dịch fucsin có màu hồng khi cho trong 200ml nước cất và cho bảo hòa khí anhidrrit sunfuro SO2 sẽ tạo thành acid fucsinsunfuro không màu.

H2N

H N

SO3H

Ơ

N

H2N

Khí SO2 ta có thể điề chế theo phương trình:

OSOH

O

C

H

NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2↑ + H2O Hợp chất này dần dần lại tác dụng với SO2 còn dư trong dung dịch loại trừ andehit ra

N

dưới dạng hợp chất bisunfit và lại chuyển về dạng acid fucsinsunfuro. Phản ứng acid

Y

fucsinsunfuro rất nhạy và đặc trưng với andehit. Nhìn chung không phản ứng với xeton.

U

Nếu sau phản ứng dung dịch còn màu hồng chứng tỏ fucsin còn dư, do đó phải cho than

Q

hoạt tính vào hấp thụ lượng fucsin, sao đó mới lọc lại để thu acid fucsinsunfuro tinh khiết Thực hiện phản ứng chuyển vị khi nhận andehit sản phẩm có cấu tạo quinoit có màu:

KÈ

M

OH R

C H

OSO

H N

C

NH2

Cl

OH R

C H

OSO

H N

ẠY

CH3

D

Do đó: Nhỏ acid fucsinsunfuro không màu vào hỗn hợp (2.1) không màu dung dịch sẽ hóa hồng.

Để nguội hỗn hợp (2.1) mới cho acid fucsinsunfuro vào (không được đun) vì ở nhiệt độ cao acid sẽ mất SO2 tạo ngược lại fucsin có màu hồng không phải màu phản ứng.

Vì acid fucsinsunfuro rất nhạy với andehyde (CH3CHO) nên không được để đầu ống nghiệm chạm vào ống nghiệm.

-3-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

c. Phản ứng oxi hóa ancol etylic bằng kali pemaganat: Sơ đồ phản ứng: to

CH3CH2OH + 2KMnO4 + 3H2SO4

5CH3CHO + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Tiếp tục bị oxi hóa hình thành các acid carboxylic: KMnO4 H2SO4, to

CH3COOH

FF IC IA L

CH3CHO + [O]

Dung dịch màu hồng của Mn+7 nhạt màu dần và cuối cùng trở nên không màu Mn+2, lưu ý là dùng lượng H2SO4 ít. Nếu dung dịch vẫn còn màu hồng thì thêm vào vài giọt tinh thể natri sunfit hoặc natri hidrosunfit để khử hết tác nhân oxi hóa.

Do hỗn hợp tạo thành sau phản ứng có tính acid nên khi cho acid fucsinsunfuro vào dung dịch chuyển sang màu vàng nhận biết sự tạo thành CH3COOH từ CH3CH2OH.

O

THÍ NGHIỆM 3. Phản ứng của etylenglicol và glyxerin với Cu (II) hidroxit: Sơ đồ phản ứng:

N

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Ơ

Kết tủa tinh thể màu xanh dương.

H

Không cần lọc thu Cu(OH)2 vì khi lọc có đôi khi tạo phức Cu+2.

OH 2

CH2

N

Ống nghiệm 1: cho etylenglicol vào dung dịch có màu xanh tím.

Cu(OH)2

Y

CH2

O

H2C

O CH2

Cu

CH2

H2C

OH

O

2H2O

U

O

Q

Ống nghiệm 2: cho glyxerin vào dung dịch có màu xanh tím, phản ứng nhanh.

H2C

M

2HC

H2C

OH

OH

H2C

O Cu

Cu(OH)2

HC

OH

H2C

O OH

O

CH2

O

CH

HO

2H2O

CH2

KÈ

Ống nghiệm 3: cho ancol etylic vào phản ứng không xảy ra.

Cho vào 3 ống từng giọt dung dịch HCl:

ẠY

Ống nghiệm 1 và 2: khi cho HCl vào không có phản ứng đống thời có sự tách lớp giữa HCl và phức chất. nguyên nhân do phức chất tạo thành trong thí nghiệm tương đối bền.

D

Ống 3: khi cho HCl vào kết tủa Cu(OH)2 màu xanh dương không tham gia phản ứng lắng dưới đáy ống nghiệm, lớptrên tham gia phản ứng hình thành dung dịch keo giữa etanol có tính bazo và HCl: C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O THÍ NGHIỆM 4. Phản ứng của ancol với thuốc thử Lucas: -4-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Thuốc thử Lucas: là hỗn hợp HCL đậm đặc và ZnCl2 , có khả năng biến đổi Ancol thành dẫn xuất Clo tương ứng , không tan trong hỗn hợp phản ứng , và tùy theo hàm lượng , có thể làm vẩn đục dung dịch hoặc có hiện tượng tách lớp : Ống 1 chứa phenol: có hiện tượng phân lớp, không phản ứng. nhiệt độ phòng.

FF IC IA L

Ống 2 chứa etanol: dung dịch vẩn trong suốt. Rượu bậc một hoàn toàn ko phản ứng ở Ống 3 chứa isopropanol: dung dịch bị vẩn đục. Rượu bậc 2 phản ứng sau khoảng 5 phút OH H3C

C H

Cl

HCl

CH3

ZnCl

H3C

C H

CH3

H2O

Ống 4 chứa tert-butanol: có hiện tượng tách lớp. Rượu bậc 3 phản ứng ngay tức khắc OH C

Cl CH3

HCl

ZnCl

H3C

CH3

C CH3

CH3

H2O

O

H3C

N

Phản ứng giữa rượu và HCL trong thuốc thử Lucas xảy ra theo cơ chế SN1 (subsitution ,

Ơ

nucleophilic , 1 osder ) do sự tác động của ZnCl2 là một Acid Lewis mạnh 2HCl + ZnCl2 <--> 2H+ + [ZnCl2]2-

H

R–OH + H+ <--> R - OH2+ <--> R+ + H2)

N

Như vậy tốc độ phản ứng của rượu bậc 3 > 2 > 1 . Mặt khác rượu phải tan được trong

Y

nước, nếu không sẽ có sự tách lớp ngay từ đầu . Do đó phương pháp này chỉ dùng cho các rượu có ko quá 6 nguyên tử Cacbon.

U

THÍ NGHIỆM 5. Một số tính chất của phenol

Q

a) Phản ứng của phenol với natri hidroxit:

M

Lắc đều ống nghiệm ta thấy phenol có khả năng tan trong nước nhờ khả năng hình thành các liên kết hidrogen với nước, tuy vậy nhưng khả năng tan này xảy ra không hoàn toàn,

KÈ

nhưng khi ở 70oC thì tan vô hạn dung dịch phenol vẩn đục.

Sơ đồ phản ứng:

ẠY

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

Phenol có tính acid vì có hiệu ứng cộng hưởng xảy ra trong phân tử. Vì vậy, khác với

D

rượu, phenol còn có thể tác dụng với bazơ mạnh dung dịch trong lại.

Chia làm ra 2 ống nghiệm: Ống 1: Cho từ từ dung dịch HCl lắc nhẹ dung dịch vẩn đục lại, do sự tạo thành Phenol lại. Đây là phản ứng điều chế phenol trong phòng thí nghiệm C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl -5-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Ống 2: Tính axit của phenol rất yếu Ka=10-9,75 nên không làm đổi màu quỳ tím. Vì vậy, muối phenolat bị axit cacbonic tác dụng tạo lại phenol. Khi dẫn khí CO2 vào dung dịch đục.

C6H5ONa + CO2 + H2O→ C6H5OH + NaHCO3

FF IC IA L

Điều chế khí CO2: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 b) Phản ứng của phenol với dung dịch FeCl3

Ống nghiệm 1 chứa phenol: thêm vài giọt FeCl3 loãng vào dung dịch phenol trong nước sẽ có màu tím (phức xanh tím).

OH

3-

O

Fe3+

6

Fe(C6H5O)6

6H+

N

Ống nghiệm 2 chứa hidroquinon: thêm vài giọt FeCl3 loãng vào dung dịch hidroquinon

Ơ

trong nước sẽ đượcc kết tủa quinhydron hình kim màu xanh lá cây.

H

Ống nghiệm 3 chứa 2-naphtol: khi thêm vài giọt dung dịch FeCl3 vào dung dịch 2naphtol trong nước nóng sẽ xuất hiện màu xanh lá cây nhạt, sau một thời gian có kết tủa

N

bông trắng.

Y

Các phức tạo thành trong 3 ống nghiệm trên đều kém bền trong cả hai môi trường acid và

U

kiềm, do đó khi cho phức phản ứng với H+ hay OH- kể cả rượu thì màu các phức đều bị

Q

mất. Do đó khi cho ancol etylic, HCl, NaOH vào các ống nghiệm đều mất màu tùy vào độ mạnh yếu của acid hay kiềm mà khả năng mất màu nhanh hay chậm.

M

c) Phản ứng brom hóa phenol: OH

OH Br

2

3Br2

ẠY

KÈ

Sơ đồ phản ứng:

Br

2

Br

D

Xảy ra phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm với một lượng Brom không dư tạo kết tủa trắng.

Đổ tiếp tục Brom vào đến dư kết tủa chuyển sang màu vàng do hình thành 2,4,4,6tetrabrom hexa-2,5-dien-1-on.

-6-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến O

OH

Br2

Br

Br

Br

Br

THÍ NGHIỆM 6. Phản ứng libemen: Đun nhẹ hỗn hợp phenol và tinh thể NaNO2 làm nguội và cho H2SO4 vào dung dịch Sơ đồ phản ứng:

FF IC IA L

chuyển sang màu đỏ đậm, kết tinh lại và có khối màu nâu bay lên.

C6H5OH không phản ứng trực tiếp với NaNO2 2NaNO2 + H2SO4 → 2HONO + Na2SO4 OH

OH

OH

NO

HONO Đỏ đậm

O

NO

Do nhân thơm được tăng hoạt, phản ứng nitro hóa phenol có thể xảy ra trong điều kiện

N

nhẹ nhàng hơn nitro hóa benzen. Phản ứng không cần phải dùng H2SO4 làm chất xúc tác

Ơ

như trường hợp nitro hóa benzen sản phẩm tạo ra sẽ thế vào vị trí ortho và para.

H

Pha loãng dung dịch trong nước màu đỏ nhạt dần màu đỏ. Và khi trung hòa bằng

N

dung dịch NaOH 1N xuất hiện kết tủa dạng keo.

Nhóm –NO trong sản phẩm sẽ định hướng OH- của NaOH sẽ thế vào vị trí ortho và para

Y

cho ta thu được sản phẩm. Điều này giải thích sự xuất hiện tinh kết tủa keo trong ống

U

nghiệm.

Q

THÍ NGHIỆM 7. Điều chế phenolphtalein và phản ứng của phenolphtalein a. Điều chế phenolptalein:

M

Cho anhidrit phtalic vào 3 ống nghiệm:

KÈ

Ống 1: cho phenol vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc dung dịch chuyển dần sang màu đỏ

dưới dạng keo khi đun nóng và làm lạnh có màu đỏ đậm

D

ẠY

Sơ đồ phản ứng: OH

OH

O C

OH

C

H2SO4

O

O

C

H2 O

C

O

O

Ống 2: cho hidroquinon vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc dung dịch chuyển dần sang màu nâu dưới dạng keo khi đun nóng và làm lạnh có màu nâu đậm -7-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Hidroquinon có công thức cấu tạo tương tự như phenol chỉ hơn 1 nhóm –OH nên quá trình hình thành PP tương tự như sơ đồ phản ứng trên, nhưng lúc này môi trường tạo sản phẩm có sự khác biệt do nhóm –OH dư gây ra nên PP có màu nâu đậm. Ống 3: cho 2-naptol vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc dung dịch chuyển dần sang màu đỏ

FF IC IA L

dưới dạng keo khi đun nóng và làm lạnh có màu đen Tương tự 2-naptol dư một vòng benzen so với phenol nên tạo môi trường có độ pH thấp nên PP có màu đen.

Nhận xét: PP có khả năng thay đổi màu trong các môi trường khác nhau. b. Phản ứng của phenolphtalein:

Ống 1: PP tan trong dung môi nước, nếu được đun nóng lên khoảng 70oC khả năng tan là

O

vô hạn.

Ống 2: PP bị hóa đỏ tím trong NaOH 2N, trong môi trường kiềm yếu PP đổi màu. Khi

N

thêm vào kiềm rắn hay dung dịch kiềm đặc thì màu PP sẽ bị mất. ete và nóng chảy trong nồi cách thủy.

Ơ

Ống 3: acid hóa dung dịch PP bằng HCl 2N sẽ tạo ra kết tủa trắng. Kết tủa này tan trong

H

Ứng dụng: Chỉ thị pH chuyển màu từ không màu sang tím đỏ ở pH từ 8,2 đến 10. Là

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

thành phần trong vài loại hỗn hợp. Dùng trong dược phẩm.

-8-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

ANDEHIT – XETON – ACID CACBOXYLIC

ĐIỂM

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

:

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Mạnh Hùng

O

Nhóm: 7

N

Nhận xét: ......................................................................................................................

Ơ

.....................................................................................................................................

H

..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

N

.....................................................................................................................................

Y

NỘI DUNG

U

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Q

• Điều chế axetandehit từ etanol • Phản ứng oxi hóa axetandehit

M

• Phản ứng cộng nuleophin vào nhóm C=O của andehit và xeton

KÈ

• Phản ứng Canizaro • Tính acid của acid cacboxylic

D

ẠY

• So sánh tính acid, tính khử của một số acid • Phản ứng định tính của acid salyxilic với FeCl3

• Phân biệt acid với phenol

2. THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆM 1. Điều chế axetandehit từ ancoletylic: Thao tác: cho dây đồng bị đốt cháy đến khi có tạo lớp oxit đồng vào ống nghiệm khô chứa ancol etylic.

Hiện tượng: dây đồng bị cháy đen sau khi nhúng vào etanol có màu đỏ trở lại.

-1-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Đồng bị oxi hóa bởi oxi không khí khi đốt cháy hình thành lớp oxit đồng màu đen: Cu + ½ O2 → CuOrắn đen Rượu etylic (rượu bậc 1) xúc tác kim loại ở nhiệt độ cao, trong điều kiện thiếu oxi không khí, sẽ xảy ra phản ứng dehydro hóa, hình thành các tạp chất andehyde.

200 - 300oC

CH3CHO + Cuđỏ↓ + H2O

Dựa vào phản ứng ta giải thích được dây đồng đỏ lại.

FF IC IA L

CH3CH2OH + CuO

THÍ NGHIỆM 2. Phản ứng của andehit với acid fucsinsunfuro Fucsin có công thứ cấu tạo là: H2N

C

Cl

O

NH2

N

H2N

Ơ

Dung dịch fucsin có màu hồng khi cho trong 200ml nước cất và cho bảo hòa khí anhidrrit

H

sunfuro SO2 sẽ tạo thành acid fucsinsunfuro không màu.

N

H2N

H N

C

OSOH

Y

SO3H

U

H2N

Q

Khí SO2 ta có thể điề chế theo phương trình: NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2↑ + H2O

M

Hợp chất này dần dần lại tác dụng với SO2 còn dư trong dung dịch loại trừ andehit ra

KÈ

dưới dạng hợp chất bisunfit và lại chuyển về dạng acid fucsinsunfuro. Phản ứng acid fucsinsunfuro rất nhạy và đặc trưng với andehit. Nhìn chung không phản ứng với xeton.

Nếu sau phản ứng dung dịch còn màu hồng chứng tỏ fucsin còn dư, do đó phải cho than

ẠY

hoạt tính vào hấp thụ lượng fucsin, sao đó mới lọc lại để thu acid fucsinsunfuro tinh khiết

D

Thực hiện phản ứng chuyển vị khi nhận andehit sản phẩm có cấu tạo quinoit có màu: OH R

C H

OSO

H N

C

NH2

Cl

OH R

C H

OSO

H N

CH3

-2-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Do đó: • Ống 1: chứa 2 giọt dung dịch acid fucsinsunfuro và cho vào 5 giọt dung dịch fomandehit 40% tím hồng cho 5 giọt dung dịch HCl đặc vào dung dịch chuyển sang màu tím

FF IC IA L

• Ống 2: chứa 2 giọt dung dịch acid fucsinsunfuro và cho vào 5 giọt dung dịch

axetandehit 20% hồng cho 5 giọt dung dịch HCl đặc vào dung dịch nhạc dần nhưng vẫn giữ được màu hồng

THÍ NGHIỆM 3. Phản ứng của aandehit với amiacat bạc (thuốc thử Tolens)

Cho dung dịch AgNO3 vào ống nghiệm, nhỏ vào đó dung dịch NH3 đến khi nào kết tủa Ag2O vừa sinh ra tan hoàn toàn.

O

AgNO3 + NH3 + H2O → AgOH + NH4NO3 Ag2O + H2O

2AgOH

Ơ

Chia thuốc thử Tolens vào 2 ống nghiệm:

N

Ag2O + 2NH3 + H2O → 2(Ag(NH3)2)OH

H

Ống 1: cho andehit fomic vào bạc bám trên thành ống nghiệm.

N

Ống 2: cho anxetan andehit bạc bám trên thành ống nghiệm, ít hơn ống 1.

Sơ đồ phản ứng:

Y

Ống 1: đối với HCHO phản ứng có thể xảy ra 2 lần:

U

HCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → HCOONH4 + 2NH4 NO3 + 2Ag↓ (3.1)

Q

HCOONH4 + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ (3.2) (3.1) + (3.2) → (3.3)

KÈ

Ống 2:

M

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ (3.3) CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH3COONH4 + 2NH4 NO3 + 2Ag↓

Nhận xét: andehit đơn chức A cho phản ứng tráng gương với thuốc thử Tolens cho tỉ lệ

ẠY

mol nA:nAg = 1:4 thì A phải là HCHO ( các andehit khác cho tỉ lệ mol 1:2) giải thích

D

vì sao lượng kim loại bạc trong ống 1 lớn hơn ống 2.

Nếu phản ứng tráng gương có tạo ra khí thì đó là NH3 và CO2, do sự thủy phân bởi nhiệt: (NH4)2CO3

to

2NH3↑ + CO2↑ + H2O

Hay HCHO + 2Ag2O

NH3 to

-3-

CO2 + 2H2O + 4Ag↓ SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

THÍ NGHIỆM 4. Phản ứng của andehit với Cu(OH) Thao tác: (1ml HCHO 5% + 1ml NaOH 10% + từ từ từng giọt dung dịch CuSO4 2%) đun nóng phần trên của hổn hợp, phần dưới để so sánh.

Hiện tượng: dung dịch đổi màu từ màu xanh nhạc của huyền phù (sau khi cho từ từ từng Sơ đồ phản ứng:

FF IC IA L

giọt dung dịch CuSO4 2%) sang màu vàng của kết tủa rồi màu đỏ gạch của tủa.

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓xanh nhạc + Na2SO4

HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O↓đỏ gạch + 6H2O (4.1) Tương tự khi dùng axetandehit, ta được:

Thao tác: (1ml CH3CHO 5% + 1ml NaOH 10% + từ từ từng giọt dung dịch CuSO4 2%)

O

đun nóng phần trên của hổn hợp, phần dưới để so sánh.

Hiện tượng: dung dịch đổi màu từ màu xanh nhạc của huyền phù (sau khi cho từ từ từng

N

giọt dung dịch CuSO4 2%) sang màu vàng của kết tủa rồi màu đỏ gạch của tủa.

Ơ

Sơ đồ phản ứng:

H

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓xanh nhạc + Na2SO4 to

CH3COOH + Cu2O↓đỏ gạch + 2H2O (4.2)

N

CH3CHO + 2Cu(OH)2

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O (4.3)

Y

Ta có: (4.2) + (4.3) → (4.4)

to

U

CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH

CH3COONa + Cu2O↓đỏ gạch + 3H2O (4.4)

Q

Nhận xét: dựa vào tỉ lệ mol giữa andehit A và kết tủa Cu2O đỏ gạch tạo ra theo phản ứng (4.1) và (4.4) ta chứng minh được lượng kết tủa tạo ra khi dùng andehit fomic lớn hơn

M

gấp 4 lần khi dùng axetandehit.

KÈ

THÍ NGHIỆM 5. Phản ứng của andehit và xeton với NaHSO4 Thao tác: (3ml NaHSO3 + lắc mạnh và cho tiếp vào 1ml axetandehit) lọc kết tủa, chia làm 2 phần: cho từng giọt HCl 2N vào phần 1 và cho từng giọt Na2CO3 vào phần 2.

ẠY

Hện tượng: hổn hợp tỏa nhiệt, đặt ống nghiệm trong cốc nước đá, kết tủa tách ra ở ống

D

nghiệm có dạng tinh thể màu trắng.

• Phần 1: kết tủa tan có mùi sóc • Phần 2: kết tủa tan Sơ đồ phản ứng: Phản ứng cộng NaHSO4 (dung dịch bảo hòa):

-4-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến H3C

SO3Na

H3C C

O

C

NaHSO4

Hợp chất cộng bisunfit

OH

H

H

Phản ứng thường dùng để tách andehit ra khỏi hỗn hợp, sau đó tái tạo lại bằng acid hay bazo: (Na2CO3 có tính kiềm vì trong nước hợp chất này có khả năng thủy phân tạo

FF IC IA L

NaOH) Phần 1: SO3Na

H3C

H3C

C

HCl

C

OH

H

O

NaCl

CO32- + H2O

HCO3- + OHH3C

N

SO3Na

Na+

OHOH

C

Na2SO3

H2O

H

H

Tương tự, khi dùng xeton:

H 3C C

N

Sơ đồ phản ứng: O

H3 C

Q

HCl

C

OH

M

R

R

NaCl

SO2

H2 O

mùi sóc

Na2CO3 → Na+ + CO32HCO3- + OHH3C

SO3Na

OH-

C

O

R

CO32- + H2O

H3C

OH

R

U

C

R≠H

C

NaHSO4

Y

SO3Na

H3C

SO3Na

H3 C

R

KÈ

O

Ơ

H

O

Na2CO3 → Na+ + CO32-

C

H2 O

mùi sóc

H

Phần 2:

H3C

SO2

Na+

OH

C

O

Na2SO3

H2O

R

ẠY

Nhận xét: giống andehit xeton tham gia phản ứng cộng hidro và NaHSO3.

D

THÍ NGHIỆM 6. Tính chất acid của cacboxylic Tính chất do nhóm –COOH gây ra.

Nguyên nhân do ảnh hưởng qua lại giữa đôi electron p tự do, trên nguyên tử oxi của nhóm –OH phân cực mạnh, H rất linh động do đó có tính acid rõ rệt. Acid cacboxylic phản ứng như một acid vô cơ thông thường. a) Lấy 3 ống nghiệm, mỗi ống nghiệm chứa 1-2 giọt dung dịch CH3COOH 10%.

-5-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

CH3COO- + H+

Trong nước, acid cacboxylic điện li thành ion: CH3COOH Do đó: • Ống 1: cho vào 1 giọt metyl da cam đỏ cam • Ống 2: cho vào 1 giọt quỳ xanh đỏ vàng cam HO

OH C

O

OOCH3C

CH3COO

C

2CH3COOH

CO

FF IC IA L

• Ống 3: cho vào 1 giọt phenolphtalein mất màu và xuất hiện kết tủa

PP

O

CO

2H2O

màu thoát ra và khi đốt cháy có ngọn lửa màu xanh

O

b) Lấy 1-2ml acid axetic kết tinh vào ống nghiệm, cho thêm một ít bột Mg khí không

N

2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2↑

Ơ

Nhận xét: khí tạo thành sau phản ứng là khí Hidro, khi cháy có màu xanh.

Acid cacboxylic tác dụng với kim loại có tính khử mạnh.

H

c) Lấy khoảng 0,1-0,2g CuO vào ống nghiệm, rót tiếp vào đó 2-3ml acid axetic và đun

N

nhẹ hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn CuO có màu đen khi cho dung dịch acid vào tạo

Y

thành dung dịch màu đen và khi được đun nhẹ màu đen dung dịch cũng nhạc dần.

U

2CH3COOH + CuO → (CH3COO)2Cu + H2O Nhận xét: CuO dần phản ứng hết với dung dịch acid

Q

Acid cacboxylic tác dụng với bazo hay oxit bazo.

M

d) Rót 1-2ml acid axetic kết tinh vào ống nghiệm đã chứa sẵn 1-2ml NaCO3 10% xuất

KÈ

hiện khí thoát ra, khi đưa que diêm đang cháy vào thì que diêm bị tất.

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O

Nhận xét: phản ứng tạo thành khí CO2, không duy trì sự cháy nên que diêm tất

ẠY

Acid cacboxylic tác dụng với muối của acid yếu hơn.

THÍ NGHIỆM 7. Các phản ứng oxi hóa acid cacboxylic

D

Cho vào 3 ống nghiệm lần lượt là: HCOOH đậm đặc, CH3COOH 95%, HOOC-COOH

đặc. Cho vào 3 ống một giọt KMnO4 0,1N: • Ống 1: màu tím hơi nhạc • Ống 2: không làm mất màu tím • Ống 3: mất màu tím -6-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Nhận xét: do HOOC-COOH có 2 nhóm cacboxyl đều có hiệu ứng hút điện tử về phía mình nên liên kết giữa 2 nhóm này dẽ bị bẻ gãy, do đó khả năng tham gia phản ứng oxi hóa lớn hơn 2 acid còn lại. Đối với acid fomic có nhóm andehit nên có khả năng tham gia phản ứng oxi hóa nên làm màu thuốc KMnO4 nhạc dần. Còn lại CH3COOH không có khả THÍ NGHIỆM 8. Phản ứng của acid hữu cơ với FeCl3 Lấy vào 4 ống nghiệm: • Ống 1: 0,5ml HCOOH đậm đặc • Ống 2: 0,2ml CH3COOH 95% • Ống 3: 0,5ml HOOC–COOH đặc

O

• Ống 4: 0,2g acid salixylic

FF IC IA L

năng tham gia phản ứng oxi hóa.

Cho vào mỗi ống nghiệm dung dịch amoniac 2N để kiềm hóa cho đến khi giấy quỳ đỏ

O C

NH4OH

R

O

C

H2O

H

R

Ơ

N

hóa xanh tạo thành amin theo qui tắc chung sau:

ONH4

N

OH

Do dung dịch amoniac 2N dư, nên ta đun hết mùi amoniac: to

Y

NH4OH

NH3↑ + H2O

U

Cho vào mỗi ống 1ml FeCl3 0,2N và lắc đều.

Q

• Ống 1: keo màu đỏ thẫm

3HCOONH4+ FeCl3 → (HCOO)3Fe + 3NH4Cl

KÈ

M

• Ống 2: dung dịch màu đỏ thẩm 3CH3COONH2 + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + 3NH4Cl

• Ống 3: không xãy ra phản ứng.

D

ẠY

• Ống 4: kết tủa màu nâu

HO COONH4 3

O C O

FeCl3

O

C O

Fe 3NH4Cl

OH

OH

O O C

OH

THÍ NGHIỆM 9. Phân biệt acid cacboxylic và phenol -7-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Cho vào 2 ống nghiệm: • Ống 1: 0,5ml phenol lỏng • Ống 2: 0,5ml acid axetic Cho vào mỗi ống nghiệm 1ml Na2CO3 10% lắc đều:

FF IC IA L

Ống 1: không phản ứng, có hiện tượng tách lớp. Phenol có tính acid nhưng rất yếu (yếu hơn H2CO3), không làm đỏ quỳ tím, không hòa tan được muối cacbonat.

Ống 2: xuất hiện nhiều bọt khí. Phản ứng giữa acid cacboxylic tác dụng với muối của acid yếu hơn:

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2↑ + H2O

-8-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

ĐIỀU CHẾ ACID BENZOIC

: Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

:

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Mạnh Hùng

MSSV

: 0770830

ĐIỄM

O

Giáo viên hướng dẫn

Ơ

N

Nhóm: 7

H

Nhận xét: .............................................................................................................

N

............................................................................................................................ ............................................................................................................................

Y

............................................................................................................................

Q

U

............................................................................................................................

NỘI DUNG

M

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Điều chế acid benzoic bằng phương pháp oxi hóa ankyl benzene

KÈ

Nhận diện sản phẩm: Tinh thể hình kim hay hình vảy, màu trắng; tnc = 121,7 oC; ts = 249 oC; tthh = 100 oC. Tan trong dung môi hữu cơ và nước nóng

D

ẠY

2. TIẾN HÀNH, GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG TRONG THÍ NGHIỆM

Có hai giai đoạn xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm:

Giai đoạn 1: sử dụng tác nhân oxi hóa KMnO4 Thao tác: (6,8g kali permangat + 80ml nước) + 2,5ml toluen + + đun nóng cách thủy + lắc đều khoảng 2g.

Phản ứng hóa học: -1-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến COOK

CH3

to

2MnO2

H2O

KOH

(1)

H2O

FF IC IA L

2KMnO4

Quá trình khử toluene bằng tác nhân oxi hóa KMnO4 thường khó xảy ra hơn alkene và KMnO4 nên thời gian phản ứng tương đối lớn.

Do toluen bay hơi ở nhiệt độ tương đối thấp, nên dùng ống sinh hàn hồi lưu để ngăn khả năng bay hơi toluen

Khả năng oxi hóa của KMnO4 trong nước:2KMnO4 + H2O → 2MnO2 + 2KOH +

O

3O

Dung dịch 3,16g KMnO4 trong 1 lít nước tương ứng với 0,48g oxi hoạt động.

N

KOH tạo thành gây nên môi trường kiềm cho phản ứng .

Ơ

Giai đoạn 2: acid hóa sản phẩm thu được trong phản ứng

H

Thao tác: sản phẩm phản ứng (1) + lọc MnO2 + rửa MnO2 cô cạn dd acid hóa

N

bằng HCl 1:1 acid benzoic có dạng hình vảy tách ra lọc, rửa, làm khô thu sản phẩm

KÈ

M

Q

U

Phản ứng hóa học:

Y

Nếu sản phẩm PƯ (1) còn màu hồng thì cho acid oxalic vào để khử hết KMnO4

ẠY

(2)

Quá trình acid hóa

D

MnO2 tạo thành trong phản ứng thường hấp thụ một lượng lớn sản phẩm. Do đó ta

phải rửa MnO2 rắn lại bằng nước nóng.

Việc sử dụng nước nóng thay cho nước lạnh vì khả năng tan trong nước nóng của hợp chất hữu cơ sẽ mạnh hơn (do yếu tố tăng nhiệt động hóa học), thu lại lượng sản phẩm nhiều hơn.

-2-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Chú ý việc cô cạn dung dịch thường dùng phương pháp đun cách thủy vì như thế ta sẽ ổn định nhiệt, tránh nhiệt cục bộ, và hạn chế việc dung dịch quá nóng sẽ sôi trào, giảm hiệu suất.

3. TRẢ LỜI CÂU HỎI Cơ chế phản ứng oxi hóa:

FF IC IA L

1)

Các gốc ankyl có chứa nhóm nguyên tử hydrogen benzyl (ở cacbon α) trong điều

kiện thích hợp có thể bị oxi hóa thành nhóm –COOH. Tác nhân oxi hóa thường được sử dụng là KMnO4, Na2Cr2O7 hay nitric acid loãng. Phản ứng oxi hóa vào mạch nhánh của ankylbenzene thường khó hơn phản ứng oxy hóa vào alkene, do

O

đó thời gian phản ứng thường kéo dài hơn. Các góc ankyl mạch dài của ankylbenzene khi bị oxi hóa vẫn bị cắt mạch thành nhóm –COOH tương tự như

N

toluene.

Ơ

Tác nhân oxi hóa: KMnO4 là chất oxi hóa thường hay sử dụng nhất với các nồng Phương pháp thăng hoa:

N

2)

H

độ khác nhau trong môi trường trung tính, acid, hoặc kiềm Acid benzoic được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng chất rắn có lẩn nhiều tạp

Y

chất và bản thân acid benzoic có khả năng thăng hoa ta có thể điều chế chúng

U

bằng phương pháp thăng hoa (từ rắn hơi)

Q

Bản thân của phương pháp thăng hoa luôn cho hiệu suất thấp vì vậy cần chú ý đến 3 đặc điểm sau đây:

M

Điểm 1: Khi cắt giấy lọc, nhớ cắt lổ to nhưng thưa (lổ to sẽ làm cho tinh thể chúng

KÈ

ta có hình kim dài đẹp, còn thưa để tinh thể ko rớt xuống chén sành trở lại. Điểm 2: Khi chuẩn bị đun phải xem kĩ xem phễu có khít với chén sứ và giấy lọc

ẠY

hay ko, cẩn thận tránh tình trạng giấy lọc có lổ lọt ra ngoài phễu (sẽ thất thoát chất tinh chế).

D

Điểm 3: Khi đun trên bếp tốt nhất là dùng phương pháp đun cách cát

So sánh: cả hai phương pháp đều tạo thành acid benzoic nhưng có sự khác nhau: KHÁC NHAU Đặc điểm

Phương pháp kết tinh

Phương pháp thăng hoa

Cơ chế phản ưng

Phức tạp

Đơn giản

-3-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

Độ tinh khiết

Thấp

Cao

Hiệu suất

Cao

Thấp

Sơ đồ minh họa phản ứng ống sinh hàn hồi lưu

(6,8g kali permangat + 80ml nước) + 2,5ml toluen đun trên bếp cách thủy 2g (lắc đều)

Cho acid oxalic vào nếu dung dịch còn màu hồng Lọc MnO2 và rửa bằng nước nóng

bình

cầu,

FF IC IA L

3)

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

để nguội acid hóa bằng HCl 1:1 acid

Cô cạn dung dịch còn 20 ml

O

benzoic tách ra dạng vảy lọc, rửa, làm khô thu sản phẩm.

N

4. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Ơ

Ta có: ntoluen = 0,02 mol và nkali permanganat = 0,04 mol

H

Do đó: nacid benzoic = 0,02 mol

N

Khối lượng acid benzoic có thể thu được là: 0,02 x 122 = 2,44 g Cân được 0,6 g acid benzoic sau thí nghiệm

Y

Hiệu suất phản ứng: H = 24,59 %

U

Hiệu suất phản ứng thấp vì trong quá trình thí nhiệm nhóm đã để toluene bay hơi ở

Q

giai đoạn 1, do đó KMnO4 dư. Sản phẩm cuối cùng acid benzoic không thu được

D

ẠY

KÈ

M

như khả năng phản ứng có thể thu được.

-4-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Văn Bời

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

ĐIỀU CHẾ ACID SUNFANILIC

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Văn Bời

Ngày làm thí nghiệm

: 26/05/2008

Lớp

: ĐHHO2A

Họ tên sinh viên

: Kha Hải Đăng

ĐIỂM

O

Nhóm: I

N

Nhận xét: ......................................................................................................................

Ơ

..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

H

.....................................................................................................................................

N

.....................................................................................................................................

Y

NỘI DUNG

U

1) MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Các acid sunfonic thơm được ứng dụng rộng rãi để tổng hợp phẩm nhuộm và dược phẩm.

Q

phản ứng sunfo hóa đặc biệt quan trọng vì sự có mặt của nhóm sunfo trong phân tử làm

M

tăng tính tan của chất và dễ dàng sử dụng cho các phản ứng tiếp theo. Trong thí nghiệm này ta điều chế acid sunfanilic bằng phản ứng sunfo hóa.

KÈ

2) TIẾN HÀNH, GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG TRONG THÍ NGHIỆM

Có hai giai đoạn chính xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm:

ẠY

Giai đoạn 1: điều chế acid sunfanilic: Giai đoạn 2: tinh chế acid sunfanilic: xảy ra từ công đoạn cho sản phẩm thu được vào

D

cốc (cho acid thô vào cốc và thêm vào 75ml nước) thu sản phẩm acid sunfanilic

Sơ đồ thí nghiệm:

-1-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Văn Bời

N

O

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

Ơ

Nhỏ anilin bằng phễu nhỏ giọt (đuôi phễu chạm đến mặt chất lỏng để tránh bắn kết tủa

H

anilinsunfat). Theo phản ứng:

NH2HOSO2OH

N

NH2

U

Y

H2SO4

ẠY

KÈ

M

sun fanilic:

Q

Anilin tạo muối sunfat với acid sunfuric và được sunfo hóa ở 180 – 190oC thành acid

H

HOSO2OHH2N

NH2

180-190o -2H2O NH2HOSO2OH

2

H SO3H

D

Tác nhân SO3 được tạo ra theo phản ứng: 2H2SO4

SO3

H3O

HSO4

Khả năng phản ứng của acid sunfuric tăng vọt khi tăng hàm lượng SO3, vì vậy nếu dùng acid sunfuric bốc khối (dung dịch SO3 trong H2SO4 100%) ở 40oC phản ứng vẫn xảy ra và nhanh hơn khoảng 106 lần sso với sử dụng H2SO4 100%.

-2-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Văn Bời

Để biết phản ứng đã kết thúc, ta cho 1 giọt hỗn hợp phản ứng vào 4ml NaOH 10% thấy tan hoàn toàn. Nguyên nhân của điều này là proton của nhóm –SO3H rất linh động dưới ảnh hưởng của các hiệu ứng hút điện tử của nhóm –SO2– hay nói cách khác nhóm –SO3H là một nhóm chức có tính acid mạnh.

NH2

NH2

FF IC IA L

Khi cho thêm NaOH 10% vào acid sunfanilic cần tinh chế:

H2O

NaOH

SO3Na

SO3H

phẩm không tan trong acid là p-SO3C6H5NH2: NH2

3) TRẢ LỜI CÂU HỎI

Ơ SO3H

Cơ chế phản ứng ghép cặp sunfo hóa:

Y

3.1.

NaCl

N

SO3Na

H

HCl

N

NH2

O

Do đó sẽ thu được một dung dịch trong. Acid hóa dung dịch này sẽ thu được một sản

U

Phản ứng sunfo hóa là phản ứng thuận nghịch, cơ chế phản ứng có thể biểu diễn như

Q

sau:

H

O

M

S

O

SO3

SO3

HSO4

SO3H

H nhanh

O

KÈ

Giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng tạo phức σ

Khi hợp vòng thơm có chứa nhóm chức như anilin trong thí nghiệm đầu tiên anilin tạo

ẠY

muối sunfat với acid sunfuric và sau đó mới sunfo hóa ở nhiệt độ 180- 190oC thành acid

D

sunfanilic: NH3 HSO4

NH2

NH3

NHSO3H

180oC

H2SO4

-H2O Anilin sunfat

sunfo hóa Acid sunfamic SO3

Acid sunfanilic

-3-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

3.2.

GVHD: Nguyễn Văn Bời

Cơ cấu sản phẩm phụ:

Nhóm –NH2 gấn với vòng benzen trong anilin là nhóm thế loại 1 nên có khả năng định hướng nhóm thế thứ 2 vào vị trí ortho- và para-. Trên lý thuyết khả năng định hướng nhóm thế thứ 2 vào vị trí ortho- và para- thì xác suất tạo sản phẩm thế para- sẽ gấp đôi

FF IC IA L

ortho-. Tuy nhiên do ảnh hưởng của hiệu ứng không gian và hiệu ứng nhóm thế có sẵn trong nhân benzen và kể cả kích thước tác nhân thế cũng ảnh hưởng đến tỉ lệ para/ortho.

Trong thí nghiệm phản ứng sunfo hóa anilin có thể xem phản ứng thế –SO3H vào vị trí ortho là sản phẩm phụ vì tỉ lệ para/ortho tương đối lớn. Do kích thước tác nhân thế ái

điện tử –SO3H lớn và hiệu ứng +I của nhóm –NH2 mạnh nên cản trở sự tấn công của tác nhân thế ái điện tử vào vị trí ortho- trở nên khó khăn hơn.

O

Sự định hướng nhóm thế thứ hai vào vòng benzen cũng có thể giải thích dưa vào độ bền của phức σ. Giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng thế ái điện tử là giai đoạn

N

tạo phức σ mang điện tích dương. Nhóm thế thứ 2 đi vào nhân thơm, sẽ định hướng sao

Ơ

cho điện tích dương của phức σ được giải tỏa nhiều nhất, tức phức σ sẽ bền nhất.

H

Phức σ thế vào vị trí ortho: NH2 SO3H

N

NH2

H

SO3H

SO3H

H

U

Y

H

Hiệu suất phản ứng:

Q

3.3.

NH2

Số mol anilin cho vào: nanilin = 1,0753 mol

M

Khối lượng acid sunfanilic trên lí thuyết: macid sunfanilic = 18,60 g

KÈ

Khi thực hiện phản ứng cân được: 12g acid sunfanilic

D

ẠY

Hiệu suất phản ứng là: H = 64,52 %

-4-

SVTH: Kha Hải Đăng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

ĐIỀU CHẾ ASPINRIN

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

:

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Mạnh Hùng

MSSV

: 0770830

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

ĐIỂM

N

O

Nhóm: 7

Ơ

Nhận xét: ......................................................................................................................

H

.....................................................................................................................................

N

..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

Y

.....................................................................................................................................

U

NỘI DUNG

Q

1) MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Điều chế acid acetic salicilic (aspinrin) bằng phản ứng este hóa

M

2) TIẾN HÀNH, GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG TRONG THÍ NGHIỆM

RCOOH

HO

R'

RCOOR'

HOH

(1)

RCOOH

HO

R'

RCOOR'

HOH

(2)

ẠY

KÈ

Phản ứng có thể xãy ra theo hai cách:

Phản ứng thường xãy ra theo kiểu (1) còn kiểu (2) thường xãy ra giữa ancol và acid

D

vô cơ không chứa oxi hay giữa acid cacboxilic với các ancol bậc 3 trong acid mạnh.

Có hai giai đoạn chính xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm: Giai đoạn 1: điều chế aspinrin Giai đoạn 2: tinh chế aspinrin Sơ đồ thí nghiệm: -1-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

Y

Sơ đồ phản ứng:

O

COOH

U

H3C

Q

OH

H3C

COOH

C

O

CH3COOH

C OCOCH3 O

M

Phản ứng giữa dẫn xuất phenol với anhydric acid.

KÈ

Do hiệu ứng hút điện tử mạnh của nhân benzen, nên phenol không thể tham gia phản ứng este hóa với các acid cacboxylic, mà phải dùng acid chloride (clorua) hoặc

anhydride acid phản ứng xảy ra một chiều, phản ứng được tiến hành bằng cách chuyển

ẠY

phenol thành dạng phenolat trong nước. Tuy nhiên khi có mặt nhóm cacboxyl trong

nhân benzen, Phản ứng của dẫn xuất phenol với anhydric acid tiến hành trong môi

D

trường nước với sự có mặt của một ít acid sunfuric đậm đặc.

Tuy nhiên do tính acid của anhydride mạnh nên ta có thể không cần sử dụng môi

trường xúc tác acid sunfuric phản ứng vẫn xãy ra.

Cơ chế phản ứng:

-2-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến OH

COOH O

O H3C

C

H

C

O

H3C

C

O

O H3C

C

C

O H3C

O

O

CH3 O

C

FF IC IA L

H3C

O

O

O

O

C

CH3

C

H3C

O OH H3C

COOH

OH

COOH H3C C

C O

O

O

Cơ chế phản ứng este hóa giữa Anhydrit axetic và acid salicilic có thể được tóm tắc như sau: trước hết nhóm carbonyl của anhydrit được proton hóa, hình

N

thành cation trung gian. Tiếp theo là giai đoạn tấn công của nguyên tử oxygen

Ơ

trên phân tử acid salicilic vào cation này, kèm theo giai đoạn proton hóa và tạo

H

thành CH3COOH. Cuối cùng là giai đoạn tách proton tái sinh xúc tác, hình thành

N

sản phẩm este.

Quá trình tinh chế Aspinrin:

Y

Aspinrin là tinh thể đơn tà có độ tan trong nước là 0,33% (ở 25oC) nên có khả

U

năng hòa tan trong nước rất kém. Và CH3COOH thì tan vô hạn trong nước, nên

Q

cho hỗn hợp sản phẩm vào Bercher 250ml có chứa 20ml nước lạnh thu

M

Aspinrin tinh thể kết tinh.

Tuy khả năng tan trong nước kém nhưng khả năng tan trong rượu là tốt, do đó ta

KÈ

cho Aspinrin chưa tinh khiết vào Becher 50ml chứa 10ml cồn và 10ml nước Aspinrin tan trong rượu, tạp chất đi vào trong nước. Do nhiệt độ sôi của cồn

ẠY

thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của Aspinrin nên ta dễ dàng thu được Aspinrin tinh khiết.

D

3) Kết quả thí nghiệm

nacid salicilic (lt) = 0,018mol maspinrin (lt) = 3,024g

Aspinrin cân được: .............. g Hiệu suất phản ứng: H =.............. % -3-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

FF IC IA L

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

ĐIỀU CHẾ β - NAPTYL AXETAT : Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

: 29/03/2009

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Mạnh Hùng

MSSV

: 0770830

O

ĐIỄM

Giáo viên hướng dẫn

Ơ

N

Nhóm: 7

H

Nhận xét:.............................................................................................................

N

............................................................................................................................ ............................................................................................................................

Y

............................................................................................................................

Q

U

............................................................................................................................

NỘI DUNG

M

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

KÈ

Điều chế β - naphtyl axetat bằng phương pháp este hóa 2. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT 1) Phản ứng este hóa

ẠY

Este được điều chế trực tiếp từ carboxylic acid bằng phản ứng với rượu khi có mặt xúc

D

tác acid mạnh như H2SO4 hoặc khí HCl khan. Đây là phản ứng thuận nghịch, hình thành

este kèm theo sản phẩm phụ là nước. Cũng có thể sử dụng acid chloride hoặc anhydride thay cho carboxylic acid để điều chế este, phản ứng xảy ra theo một chiều và không cần phải sử dụng xúc tác acid. Dẫn xuất acid chlride có khả năng tham gia phản ứng este hóa tốt nhất.

-1-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ C

R'

OH

R

OH

O

R'

H2O

O

R'

HCl

O

O

R

C

C

R'

Cl

R

OH

C O

O

FF IC IA L

R

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

O R

C O

R

R'

R

OH

C

O

RCOOH

R'

O

C O

O

Đối với các phân tử có vòng thơm tồn tại hiệu ứng hút điện tử rất mạnh của nhân thơm

N

chính vì vậy không thể tham gia trực tiếp phản ứng este hóa như rượu với acid

Ơ

carboxylic. Mà phải tạo thành muối với một kiềm trước khi tham gia phản ứng este hóa.

Ar –OH + NaOH → Ar–ONa + H2O

H

2) Cơ chế phản ứng

N

Cơ chế phản ứng este hóa giữa Anhydrit axetic và β - naphtolat có thể được tóm tắt như

Y

sau: trước hết nhóm carbonyl của anhydrit được proton hóa, hình thành cation trung

U

gian. Tiếp theo là giai đoạn tấn công của nguyên tử oxygen trên phân tử β - naphtolat

Q

vào cation này, kèm theo giai đoạn proton hóa và tạo thành CH3COONa. Cuối cùng là

M

giai đoạn tách proton tái sinh xúc tác, hình thành sản phẩm este.

KÈ

ONa

O

Na

O

ẠY

H3C

D

H3C

H3C

O

C

C

C

CH3 O

O O H3C

C

O

C

H3C

O O

C O

O

C

CH3

O

O C

O

H3C ONa ONa

H3C

H3C

C

C O

O

-2-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

3. TIẾN HÀNH, GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG: TRONG THÍ NGHIỆM Có ba giai đoạn chính xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm: Giai đoạn 1: chuyển naphtol sang dạng naphtolat Thao tác: 5g β - naphtol + 25ml NaOH

FF IC IA L

Phản ứng hóa học: OH

ONa

+C NaOH

H2O

(1)

-C

O

Trong phân tử do có chứa 2 nhân thơm, nên hiệu ứng hút điện tử về phía nhân là rất mạnh nên tính acid của β - naphtol mạnh hơn ancol và nước chính vì vậy β - naphtol

N

không thể tham gia phản ứng este hóa trực tiếp với acid cacboxylic mà phải tạo thành

Ơ

muối β - naphtolat trước

H

Do tính chất trên ta giải thích được sự tạo thành β - naphtolat trong phản ứng giữa β -

N

naphtol và NaOH

Giai đoạn 2: este hóa bằng anhydrit axetic

Y

Thao tác: Sản phẩm phản ứng (1) + 6g anhydrit axetic + 200g đá vụn cho vào thao nhựa

U

bên ngoài bình cầu lắp ống sinh hàn không khí, lắc bình cầu trong 30 phút β -

M

phẩm.

Q

naphtyl axetat tách ra khỏi dung dịch dưới dạng tinh thể không màu lọc thu sản

KÈ

Phản ứng hóa học:

ONa

OCOCH3

(CH3CO)2O

(2)

ẠY

CH3COONa

Anhydrit axetic được điều chế như sau:

D

O O

O H3C

H3C

C

C OH

OH

H3C

C

P2O5 to

O H3C

H2 O

C O

-3-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Do vậy, ta có thể sử dụng anhydrit axetic để thay cho carboxylic acid hay người ta còn có thể dùng acid clohride thay cho carboxylic.

Phản ứng diển ra 1 chiều và không cần phải sử dụng chất xúc tác. Do tính acid mạnh hơn các carboxylic acid

FF IC IA L

Đá vụn dùng để làm lạnh phản ứng, tạo điều kiện cho tinh thể tách ra nhanh hơn.

Mặt khác do tính toán trên lí thuyết thì anhydrit axetic dư 0,066 mol so với lượng anhydrit axetic cần dùng trong phản ứng (2) nên xảy ra phản ứng giữa hai dung dịch dư NaOH trong PƯ (1) và anhydrit axetic theo phương trình phản ứng sau: (CH3CO)2O + 2NaOH → 2CH3COONa + H2O

O

Sản phẩm thu được có màu trắng đục, ta nhận xét rằng có một hàm lượng tạp chất trong β - naphtyl axetat. Do đó phát sinh ra việc tinh chế lại sản phẩm ở giai đoạn 3.

N

Giai đoạn 3: tinh chế sản phẩm bằng cách kết tinh lại trong ancol loãng hoặc xăng có

Ơ

nhiệt độ sôi 60 – 80oC.

H

Hòa tan sản phẩm thu được ở cuối giai đoạn 2 vào CH3OH có nhiệt độ sôi là 65o, đun

N

nóng trên bếp điện vài phút. Sau đó làm lạnh hay kết tinh lại dung dịch khoảng 90 phút

β - naphtyl axetat tinh khiết.

Y

sấy sản phẩm trong tủ sấy khoảng 20 phút ở 40 – 50oC thu sản phẩm cuối cùng là

U

4. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:

Q

Ta có: nanhyldrit axetic = 0,1 mol và nβ-naphtol = 0,034 mol

M

Do đó anhyldrit axetic bị dư trong phản ứng với β - naphtolat Cho ta nlt β-naphtyl axetat = 0,034 mol mlt β-naphtyl axetat = 6,426g

KÈ

Thu được: 5,5g β - naphtyl axetat sau thí nghiệm

D

ẠY

Hiệu suất phản ứng: H = (5,5:6,426).100=85,6(%).

-4-

SVTH: Nguyễn Mạnh Hùng

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

Bài 11:

Giáo viên hướng dẫn

: Nguyễn Quang Khuyến

Ngày làm thí nghiệm

: 13/04/2009

Lớp

: ĐHHO3

Họ tên sinh viên

: Nguyễn Mạnh Hùng

Nhóm: 7

0770830

N

: Phạm Thị Lan Hương

O

: Nguyễn Thị Hương : Nguyễn Thị Cẩm Hương

FF IC IA L

ĐIỀU CHẾ AXETANILIT

Ơ

Nhận xét: ............................................................................................................

H

............................................................................................................................

N

............................................................................................................................ ............................................................................................................................

Y

............................................................................................................................

U

1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Q

Điều chế axetanilit bằng phản ứng acyl hóa 2. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT

M

1) Phản ứng acyl hóa: là quá trình thay thế nguyên tử H ở nhóm chức –OH,

KÈ

–NH2, … bằng nhóm R–CO–

Phản ứng acyl hóa là phản ứng đặc trưng của amine thơm. Phản ứng trong đó

ẠY

không những cần amine có tính bazo đủ mạnh mà còn đòi hỏi trên nguyên tử nitrogen phải có proton.

D

Các amimine bậc một và bậc hai có khả năng tham gia phản ứng với các dẫn xuất

acid chloride (clorua) hoặc anhydride hình thành các amide tương ứng. Trong khi đó các amine bậc ba không tham gia phản ứng này do không còn proton trên nguyên tử nitrogen -1-

SVTH: Nhóm 7

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến H

RCOOH

NH2

N

C

H2 O

R

O

Tác nhân acyl hóa thường dùng: CH3COCl, (CH3CO)2O, hay CH3COOH. Độ mạnh yếu của tác nhân acetyl ảnh hưởng lớn đến khả năng và tốc độ phản ứng

FF IC IA L

Ví dụ: muốn điều chế acetanilide từ aniline. Trong trường hợp này có thể sử dụng tác nhân acyl hóa là acetic acid, tuy nhiên phản ứng sẽ thuận nghịch và tốc độ phản ứng chậm hơn nhiều so với trường hợp acetyl chloride hoặc acetic anhydrire.

2) Cơ chế phản ứng:

Cơ chế phản ứng acyl hóa amine xảy ra như sau, trong đó đòi hỏi phải có proton

O

trên nguyên tử nitrogen của amine. Khác với phản ứng alkyl hóa, các amide sinh ra

không có khả năng tiếp tục tham gia phản ứng acyl hóa, do đôi điện tử nitrogen đã tham gia liên kết với nhóm C

O R

C

δ

H

NH

δ

Ơ

N

O.

O

N

C

H

R

OH

H

Y

N

O

H

N

Q

H2O

U

H

C

OH R

O

N

C

H

R

OH

M

3) Ứng dụng phản ứng acyl hóa amine thơm trong việc tạo thành hợp chất

KÈ

amide:

• Bảo vệ nhóm –NH3 trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ. Do khả năng dễ

ẠY

dàng bị thủy phân khi có mặt chất xúc tác acid hoặc kiềm để tái tạo amine Ví dụ: muốn điều chế p-nitroaniline từ aniline, cần phải bảo vệ nhóm –NH2 trước

D

khi thực hiện phản ứng nitro hóa để tránh phản ứng oxi hóa góc –NH2.

-2-

SVTH: Nhóm 7

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến H

NH2

H3C

N

COOH

C

H2O

CH3

O

HNO3/H2SO4

O2N

NH2

to

FF IC IA L

H

H2O/H+

O2N

N

C

CH3

O

p-nitroaniline

• Ngoài ra, phản ứng acyl hóa còn sử dụng để giảm hoạt nhóm –NH2 và tăng

tỉ lệ sản phẩm thế para- trong các phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm Ví dụ: phản ứng điều chế p-bromoaniline. Phản ứng brom hóa trực tiếp aniline sẽ

O

cho sản phẩm 2,4,6-tribromoaniline. Tuy nhiên sau khi giảm hoạt nhóm –NH2 bằng phản ứng acyl hóa, sẽ thu được sản phẩm chính là p-bromoaniline.

NH2

N

COOH

Ơ

H3C

N

H

C

H2O

CH3

H

O

AlCl3 Br2

N

H

NH2

to

Br

N

C

Y

Br

H2O/H+

CH3

O

U

p-bromoaniline

Q

3. GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG: TRONG THÍ NGHIỆM Có ba giai đoạn chính xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm:

M

Giai đoạn 1: acyl hóa aniline bằng acid axetit

KÈ

Thao tác: (3,8g natri axetat + 80ml nước cất) + 2,3g anilin + 2,8ml HCl đậm đặc + đun cách thủy 50oC. Phản ứng diễn ra trong becher 250ml

D

ẠY

Phản ứng hóa học: NH2

CH3COONa

HCl

50o

H N

C

CH3

NaCl

H2O

(1)

O

axetanilit

Một ít anilin không tan hết vào dung dịch Anilin phản ứng không hoàn toàn trong phản ứng (1). Ta biết natri axetat là muối được tạo từ acid axetit, đây là một loại acid carboxylic yếu chính vì vậy phản ứng diển ra thuận nghịch, tốc độ phản -3-

SVTH: Nhóm 7

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

ứng chậm và cần chất xúc tác acid mạnh. Điều này giải thích vì sao anilin không tan hoàn toàn trong dung dịch.

Vả lại, phản ứng (1) xảy ra thuận nghịch nên sự tạo lại aniline là việc bình thường.

Giai đoạn 2: acyl hóa aniline bằng anhydrit axetic

FF IC IA L

Thao tác: sản phẩm phản ứng (1) + 3ml anhydrit axetic lắc đều, giữ ở nhiệt độ 50oC trong thời gian 30 phút khấy, làm lạnh lọc, rửa bằng nước lạnh Phản ứng hóa học: O H3C

C O

NH2 H3C

H N C CH3 O

50o

C

axetanilit

O

CH3COOH

O

o

50

NaCl

CH3COONa

(2)

CH3COOH

HCl

(3)

N

Anhydrit axetic có bản chất là một acid và mạnh hơn các acid carboxylic, nên phản

Ơ

ứng acyl hóa mạnh hơn các acid carboxylic và phản ứng 1 chiều không tái tạo lại

H

aniline. Do đó sau 30 phút aniline đã phản ứng hoàn toàn, thể hiện bằng việc ta

N

không còn nhìn thấy các giọt như giọt dầu không tan trong dung dịch.

Khấy và làm lạnh giúp axetanilit kết tinh lại dụng tinh thể không màu. Và rửa lại

Y

bằng nước lạnh, tuyệt đối không sử dụng nước sôi vì nước sôi sẽ làm axetanilit tan.

U

Vì axetanilit thu được sẽ không hoàn toàn sạch nên phát sinh giai đoạn 3

Q

Giai đoạn 3: Tinh chế sản phẩm

M

Dùng nước sôi hòa tan sản phẩm thô ở giai đoạn 2 khấy cho đến hết sản phẩm tan nếu sản phẩm còn màu thì thêm 2g than hoạt tính vào đun sôi khoảng 5

KÈ

phút lọc thu tinh thể làm lạnh lọc thu sản phẩm tinh khiết Bản chất của than hoạt tính là hấp thụ các tạp chất nhờ hiện tượng hấp thụ trên bề

ẠY

mặt than hoạt tính hấp thụ chất tạo màu dung dịch axetanilit tan trong nước

D

tinh khiết.

-4-

SVTH: Nhóm 7

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Báo Cáo Thực Hành Hóa Hữu Cơ

GVHD: Nguyễn Quang Khuyến

4. TÍNH HIỆU SUẤT CỦA PHẢN ỨNG:

O C

NH2 H3C 0.025

C

0.025

50o

0.025

CH3COONa

Ta có: naniline = 0,025 mol 1.34 (g) Axetanilit sau thí nghiệm

HCl

O

Cho ta naxetanilit = 0.025 mol mlt axetanilit = 3,375g Thu được:

CH3COOH

axetanilit

O

NaCl

CH3COOH

H N C CH3 O

50o

O

FF IC IA L

H3C

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Hiệu suất phản ứng: H = (1.34/3.375).100 = 39.7 (%)

-5-

SVTH: Nhóm 7

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com