|
Для возврата к главной странице сверните (или закройте) это окно.
ОБЩИЙ ПРАКТИКУМ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
IV семестр
Практикум по органической химии имеет цель научить студентов основным приемам работы, принятым в настоящее время в лабораториях органического синтеза (простая и фракционная перегонка, перегонка в вакууме, перекристаллизация, хроматография и т. п.), а также привить некоторые экспериментальные навыки, необходимые при работе с органическими соединениями. Студенты получат представление о современных методах идентификации и установления строения органических соединений.
План прохождения практикума
|
№ |
Содержание занятий |
Количе-ство выпол-ненных работ |
Число дней |
|
1 |
Правила работы и ТБ в органическом практикуме, знакомство со справочной литературой |
|
1 |
|
2 |
Электрофильное замещение в ароматическом кольце |
1 |
2 |
|
3 |
Нуклеофильное замещение при насыщенном и карбонильном атоме углерода.
Функциональные производные карбо-новых кислот |
1 |
2 |
|
4 |
Синтезы с использованием Mg-органических соединений |
1 |
2 |
|
5 |
Реакции карбонильных соединений с
С-Н-кислотами |
1 |
2 |
|
6 |
Восстановление ароматических нитро-соединений |
1 |
2 |
|
7 |
Получение ароматических солей диазония и их использование в синтезе фенолов и арилгалогенидов |
1 |
2 |
|
8 |
Выполнение и защита курсовой работы |
3 |
5 |
РАЗДЕЛ I. (вернуться)
Правила работы и ТБ в лабораториях органического синтеза.
Работа со справочной литературой по органической химии.
Оформление синтеза.
Общие приемы работы в органическом практикуме.
Идентификация и установление строения органических соединений.
Литература: Гинзбург, стр. 5-63, Органикум, I, стр. 13-185.
(Сведения, приведенные в данной литературе, будут необходимы студенту в течение всего практикума)
РАЗДЕЛ II. Электрофильное замещение в ароматическом кольце. (вернуться)
Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду. Агенты электрофильного нитрования, сульфирования, галогенирования, нитрозирования и ацилирования. Механизм реакций. Условия проведения реакций. Растворители. Катализаторы. Побочные реакции. Способы выделения продуктов из реакционных смесей.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
a
-нитронафталин |
Гинзбург, 97 |
перекристаллизация |
|
м-динитробензол |
Гинзбург, 93;
Мануйлов, 18 |
-
" -
|
|
пикриновая кислота
(2,4,6-тринитрофенол) |
Органикум, I, 409;
Мануйлов, 29 |
-
" -
|
|
п-нитроацетанилид |
Гинзбург, 98
Голодников, 88 |
-
" -
|
|
п-нитроанилин |
Голодников, 88 |
-
" -
|
|
4-нитрофталимид |
Гинзбург, 100;
Мануйлов, 27 |
-
" -
|
|
о- и п-нитрофенолы |
Гинзбург, 96
Агрономов,153 |
перегонка с паром,
перекристаллизация |
|
м-нитробензойная кислота |
Гинзбург, 99 |
перекристаллизация |
|
п-толуолсульфокислота |
Голодников, 103; Органикум, I, 409 |
азеотропная отгонка, работа с газообраз-ным HCl |
|
b
-нафталинсульфо-кислота |
Агрономов,156 |
перекристаллизация |
|
Na-соль b
-нафталин-сульфокислоты |
Гинзбург, 124 |
-
" -
|
|
сульфаниловая кислота (п-амино-бензолсульфокислота) |
Гинзбург, 123,
2-й способ |
перекристаллизация, переосаждение |
|
п-ксилолсульфокислота (2,5-диметил-бензолсульфокислота) |
Агрономов,155 |
перекристаллизация |
|
2,4,6-триброманилин |
Гинзбург, 81 |
-
" -
|
|
2,4,6-трибромфенол |
Мануйлов, 28 а |
-
" -
|
|
п-бромацетанилид |
Гинзбург, 80;
Мануйлов, 10 |
-
" -
|
|
п-броманизол
( п-бромметоксибензол) |
Агрономов,158;
Мануйлов, 9 |
перегонка в вакууме |
|
м-бромнитробензол |
Агрономов,159; Органикум, I, 413 |
перегонка с паром, перегонка в вакууме, перекристаллизация |
|
2-бром-1,4-диметил-бензол |
Методика |
перегонка с паром, перегонка в вакууме |
|
п-нитрозо-N,N-диметиланилин |
Гинзбург, 103 |
переосаждение,
перекристаллизация |
|
a
-нитрозо-b-нафтол |
Методика |
-
" -
|
|
п-метилацетофенон |
Агрономов,171;
Мануйлов, 24 |
перегонка в вакууме |
|
п-этилацетофенон |
-
" -
|
-
" -
|
|
п-метоксиацетофенон |
-
" -
|
-
" -
|
|
п-этоксиацетофенон |
-
" -
|
-
" -
|
|
2-( п-толуил)-бензойная кислота |
Николенко,143 |
перегонка с паром, переосаждение |
|
2-( п-хлорбензоил)-бензойная кислота |
Николенко,141 |
-
" -
|
|
п-хлорацетофенон |
-
" -
|
-
" -
|
РАЗДЕЛ III. Нуклеофильное замещение при насыщенном и карбонильном атоме углерода. (вернуться)
Замещение гидроксила в спиртах. Получение алкилгалогенидов и простых эфиров. Механизм реакций. Условия проведения реакций. Побочные процессы.
Этерификация карбоновых кислот спиртами. Механизм кислотного катализа. Обратимость реакции. Методы смещения равновесия. Влияние строения карбоновой кислоты и спирта на скорость этерификации.
Ацилирование спиртов, фенолов, аммиака и аминов кислотами и их производными. Механизм реакций. Сравнительная оценка карбоновых кислот, ангидридов, сложных эфиров и галоген-ангидридов в качестве ацилирующих агентов.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
бромистый пропил |
Органикум, I, 255;
Мануйлов, 12 |
экстракция, фракционная перегонка |
|
бромистый этил |
Гинзбург, 73;
Мануйлов, 11 |
фракционная перегонка |
|
бромистый н-бутил |
Гинзбург, 75 |
перегонка с паром |
|
иодистый этил |
Гинзбург, 74 |
фракционная перегонка |
|
бромистый изо-амил |
Голодников, 187 |
перегонка с паром, фракционная перегонка |
|
ди-н-бутиловый эфир |
Гинзбург, 173 |
фракционная перегонка |
|
ди-изо-амиловый эфир |
Храмкина, 147 |
перегонка с паром |
|
н-бутилэтиловый эфир (из бромистого бутила) |
Органикум, I, 270 |
простая и фракционная перегонка над Na |
|
этилформиат |
Мануйлов, 37 |
фракц. перегонка |
|
фенилэтиловый эфир (Фенетол) |
-
" -
|
перегонка в вакууме |
|
фенилпропиловый эфир |
-
" -
|
-
" -
|
|
фенилбутиловый эфир |
-
" -
|
-
" -
|
|
этилацетат |
Гинзбург, 173;
Мануйлов, 35 |
фракционная перегонка |
|
бутилацетат |
Голодников, 211;
Мануйлов, 12 |
азеотропная отгонка, фракц. перегонка |
|
изоамилацетат |
Гинзбург, 173;
Мануйлов, 21 |
-
" -
|
|
диэтиладипинат |
Органикум, II, 76;
Мануйлов, 20 |
перегонка в вакууме |
|
диэтилмалеат |
Мануйлов, 21 |
-
" -
|
|
этилбензоат |
Гинзбург, 176;
Мануйлов, 36 |
-
" -
|
|
ацетилсалициловая кислота (Аспирин) |
Юрьев, I и II, 178;
Мануйлов, 3 |
перекристаллизация |
|
b
-пентаацетилглюкоза |
Гинзбург, 176;
Мануйлов, 28 |
-
" -
|
|
b
-нафтиловый эфир уксусной кислоты (b-нафтилацетат) |
Храмкина, 174;
Мануйлов, 25 |
-
" -
|
|
фениловый эфир уксусной кислоты |
Органикум, II, 79 |
перегонка в вакууме |
|
ацетил хлористый |
Органикум, II, 101 |
фракц. перегонка |
|
изобутирил хлористый |
-
" -
|
-
" -
|
|
пропионил хлористый |
-
" -
|
-
" -
|
|
уксусный ангидрид |
Юрьев, I и II, 185;
Мануйлов, 32 |
фракционная перегонка |
|
ацетанилид |
Гинзбург, 178;
Мануйлов, 3 |
перекристаллизация |
|
ацетамид |
Юрьев, I и II, 203 |
перегонка в вакууме перекристаллизация |
|
бензамид |
-
" -
|
перегонка с паром
перекристаллизация |
|
ацето-пара-толуидид |
Гинзбург, 178 |
перекристаллизация |
РАЗДЕЛ IV. Синтезы с использованием Mg-органических соединений. (вернуться)
Условия получения и строение Mg-органических соединений. Активаторы. Растворители, абсолютный эфир. Побочные реакции.
Применение Mg-органических соединений в синтезе спиртов и карбоновых кислот. Механизм взаимодействия реактивов Гриньяра с карбонильными соединениями. Условия проведения реакции, выделение продуктов, особенности выделения третичных спиртов. Побочные реакции.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
дифенилметил-карбинол |
Органикум, II, 198 |
перегонка в вакууме или перекристаллиз. |
|
трифенилкарбинол |
Гинзбург, 220;
Мануйлов, 30 |
перегонка с паром, перекристаллизация |
|
диметилэтилкарбинол |
Гинзбург, 219;
Мануйлов, 16 |
фракционная перегонка |
|
бензгидрол (дифенилкарбинол) |
Гинзбург, 218;
Мануйлов, 17 |
перекристаллизация |
|
дибутилкарбинол (нонанол-5) |
Агрономов,141;
Мануйлов, 14 |
перегонка в вакууме |
|
бензойная кислота |
Гинзбург, 221; Юрьев, I и II, 289;
Мануйлов , 8 |
работа с СО 2, перекристаллизация или возгонка |
|
фенилуксусная кислота |
Юрьев, I и II, 192; Органикум, II, 199;
Храмкина, 279 |
работа с СО 2, переосаждение, перекристаллизация |
|
a
-нафтойная кислота |
Юрьев, I и II, 192; Органикум, II, 199 |
работа с СО 2, переосаждение, перекристаллизация |
РАЗДЕЛ V. Реакции карбонильных соединений с соединениями, содержащими подвижный водород (С-Н-кислотами). Реакция Канниццаро. (вернуться)
Типы С-Н-кислот. Альдольно-кротоновая конденсация. Реакция Перкина. Сложноэфирная конденсация. Конденсирующие средства. Механизм. Побочные реакции. Условия проведения конденсаций. Методы выделения продуктов из реакционных смесей. Простая и перекрестная реакция Канниццаро.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
бензальацетофенон (халкон) |
Агрономов , 98;
Мануйлов, 4 |
перекристаллизация |
|
бензальацетон |
Органикум, II, 143 |
перегонка в вакууме |
|
ацетоуксусный эфир |
Гинзбург, 193 |
перегонка в вакууме |
|
бензоилацетон
(1-фенил-1,3-бутадион) |
Мануйлов, 7 |
работа с Na, перекристаллизация |
|
дибензоилметан |
Органикум, II, 169 |
работа с Na, переосаждение, перекристаллизация |
|
коричная кислота |
Агрономов, 100;
Мануйлов, 23 |
перегонка с паром, перекристаллизация |
|
циклопентанон-2-карбоновая кислота, этиловый эфир |
Агрономов, 108 |
работа с Na, перегонка в вакууме |
|
b
-(фурил-2)-акриловая кислота |
Гинзбург, 194 |
перегонка с паром, перекристаллизация |
|
бензиловый спирт |
Гинзбург, 155;
Мануйлов, 5 |
перегонка в вакууме |
|
бензойная кислота и бензиловый спирт |
Гинзбург, 155;
Мануйлов, 6 |
перекристаллизация или возгонка;
перегонка в вакууме |
РАЗДЕЛ VI. Восстановление ароматических нитросоединений (вернуться)
Восстановление ароматических нитросоединений в кислой, щелочной и нейтральной средах. Парциальное восстановление. Восстановители. Побочные реакции. Методы выделения продуктов из реакционных смесей.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
анилин |
1 способ: Гинзбург, 148;
2 способ:
Методика |
перегонка с паром перегонка в вакууме |
|
гидразобензол |
Агрономов, 192 |
перекристаллизация |
|
о -толуидин |
Николенко, 54 |
перегонка с паром, перегонка в вакууме |
|
п -толуидин |
Николенко, 54 |
-
" -
|
|
м -нитроанилин |
Николенко, 68 |
перекристаллизация |
|
о -аминофенол |
Николенко, 67 |
работа с СО 2, перекристаллизация |
|
м- фенилендиамин |
Николенко, 55 |
переосаждение, пере-кристаллизация или
перегонка в вакууме |
РАЗДЕЛ VII. Синтезы с использованием ароматических солей диазония. (вернуться)
Методы получения ароматических солей диазония. Диазотирующие реагенты, условия диазотирования. Контроль за ходом реакции. Побочные реакции.
Механизм реакций ароматических солей диазония, протекающих с выделением азота. Роль медного катализатора в реакции Зандмайера. Побочные реакции.
|
Название синтеза |
Литература, стр. |
Операции |
|
фенол |
Гинзбург, 112;
Мануйлов, 33 |
перегонка с паром, перегонка в вакууме |
|
о -крезол |
-
" -
|
-
" -
|
|
п -крезол |
-
" -
|
-
" -
|
|
м -крезол |
-
" -
|
-
" -
|
|
иодбензол |
Гинзбург, 113;
Голодников, 226 |
-
" -
|
|
хлорбензол |
Гинзбург, 114;
Мануйлов, 34 |
перегонка с паром, простая перегонка |
|
о -хлорбензойная кислота |
Гинзбург, 115 |
переосаждение, возгонка |
Образец записи в рабочем журнале (вернуться)
Дата
Название синтеза
- Литературный источник.
- Основная реакция.
- Побочные реакции.
Свойства и расчет количества исходных веществ
|
Название вещества |
Молекулярный вес |
Константы |
Количество |
Соотношение молей |
|
т. кип. и (или) т. пл. |
dt (плотн.) |
моль |
г |
мл |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание : для неорганических веществ константы приводить не нужно.
Теоретический выход продукта реакции моль, г.
Выход вещества по методике ......г, (...%).
Характеристики продуктов реакции.
|
Название вещества |
Литературные данные |
Установлено в работе |
|
М.в. |
т. кип. и (или) т. пл. |
nDt
(для жидких) |
т. кип. и (или) т. пл |
nDt
(для жидких) |
Выход
г, % |
|
|
|
|
|
|
|
Этапы синтеза (кратко, в виде плана).
Техника безопасности (на что обратить внимание).
После заполнения этих пунктов в рабочем журнале и беседы с преподавателем студент получает письменное разрешение для получения реактивов и начала работы.
Описание хода синтеза.
Эта часть составляется как можно подробнее. Описываются отдельные операции и все наблюдаемые изменения, происходящие с реакционной смесью (разогрев, изменение окраски, образование осадка, расслоение и т. д.), выделение и очистка продукта. Для перегонки указываются температурные интервалы отбора фракций, их характеристики, давление (для перегонки в вакууме). При проведении тонкослойной хроматографии со свидетелями приводится рисунок хроматограммы. Описывается выделенное соединение: внешний вид, т.кип., n Dt (для жидкостей) или т.пл. (для твердых веществ), выход в граммах и % до и после очистки.
Если студент получил спектральные характеристики вещества, то их следует привести в таком виде:
ИК-спектр, в KBr, u
, см -1: 3380 (ОН), 2960 (СН) и т. д.
УФ-спектр, в этаноле, l
max, нм, lge
: 250 (4,68) и т. д.
Спектр ЯМР 1Н
|
Хим. сдвиг, м.д. |
Вид сигнала
J (Гц) |
Интенсивность |
Отнесение сигналов |
Таблич-ные данные |
| |
|
|
|
|
После завершения синтеза студент сдает работу преподавателю, предъявив описание хода синтеза в рабочем журнале и полученное вещество в аккуратно подписанной склянке (для кристаллических веществ рекомендуется использовать бюксы или – в крайнем случае – чашки Петри; для жидкостей – плоскодонные колбы). Затем синтезированное вещество сдается лаборанту или используется студентом в следующем синтезе.
ЛИТЕРАТУРА (вернуться)
1. Агрономов А. Е., Щербаков Ю. С. Лабораторные работы в органическом практикуме. М.: Химия, 1974.
2. Лабораторные работы по органической химии / Под. ред. Гинзбурга О. Ф., Петрова А. А. М.: Высш. шк., 1970.
3. Органикум. Практикум по органической химии. М.: Мир, I, II, 1979.
4. Голодников Г. В., Мандельштам Т. В. Практикум по органическому синтезу. Л.: Изд-во ЛГУ, 1976.
5. Николенко Л. Н. Лабораторный практикум по промежуточным продуктам и красителям. М.: Высш. шк., 1961.
6. Храмкина М. Н. Практикум по органическому синтезу. М.: Химия, 1966.
7. Юрьев Ю. М. Практические работы по органической химии. М.: Изд-во МГУ. Вып. I, II 1961.
8. Мануйлов А. В. Лабораторные работы по органической химии. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1993
9. Мануйлов А. В. ЯМР, ИК, УФ-спектроскопия в общем практикуме по органической химии. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1991.
10. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир, 1976.
________________
Конец раздела
|