Лабораторная работа №17

Тема: Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (азолы).

Азолы, имея атом азота пиррольного и пиридинового типов, устойчивы к действию кислот. Химические превращения, характерные для пятичленных гетероциклов, можно разбить на несколько групп: затрагивающие гетероатом, затрагивающие функциональные группы, затраивающие атомы углерода цикла и, наконец, вызывающие более глубокие превращения.

Студент должен знать:

1. Особенности химического поведения пиридинового атома азота

2. Особенности химического поведения пиррольного атома азота

3. Способ получения антипирина из ацетоуксусного эфира и фенилгидразина.

4. Как перейти от антипирина к амидопирину и анальгину?

5. Цветные реакции на антипирин и амидопирин с растворами FeCI₃ и азотистой кислоты.

6. Образование пикрата пиридина.

Студент должен уметь:

1. Различать особенности пиррольного и пиридинового атомов азота

2. Записывать уравнения реакций получения антипирина, амидопирина и анальгина.

3. Проводить цветные реакции на антипирин и амидопирин.

Опыт 1. Реакции антипирина и амидопирина с раствором FeCl₃. К нескольким кристаллам антипирина прибавить 2 капли воды и капли 0,1н FeCl₃ – появляется интенсивное и стойкое оранжево-красное окрашивание, не исчезающее при стоянии. Несколько кристаллов амидопирина поместить в другую пробирку 2 капли воды и капли 0,1н FeCl₃ появляется быстроисчезающее фиолетовое окрашивание. Добавить ещё 3 капли FeCl₃ – окраска вновь появляется, держится несколько дольше, но постепенно бледнеет. В случае антипирина образуется ферропирин. Амидопирин-это производное антипирина, в котором водород в положении 4 замещён диметиламиногруппой. Появление окраски обусловлено окислением амидопирина, поэтому окраска не стойкая. Эти реакции используются фармацевтами для распознавания антипирина и амидопирина.

антипирин амидопирин

Опыт 2. Реакции антипирина и амидопирина с азотистой кислотой. К нескольким кристаллам антипирина добавить 2 капли воды, 1 каплю 2н. H₂SO₄ и 1 каплю 0,5 н. NaNO₂. Появляется изумрудно зелёное окрашивание, постепенно исчезающее, особенно при избытке NaNO₂. В другую пробирку к нескольким кристаллам амидопирина добавить 2 капли воды, 1 каплю 2н. H₂SO₄ и 1 каплю 0,5 н. NaNO₂. Появляется очень нестойкое фиолетовое окрашивание, т. к. образуются окрашенные продукты окисления. Эти реакции также используются в фармации для распознавания антипирина и амидопирина и проводятся параллельно.

Эти цветные реакции рекомендуются ГФ как качественные реакции на указанные соединения.

Контрольные вопросы, вопросы для самостоятельной работы

1. Как доказать амфотерность пиразола и имидазола?

2. Как доказать ароматичность азолов?

3. В какое положение идут реакции электрофильного замещения в пиразоле и имидазоле?

4. Какими двумя реакциями можно распознать антипирин и амидопирин?

Литература:

1. Л.Б.Дзарева Руководство к проведению лабораторных занятий по органической химии. Владикавказ, 2011

2. Э.Т.Оганесян Органическая химия.М. «Академия», 2011, с.329.

3. Под ред. Н.А.Тюкавкиной.Органическая химия. Специальный курс.– М.: Дрофа, 2008. с.60.

Тестовые задания к работе №17.

1. Антипирин, амидопирин и анальгин являются производными:

1. пиразола

2. пиразолона

3. имидазола

4. оксазол

2. В пиразоле, тиазоле, имидазоле реакции электрофильного замещения идут в положения:

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

3. Азолы проявляют основные свойства, благодаря наличию:

1. пиррольного азота

2. пиридинового азота.

4. Азолы проявляют кислотные свойства, благодаря наличию:

1. пиррольного азота

2. пиридинового азота.

5. Имидазол и пиразол:

1. превышают по кислотности пиррол

2. уступают по кислотности пирролу.

6. Кислотные свойства проявляют:

1. имидазол

2. пиразол

3. тиазол

4. оксазол.

7. Высокие температуры кипения азолов по сравнению с тиазолом и оксазолом объясняются:

1. слабыми межмолекулярными водородными связями;

2. прочными межмолекулярными водородными связями.

8. Наиболее π –избыточной системой является:

1. пиразол

2. оксазол

3. имидазол

4. тиазол

9. Наиболее π –дефицитной системой является:

1. пиразол

2. оксазол

3. имидазол

4. тиазол.

10. Реакции электрофильного замещения легче проходят в:

1. пиразоле

2. пирроле

3. оксазоле

4. фуране

11. В сопряжение с π-электронами вступает пара электронов

а) пиррольного азота

б) пиридинового азота

12. Какому из азолов присуща амфотерность

а) имидазолу

б) пиразолу

в) тиазолу

г) оксазолу

Ответы: 1-б; 2-в; 3-б; 4-а; 5-а; 6-а,б; 7-б; 8-г; 9-б; 10- г; 11-а; 12-а,б.

Занятие 21