108

Лабораторная работа № 10

АМИНЫ И АМИНОКИСЛОТЫ

Цель работы: изучение химических свойств аминов и аминокислот.

Требования техники безопасности.

Все опыты с аминами проводить в вытяжном шкафу. Нельзя допускать попадания аминов на кожу. Амины раздражают кожу, слизистые оболочки, действуют на кровь, ядовиты, токсичны. Следует осторожно работать с кислотами и щелочами.

Реактивы и посуда. Триэтиламин, метилиодид (или этилиодид), этанол, раствор анилина, бромная вода, хромовая смесь или раствор хлорноватистокислого кальция, аминоуксусная кислота, 3%-ный раствор хлорида железа (III), 1%-ный раствор аминоуксусной кислоты, медный купорос, ацетат натрия, пробирки, водяная баня, воронка Бюхнера, водоструйный насос, пипетка.

Опыт 1. Кватернизация третичных аминов

0,5 г триэтиламина (или какого-либо другого амина) и 1 г метилиодида растворите отдельно в двойных объемах этанола. Растворы объедините и оставьте на 1 ч, затем нагревайте 30 мин на водяной бане. Иногда соль четвертичного аммониевого основания выпадает в осадок сразу, а в других случаях упаривают раствор.

Опыт 2. Бромирование анилина

К 1 мл раствора анилина добавьте бромную воду по каплям. Наблюдается обесцвечивание бромной воды и выделение белого кристаллического осадка триброманилина.

Опыт 3. Окисление анилина

К 1 мл анилиновой воды добавьте несколько капель хромовой смеси или хлорноватистокислого кальция, наблюдается изменение окраски от зеленой до темно-синей.

Опыт 4. Реакция аминокислоты с хлоридом железа (III)

К 0,05 г аминоуксусной кислоты, растворенной в 1 мл воды, добавьте 1 - 2 капли раствора хлорида железа (III). Возникает окраска.

Опыт 5. Реакция аминокислот с солями меди

В 1 мл 1%-ного раствора аминокислоты внесите кристаллик медного купороса и кристаллик ацетата натрия. Раствор становится густо-синим.

20

Контрольные вопросы

1. Напишите структурные формулы и назовите все изомеры аминов состава С4Н11N.

2.Какие вещества получатся при восстановлении: а) нитрометана; б) нитропропана; в) 2-нитробутана? Напишите уравнения реакций.

3.Напишите уравнения реакций взаимодействия с соляной кислотой следующих веществ: а) метиламина; б) диэтиламина; в) триметиламина. Назовите полученные соединения.

4.Напишите структурные формулы аминокислот состава С4Н9О2N и назовите полученные соединения.

5.Из α-хлорвалериановой кислоты синтезируйте α-аминовалериановую кислоту. Напишите уравнения реакций.

6.Напишите структурные формулы следующих соединений: а) изопентиламина; б) бутилметиламина; в) изобутилдиметиламина; г) диметилпентиламина.

7.Получите изобутиламин, используя в качестве исходного вещества изопропиловый спирт.

8.Получите любым способом аланин и напишите для него уравнение реакции взаимодействия с азотистой кислотой и пятихлористым фосфором.

9.Осуществите превращения по схеме:

10. Из анилина получите n-нитроанилин и диэтиланилин.

Лабораторная работа № 11

АЗО- И ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ

Цель работы: провести реакции диазотирования, получить краси-

тель.

Требования техники безопасности.

Все опыты с аминами проводить в вытяжном шкафу. Амины раздражают кожу, слизистые оболочки, действуют на кровь, ядовиты, токсичны. Следует осторожно работать с кислотами и щелочами.

Реактивы и посуда. Диметиланилин свежеперегнанный 0,6 мл; сульфаниловая кислота 1 г; нитрит натрия 0,4 г; соляная кислота 1 н; соляная кислота 2 н.; раствор гидроксида натрия 2 н.; 2 стакана емкостью 50

21

мл, нафтионат натрия 5,6 г; нитрит натрия 1,7 г; β-нафтол 3,8 г; серная кислота (d – 1,84 г/см3); гидроксид натрия 2,6 г; хлорид натрия.

Опыт 1. Синтез метилового оранжевого

В небольшом стаканчике емкостью 50 мл полностью растворяют 1 г диметиланилина в 10 мл 1 н. соляной кислоты. В другом стаканчике растворяют 1 г сульфаниловой кислоты в 2,5 мл 2 н. раствора гидроксида натрия. Добавляют раствор 0,4 г нитрита натрия в 5 мл воды. Полученную смесь охлаждают льдом и при перемешивании приливают ее к первому раствору. К вновь полученной смеси добавляют 2 н. раствор гидроксида натрия до сильнощелочной реакции. Натриевая соль красителя выпадает в виде оранжево-коричневых листочков. Смесь выдерживают 2 - 3 ч, фильтруют, осадок перекристаллизовывают из небольшого количества воды. Выход 2 г.

Гелиантин (метиловый оранжевый, натриевая соль 4-диметиламино- азобензол-4-сульфокислоты) – кристаллическое вещество оранжевого цвета (возможен коричневый оттенок). Хорошо растворим в воде, нерастворим в спирте.

Гелиантин является кислотно-щелочным цветным индикатором. В щелочной среде гелиантин имеет желтую окраску, в нейтральной – оранжевую, в кислой среде – красную.

Опыт 2. Синтез красного прочного

В конической колбе емкостью 200 мл готовят смесь 5,6 г нафтионата натрия, 1,7 г нитрита натрия в 75 мл воды. Колбочку помещают в баню со льдом и при перемешивании мешалкой при 0 °С осторожно прибавляют разбавленный раствор серной кислоты (3 мл концентрированной серной кислоты в 25 мл воды). Выпадает светло-желтый осадок диазосоединения. Окончание реакции диазотирования устанавливают по иодкрахмальной бумажке. Полученную реакционную смесь прибавляют к раствору 3,8 г β- нафтола и 2,7 г гидроксида натрия в 100 мл воды, предварительно охлажденному до 0 °С. Смесь выдерживают 2 ч, добавляют 100 мл воды, нагревают и фильтруют. Фильтрат медленно охлаждают. Выпавший кристаллический осадок красителя отсасывают и сушат при 30 - 40 0 °С. Выход 1 г.

Контрольные вопросы

1.Написать структурные формулы следующих соединений: а) хлористого п-нитрофенилдиазония; б) п-толилдиазоний хлорида; в) п-аминоазобен- зола; г) диазоаминобензола.

2.Написать уравнение реакций диазотирования следующих соединений: а) о-нитроанилина; б) 2,4-динитроанилина.

22

3.Как синтезировать фенол из нитробензола?

4.Написать формулу азокрасителя, полученного из 2, 4-динитроанилина и п-крезола.

5.Из о-нитрохлорбензола получите п-дихлорбензол.

6.Получите 1, 3, 5-трибромбензол из анилина.

7.Из м-нитроанилина получите м-бромфенол.

8.Зачем к полученным продуктам реакции азосочетания добавляют раствор щелочи?

9.Какова структурная формула красителя, полученного диазотированием п-толуидина и последующим сочетанием с резорцином?

10.С чем связано наличие окраски азосоединений? Что такое хромофорные и ауксохромные группы?

Рекомендуемая литература

1.Артеменко Л.И. Органическая химия. – М.: Высшая школа, 1980.

2.Гинзбург О.Ф., Петров А.А. Лабораторные работы по органической химии. – М.: Высшая школа, 1982.

3.Жиряков В.Г. Органическая химия. – М.: Химия, 1978

4.Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. – М.: Высшая школа, 1981.

23

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………..…………………………….3

Лабораторная работа №1. Алканы……………………….……………………4

Лабораторная работа № 2. Алкены…………………………….……………...5 Лабораторная работа № 3. Алкины…………………………………………...7 Лабораторная работа № 4. Галогенпроизводные углеводородов…………...8 Лабораторная работа № 5. Спирты……………………………………..……10

Лабораторная работа № 6. Альдегиды и кетоны…………………...……….12

Лабораторная работа № 7. Карбоновые кислоты……………………..…….14

Лабораторная работа № 8. Фенолы…………………………………….……16

Лабораторная работа № 9. Арены………………………………………..…..18 Лабораторная работа № 10. Амины и аминокислоты………………..…...19 Лабораторная работа № 11. Азо- и диазосоединения…………….………21

24