3.1.2. Взаимодействие виц-диолов с гидроксидом меди(II)

1,2-Диолы способны давать хелатные комплексы с гидроксидом меди(II). В полученном комплексе атом меди четырехкоординирован, образуя две ковалентные связи и две донорно-акцепторные связи (указаны пунктирными линиями) с атомами кислорода ОН-групп диола. В условиях опыта (щелочная среда) происходит отщепление протонов и образуется комплексный анион (окрашен):

Отметим, что образование таких комплексов для одноатомных спиртов невозможно. Подобные реакции, сопровождающиеся хелатированием, протекают также с -аминоспиртами и -аминокислотами.

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (1 в-во):	Вещества для холостого опыта (1 в-во)
сульфат меди (3% р-р), гидроксид натрия (5% р-р)	1,2-этандиол (этиленгликоль), 1,2,3-пропантриол (глицерин), 1,2,3,4,5,6-гексангексаол (маннит)	этанол, пропанол-2.

В две пробирки наливают по 10 капель 3% раствора сульфата меди и по 1 мл 5% раствора гидроксида натрия. К полученной смеси быстро добавляют: в одну пробирку три капли исследуемого диола, в другую – одноатомный спирт. В пробирке, где присутствует 1,2-диол, голубой осадок свежевыпавшего гидроксида меди растворяется и раствор приобретает интенсивную синюю окраску. В другой пробирке видимых изменений не наблюдается (холостой опыт).

4. Реакции фенолов

4.1. Тест на растворимость фенолов

Фенолы при комнатной температуре умеренно растворимы в воде. Их растворимость значительно увеличивается при повышении температуры и при увеличении pH раствора (за счет выраженных кислотных свойств фенолов). Сильные кислоты вытесняют фенолы из их солей, так как кислотность фенолов все же не так велика.

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (1 в-во):	Вещества для холостого опыта (1 в-во)
гидроксид натрия (разб. р-р), карбонат натрия (насыщ. р-р), гидрокарбонат натрия (насыщ. р-р) серная кислота (разб.)	фенол, гидрохинон, резорцин, пирокатехин, a-нафтол, b-нафтол.	бутанол-1, бутанол-2, 3-метилбутанол-1 (изоамиловый спирт).

В четыре пробирки помещают по 0.3-0.5 г исследуемого фенола и добавляют по 1 мл: в одну пробирку воды, в другую – раствора щелочи, в третью – раствора карбоната, в четвертую – раствор гидрокарбоната натрия. Отмечают, в каких пробирках произошло растворение фенола, после чего содержимое этих пробирок подкисляют раствором серной кислоты.

Параллельно в две пробирки помещают по 0,5 г одноатомного спирта, добавляют по 1 мл: в одну пробирку воды, в другую – раствора щелочи (холостой опыт). Отмечают наблюдаемые изменения.

4.2. Комплексообразование фенолов с хлоридом железа(III)

Фенолы взаимодействуют с раствором хлорида железа(III) с образовением комплексов сложного состава. Упрощенное уравнение для фенола можно представить так:

Окраска комплекса зависит от природы фенола, вступающего в реакцию. Так, фиолетовая окраска характерна для фенола, резорцина, a-нафтола, синяя – для крезолов, зеленая – для пирокатехина, b-нафтола.

Гидрохинон под действием хлорида железа(III) окисляется до п-бензохинона, который может дать черный комплекс (хингидрон) с не вступившим в реакцию (избытком) гидрохиноном, поэтому при проведении опыта синяя окраска комплекса с железом исчезает, но могут появиться черные блестящие кристаллы:

Окрашенные комплексы с солями железа образуют также аминокислоты и карбонильные соединения, образующие устойчивые енольные формы (например, ацетоуксусный эфир).

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (3 в-ва):	Вещества для холостого опыта (1 в-во)
хлорид железа(III) (3% р-р)	а) фенол, о-крезол, п-крезол, м-крезол, б) гидрохинон, в) резорцин, пирокатехин, a-нафтол, b-нафтол,	этанол, пропанол-2.

В трех пробирках готовят разбавленные водные растворы исследуемых фенолов, в четвертой – вещество для холостого опыта. Для этого к небольшому количеству вещества (несколько капель или кристаллов) добавляют 1 мл воды и пробирку встряхивают. Если растворение происходит медленно, то содержимое пробирки нагревают на водяной бане, а перед проведением теста пробирку охлаждают.

К полученным растворам добавляют по 1-2 капли 3% раствора FeCl₃, в пробирках с фенольными соединениями наблюдается интенсивное окрашивание раствора (положительный результат теста).