Контрольні запитання і завдання

до самостійної роботи

1. Феноли. Способи отримання і реакційна здатність.

2. Як з н- гексану отримати фенол?

? ? ?

С ₆Н₁₄ А Б В

3. Продовжити реакцію:

С₆Н₅ – Сl + KOH (водн. р-н)

С₆Н₅ – СН₂Cl + KOH (водн. р-н)

4.Здійснити перетворення:

? ?

С₆Н₅ – СН₃ С₆Н₅ – СН₂Сl С₆Н₅ – СН₂OH

16

5. Яка відмінність між фенолами і ароматичними спиртами? Наведіть приклади.

6. Наведіть відомі всім формули одно-, двох-, трьохатомних фенолів

7. Які методи синтезу одно-, двох-, трьохатомних фенолів ви знаєте?

8. Дайте коротку характеристику основних фізичних властивостей фенолів.

9. Дайте коротку характеристику фізичних і хімічних властивостей нафтолів?

10. Яку напрямну дію виконує група – ОН у бензольному ядрі? Проілюструйте прикладами хімічних реакцій.

17

Лабораторна робота №11

Тема: Ароматичні альдегіди та кетони. Карбонові кислоти

ароматичного ряду

Основні теоретичні відомості

Ароматичними альдегідами називають похідні ароматичних вуглеводнів, які можна розглядати як результат заміщення атома гідрогену у ароматичних вуглеводнях альдегідної групи.

Ароматичні кетони – речовини, що мають карбонільну групу, зв’язану з двома радикалами, один з яких або обидва містять залишок бензену.

Ароматичні кислоти – похідні бензину і його гомологів, у молекулі яких гідроген бензенового ядра заміщений на групу – СООН.

Для двоосновних ароматичнихкислот існує ізомерія положення замісників у бензеновому ядрі (для гомологів бензену) і карбонового радикала. При найменуванні кислот частіше застосовують історичну номенклатуру, зрідка – раціональну і ІЮПАК.

18

Хімічні властивості одноосновних ароматичних кислот визначаються наявністю у молекулі кислот карбоксильної групи, і бензенового кільця, а також їх взаємним впливом.

Карбоксильна група являється електронноакцепторним замісником, вона знижує електронну густину бензенового ядра, зменшує його реакційну здатність у реакціях електрофільного заміщення.

Ароматичні кислоти сильніші ніж кислоти жирного ряду. Вони взаємодіють з лугами, утворюючи солі; приймають участь у реакціях утворення функціональних похідних, у реакціях заміщення атому гідрогену у бензеновому ядрі, у реакціях гідрування бензенового ядра.

Двоосновні ароматичні кислоти - похідні ароматичних вуглеводнів , у молекулах яких два атоми гідрогену бензенового ядра заміщені на дві карбоксильні групи. Для даної групи карбонових кислот характерна ізомерія положення карбоксильних груп у бензеновому ядрі.

19

Жирно – ароматичні кислоти - похідні аренів. У боковому ланцюзі карбонового радикала гідроген заміщений на карбоксильну групу. Розрізняють насичені і ненасичені жирно – ароматичні кислоти.

Для даної групи кислот існує ізомерія радикалів ( з прямим і розгалуженим карбоновими ланцюжками), а для ненасичених, крім того, і просторова ізомерія.

Хід роботи

ДОСЛІД 1.Утворення фенілгідразону бензойного альдегіду.

Обладнання та реактиви: бензойний альдегід, фенілгідразингідрохлорид (кристалічний), ацетат натрію, пробірки, штативи. Розчиняють у 3 – 4 мл води декілька кристалів (0,1 – 0,2 г)гідрохлориду фенілгідразину і приблизно у 1,5 рази більшу кількість ацетату натрію. До розчину добавляють декілька крапель бензальдегіду. При збовтуванні з розчину виділяються кристали фенілгідразону.

20

Висновки: Утворення фенілгідразонів, що добре кристалізуються і мають характерні температури плавлення, часто використовуються для ідентифікації альдегідів і кетонів.

ДОСЛІД 2:Взаємодія бензойного альдегіду з лугом (реакція Канніццаро – Тищенко)

Обладнання та реактиви: бензальдегід, 10% спиртовий розчин їдкого калію, 10% розчин хлоридної кислоти, пробірки, штативи, фільтрувальний папір.

У пробірку вміщують 1 мл бензальдегіду і добавляють 5 мл 10%-го спиртового розчину їдкого калі. Суміш перемішують і струшують. Виділяється теплота. Суміш твердне – утворюється бензоат, і бензиловий спирт, продукт відновлення бензальдегіду. Добуті кристали відфільтровують і розчиняють у мінімальній кількості води. Після добавлення до розчину 1 мл 10% - го розчину хлоридної кислоти у осад випадає кристалічна бензойна кислота.

Хімізм: Реакція дисмутації відбувається у два етапи: спочатку утворюється естер, потім – бензоат калію і бензиловий спирт.

С ₆Н₅ – СОН + НОС – С₆Н₅ С₆Н – СО – О – СН₂ – С₆Н₅

6ебензальдегід бензойнобензиловий естер

21

С ₆Н₅ – СО – О – СН₂ – С₆Н₅ + КОН С₆Н₅ – СООК + С₆Н₅ – СН₂ОН

бензойнобензиловий естер бензоат калію бензиловий спирт

Після добавлення до розчину хлоридної кислоти утворюється бензойна кислота:

С ₆Н₅ – СООК + HCl С₆Н₅ – СООH + KCl

бензоат калію бензойна кислота

Висновки: Реакція дисмутації :при дії гідроксиду калію на бензальдегід одна молекула альдегіду окислюється за рахунок відновлення іншої.

ДОСЛІД 3. Окислення бензойного альдегіду.

Обладнання та реактиви: бензальдегід, оксид аргентуму (аміачний розчин), етиловий спирт, розчин перманганату калію, розбавлена сульфатна кислота, фільтрувальний папір, пробірки, штативи, водяна баня.

А) Одну краплину бензальдегіду поміщають на скло і залишають на повітрі. Через декілька годин у краплині утворюються кристали бензойної кислоти, добре розчинні у розчинах лугів і гарячій воді, малорозчинні у холодній воді.

Б) У чисту пробірку вносять 1 мл аміачного розчину оксиду аргентуму і 1 – 2 краплі бензальдегіду. Суміш нагрівають на водяній бані і відмічають зміни, якщо вони спостерігаються.

В) До 1 – 2 крапель бензальдегіду додають 2 – 3 мл розчину перманганату калію і нагрівають суміш на водяній бані при струшуванні до зникнення запаху альдегіду. Фіолетове забарвлення ( надлишок перманганату) знищують, добавляючи декілька крапель спирту, після чого фільтрують гарячу суміш через складчастий фільтр. З безбарвного фільтрату при підкисленні розбавленою сульфатною кислотою виділяються кристали бензойної кислоти.

22

Хімізм:

[О]

С ₆Н₅ – СОН С₆Н₅ - СООН

Бензальдегід бензойна кислота

Висновки: Бензальдегід легко окислюється до бензойної кислоти не лише окислювачами, але й киснем повітря.

ДОСЛІД 4. Взаємодія бензойної кислоти та саліцилової кислоти з хлоридом феруму (ІІІ).

Обладнання та реактиви: бензойна кислота, саліцилова кислота, етиловий спирт, розчин хлориду феруму (ІІІ), пробірки, штативи.

Готують насичені водні розчини бензойної та саліцилової кислоти, струшують невелику кількість кожної з них з 7 – 8 мл води. Отримані прозорі розчини зливають з осадів і використовують для даного досліду.

До 1 – 2 мл водного розчину кожної з досліджуваних кислот додають декілька крапель розчину хлориду феруму (ІІІ). У одній з пробірок з’являється інтенсивне фіолетове забарвлення. У цю пробірку приливають рівний об’єм спирту і спостерігають, чи зникло забарвлення.

Висновки: Кольорова реакція з розчином хлориду феруму (ІІІ) характерна для багатьох сполук, що мають у молекулі фенольну гідроксильну групу. З трьох ізомерних оксибензойних кислот мета ізомер не дає цієї реакції. О-оксибензойна (саліцилова) і n-оксибензойна кислота дають забарвлення з хлоридом феруму (ІІІ), що зникає при додаванні сильних мінеральних кислот або лугів. Однак спирт, гліцерин і оцтова кислота не знищують це забарвлення (відмінність від феноляту феруму). Бензойна кислота не утворює кольорових комплексних сполук з солям феруму.

23

ДОСЛІД 5: Порівняння окиснюваності бензойної та саліцилової кислоти.

Обладнання та реактиви: бензойна і саліцилова кислоти ( насичені водні розчини), розчин карбонату натрію, розчин перманганату калію, пробірки, штативи.

До 1 – 2 мл розчину кожної з досліджуваних кислот добавляють рівний об’єм розчину карбонату натрію і потім розчин перманганату калію по краплям при отрушуванні до припинення зміни забарвлення суміші. Відмічають різницю протікання реакції для досліджуваних кислот.

Висновки: Молекула саліцилової кислоти містить фенольний гідроксил. Саліцилова кислота легко окислюється перманганатом калію у лужному середовищі з утворенням складної суміші продуктів.