Практическое занятие № 7. Качественные реакции на оксопроизводные
Обнаружение функциональных групп. Кислородсодержащие соединения. Оксопроизводные (альдегиды и кетоны)
Цель работы:
1 Ознакомить студентов со способами обнаружения альдегидов и кетонов по характерным свойствам.
2 Научить выделять полученный продукт из реакционной массы.
3 Закрепить знания по способам получения и химическим свойствам альдегидов и кетонов
4 Выработать навыки обращения с химической посудой, реактивами.
5 Ознакомить с побочными процессами, проходящими при проведении синтеза, со способами утилизации отработанных реактивов.
6 Привить навыки работы со справочной литературой и развить умение формулировать выводы из проделанной работы.
Карбонильные соединения возможно отличить множеством различных реакций, что обусловлено большой реакционной способностью этих соеди- нений. Альдегиды и кетоны ведут себя аналогично, проявляя разницу лишь в скорости реакции.
а) Реакция с 2,4-динитрофенилгидразином. Эту реакцию можно проводить
с фенилгидразином и замещенными гидразинами (п-нитрофенилгидразин и п- карбоксифенилгидразин). В этой реакции образуются замещенные фенилгидразоны плохо растворимые в воде, поэтому обнаружение карбонильных соединений можно проводить в разбавленных водных растворах.
Опыт: В три пробирки наливают по 1 мл солянокислого раствора 2,4-динитрофенилгидразина и добавляют в первую 1-2 капли ацетона, во вторую – метилэтилкетона, в третью – формалина. Наблюдают выделение желтых осадков:
б) Реакция с гидросульфитом натрия. Альдегиды и алифатические метилкетоны реагируют с гидросульфитом натрия с образованием хорошо кристаллизующихся гидросульфитных соединений, которые являются натриевыми солями α-оксисульфокислот:
Опыт: В пробирку наливают 1 мл ацетона, затем приливают 1 мл насыщенного раствора гидросульфита натрия и взбалтывают. Вскоре появляются бесцветные кристаллы гидросульфитного производного. Опыт повторяют с бензальдегидом.
В) Реакция с аммиачным раствором серебра (реакция серебряного зеркала). Все альдегиды восстанавливаются аммиачным раствором оксида серебра:
Выделившееся серебро оседает на стенках пробирки в виде зеркала. Эту реакцию дают некоторые ароматические амины, многоатόмные фенолы и дикетоны.
Опыт: В хорошо вымытую пробирку с 5 мл аммиачного раствора серебра добавляют 5 капель формалина и осторожно нагревают смесь на водяной бане при температуре 60-70оС. Выделяющееся серебро оседает на стенках пробирки в виде металлического зеркала.
Реакция с реактивом Фелинга – является качественной реакцией на альдегиды жирного ряда, которые восстанавливают Сu (II) в Cu (I). Реактив Фелинга готовят перед употреблением, смешивая два раствора сульфата меди и щелочной раствор Сегнетовой соли (натриевые и калиевые соли винной кислоты).
При сливании растворов образуется гидроксид меди, который с Сегнетовой солью дает комплексное соединение типа гликолята меди.
Ароматические альдегиды эту реакцию не дают.
Опыт: По 1 мл исходных реактивов Фелинга сливают и прибавляют 2 мл 1% раствора глюкозы (или другого исследуемого соединения). Верхнюю часть содержимого пробирки нагревают на горелке до начала кипения и наблюдают появление желтого или красного осадка оксида меди (I). Параллельно проводят реакцию с формалином и бензальдегидом.
Реакция с нитропруссидом натрия. В пробирку наливают 1 мл воды и добавляют 2-3 капли исследуемого вещества, а затем – 1 мл 0.5% раствора нитропруссида натрия Na2[Fe(CN)5NO] в воде. После приливания нескольких капель 1М раствора гидроксида натрия, cмесь принимает красно-фиолетовую окраску. Наиболее яркую окраску дают кетоны. Ароматические карбонильные соединения, в которых карбонильная группа связана с незамещенным ароматическим ядром, не дают этой реакции.
Реакция с фуксинсернистой кислотой (на альдегиды). В пробирку наливают 1 мл бесцветного раствора фуксинсернистой кислоты и добавляют несколько капель исследуемого вещества. Наблюдают появления фиолетово-пурпурной окраски.
Некоторые кетоны и ненасыщенные соединения вызывают частичное появление окраски, поэтому возникновение слабой розовой окраски не считается положительной пробой.
Контрольные вопросы:
Функциональная группа OH присутствует в молекулах
1) спиртов 3) карбоновых кислот
2) сложных эфиров 4) альдегидов
Укажите название спирта, при окислении которого образуется 2,2-диметилпропаналь.
1) пентанол-1 3) 2-метилпропанол-1
2) 2,2-диметилпропанол-1 4) 2-метилбутанол-2
При восстановлении 3-метилбутаналя образуется спирт
1) третичный бутиловый 3) 2-метилбутанол-1
2) 3-метилбутанол-1 4) 2-метилбутанол-4
4. Вещество, водный раствор которого называют формалином,
относится к классу
1) альдегидов 3) многоатомных спиртов
2) карбоновых кислот 4) одноатомных спиртов