Лабораторная работа №11 Синтез бензанилида

Цель: получение бензанилида

Реактивы: анилин – 7 мл; бензойная кислота – 6,7 г; 5%-ная соляная кислота – 50 мл; 5%-ный р-р NaOH – 60 мл; этанол; активированный уголь.

Посуда и оборудование: колба круглодонная вместимостью 50 мл; насадка Вюрца; термометр; холодильник Либиха; аллонж; колбонагреватель; фарфоровая чашка; фарфоровые пестик и ступка; стакан вместимостью 100 мл; воронка Бюхнера.

Теоретические основы

Реакции, в результате которых образуются соединения с новой связью между двумя атомами углерода, не связанными непосредственно друг с другом в исходном состоянии, называются конденсацией.

Реакции конденсации делятся на внутримолекулярные и межмолекулярные. В зависимости от того, какие неорганические или органические простые вещества выделяются в процессе конденсации, эти реакции классифицируют следующим образом:

а) реакции с выделением водорода, кислорода, азота, галогена;

б) реакции с выделением воды;

в) реакции с выделением галогеноводорода;

г) реакции, сопровождающиеся образованием в качестве побочных продуктов метилового спирта, этилового спирта и других наиболее просто построенных органических соединений.

В качестве конденсирующих водоотнимающих средств используют серную и соляную кислоты, фосфорный ангидрид, ацетаты натрия и калия, хлорид олова (IV), хлорид цинка, гидроксид натрия.

Среди средств, способствующих отщеплению галогеноводорода, применяют хлориды алюминия, цинка и железа, иногда – металлические алюминий и цинк, карбонаты и ацетаты натрия и калия, оксиды цинка, марганца, олова и железа.

Для элиминирования атомов галогена пригодны металлический натрий, его амальгама, медь, серебро, цинк и другие металлы. Аммиак можно отнять, используя серную и соляную кислоты. Kонденсация с потерей водорода может быть достигнута применением в качестве окислителей дихромата, гипохлорита и пероксида натрия, диоксида свинца, персульфата аммония.

Экспериментальная часть

С₆H₅COOH + C₆H₅NH₂ ↔ C₆H₅CONHC₆H₅

Порядок выполнения работы

Собирают прибор для простой перегонки. В круглодонную колбу вместимостью 50 мл помещают 7 мл анилина, 6,7 г бензойной кислоты и нагревают смесь на колбонагревателе при 180-190°С, пока не перестанут отгоняться анилин и вода. Затем температуру бани поднимают до 225°С и поддерживают её до прекращения отгонки, после чего колбонагреватель удаляют. В остывшую до 40-50°С колбу добавляют ещё 2 мл анилина. Смесь снова нагревают, как было указано выше. По окончании реакции ещё горячую реакционную смесь выливают в фарфоровую чашку.

Затвердевшую после охлаждения массу растирают в фарфоровой ступке, переносят в стакан вместимостью 100 мл и обрабатывают 50 мл 5%-ной соляной кислоты для удаления не вступившего в реакцию анилина. Раствор декантируют и операцию повторяют. Осадок последовательно промывают аналогичным образом водой 3 раза по 20 мл, 5%-ным раствором NaOH 2 раза по 30 мл для удаления непрореагировавшей бензойной кислоты и несколько раз водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге.

Промытый бензанилид отфильтровывают на воронке Бюхнера, сушат и очищают перекристаллизацией из изопропанола с добавлением активированного угля.

Бензанилид – бесцветные кристаллы, t_пл = 163°С; растворим в этаноле, бензоле, диэтиловом эфире, практически нерастворим в воде.

Контрольные вопросы:

1. Что такое конденсация?

2. Зарисуйте механизм реакции поликонденсации?

3. Когда и кем был открыт бензанилида?

4. Опишите физико-химические свойства бензанилида?

5. Какие методы получения бензанилида вы знаете?

6. В какие реакции вступает бензанилида?

7. Какие сферы применения бензанилида вы знаете?

Лабораторная работа №12

Получение пирослизевой кислоты окислением фурфурола

Цель: получить пирослизевой кислоты окислением фурфурола

Реактивы: фурфурол – 10 г; гидроксид натрия – 20 г; перманганат калия – 13,6 г; соляная кислота (ρ = 1,19 г/см3).

Посуда и оборудование: стакан (750 мл); капельная воронка; термометр; мешалка; чашка фарфоровая; баня водяная; парообразователь.

Теоретические основы

Пятичленный кислородсодержащий гетероцикл фуран получают сухой перегонкой пирослизевой (2-фуранкарбоновой) кислоты

а также нагреванием фуранового альдегида (фурфурола) в присутствии натронной извести

Для фурфурола характерны практически все реакции ароматических альдегидов: при окислении сильными окислителями (KMnO₄, K₂Cr₂O₇) он превращается в пирослизевую кислоту, а при восстановлении – в фуриловый спирт.

Фурфурол подвергается реакции диспропорционирования (реакция Каниццаро) под действием концентрированных щелочей