Реакции по ароматическому кольцу

Фенольная гидроксильная группа является электродонором и одним из сильнейших ориентантов I рода. Она значительно облегчает протекание типичных реакций электрофильного замещения по сравнению с бензолом, а также позволяет проводить специфические для фенолов реакции.

Карбоксилирование. Реакция Кольбе-Шмитта (1860 г.). При действии диоксида углерода на твёрдый фенолят натрия образуются фенолоксикислоты.

    Салициловая кислота служит исходным соединением для получения аспирина – не встречающейся в природе, ацетилсалициловой кислоты.

III. Задания для самостоятельной работы.

1. Хлорбензол широко используется как растворитель и полупродукт для синтеза лекарственных веществ. Получите хлорбензол из бензола. Опишите механизм реакции.

2. Какие продукты образуются в результате хлорирования бромбензола и бензойной кислоты. Какое соединение более активно в реакции хлорирования?

3. Реакция бромирования фенола используется в фармации для количественного анализа. Какой продукт получается в результате этой реакции? Перечислитепризнакибимолекулярногонуклеофильногозамещенияунасыщенногоатома углерода.

4. Приведите реакцию получения сложного эфира из этантиола и хлорангидрида уксусной кислоты.

5. Напишите структурные формулы изомерных ароматических соединений следующего состава: а) С₆Н₆О₂; б) С₆Н₆О₃, С₇Н₈О_.

6. Как будут реагировать бензиловый спирт и фенол со следующими соединениями а) водным раствором NaOH; уксусной кислотой? Напишите уравнения реакций.

7. Напишите уравнения реакций получения пикриновой кислоты из бензола.

8. Составьте уравнения реакций этанола и фенола с: а) натрием; б) гидроксидом натрия; в) бромной водой; г) уксусной кислотойц; д) хлороводородом; е) азотной кислотой.

9. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) м -крезол; б) о -нитрофенол; 2,5-дихлорфенол.

Домашнее задание.

1. Выучить все вопросы теоретической части.

2. Выполнить задания для самостоятельной работы.

3. Подготовиться к выполнению САРС или тестового задания по изученной теме.

 

Занятие 6.

Тема: Лабораторная работа 2. Свойства одно- и многотомных спиртов и фенолов.

Опыт № 1. Окисление этилового спирта хромовой смесью

    Реакция используется для экспрессного обнаружения следовых количеств этилового спирта в выдыхаемом воздухе.

    Смешивают в пробирке 2 мл раствора бихромата калия, 1 мл концентрированной серной кислоты и 0,5 мл этилового спирта и осторожно нагревают смесь.

Химизм процесс: Течение реакции обнаруживается по изменению окраски раствора, а образование ацетальдегида - по характерному для него запаху яблок. Ацетальдегид в избытке бихромата калия в дальнейшем окисляется до уксусной кислоты.

Наблюдения.

Выводы.___________________________________________________________

 

Опыт №2. Образование иодоформа из спирта

Смешивают в пробирке 3-4 капли исследуемого спирта и 2-3 мл воды. Полученный раствор слегка нагревают (лучше всего на водяной бане при 60°С), добавляют к нему 0,5 -1,0 мл растворя йода и затем приливают разбавленный раствор щелочи по каплям до исчезновения окраски. В случае образования иодоформа выделяется светло-желтая муть или осадок и появляется характерный запах.

Химизм процесса:   В условиях опыта йод и щелочь вступают в обратимую реакцию:

        

Образующаяся соль иодноватистой кислоты является сильным окислителем и переводит первичные спирты в альдегиды:

Вторичные спирты окисляются до кетонов. Атомы водорода в группах -СО-СН₃, -СО-СН₂-, -СО-СН- легко замещаются галогенами, в частности йодом.

Ничтожно малая растворимость иодоформа в воде позволяет обнаружить по реакции его образования даже следы этилового спирта в водном растворе. Реакция широко используется в химико - токсикологическом анализе для установления алкоголя в желудке умерших людей.

Наблюдения.

__________________________________________________________________Выводы.___________________________________________________________

Опыт № 3 Комплексообразование многоатомных спиртов

    В пробирке получают гидроксид меди, для чего в разбавленный раствор сульфата меди вводят в небольшом избытке раствор едкой щелочи. Затем в пробирку добавляют 3-5 капель жидкого спирта (глицерина, этиленгликоля). Встряхнув пробирки, дают их содержимому отстояться и отмечают появление характерной окраски жидкости.

Химизм процесса:   С увеличением числа гидроксильных групп в молекуле спирта кислотность спиртов возрастает, что определяет легкость образования с гидроксидом меди комплексных алкоголятов меди

 

 

 

Наблюдения.

__________________________________________________________________

Выводы.   

__________________________________________________________________

 

Опыт № 4 Реакция фенолов с хлоридом железа

Многие одно- и многоатомные фенолы, содержащие в молекуле один или несколько фенольных гидроксила, дают с водным раствором хлорида железа интенсивное окрашивание того или иного цвета, характерное для данного фенола.

К 5-6 каплям 1% раствора фенола добавляют 3-5 капель раствора хлорида железа (III). Аналогично проводят реакцию с катехинами чая (витамин Р).

Химизм процесса:   Окрашивание появляется в результате образования сильно диссоциированных комплексных фенолятов, образующихся по уравнению:

Хлорид железа способен также окислять фенолы до хинонов.

Наблюдения.

__________________________________________________________________Выводы.

Домашнее задание.

1. Подготовиться к выполнению лабораторной работы и оформить в тетради для лабораторных работ.

Занятие 7. Тема: Амины, анилин. Изомерия, номенклатура. Химические свойства

Цель занятия: Изучить строение, номенклатуру, изомерию и химические свойства аминов и анилина.

I. Вопросы к занятию.

1. Амины. Строение, номенклатура и изомерия.

2. Анилин. Строение и химические свойства анилина.

II. Краткая теоретическая часть.

Амины

Аминами называются производные аммиака, в которых один, два или три атома водорода заменены на углеводородные атомы.

В зависимости от числа углеводородных групп различают амины:

первичные: R-NH₂; вторичные: R-NH-R¢; т ретичные: R-N-R¢R¢¢

Группы R, R¢, R¢¢могут быть одинаковыми или различными. По числу аминогрупп в молекуле различают моно-, ди-, три- и полиамины. В зависимости от природы углеводородных заместителей различают амины алифатические, ароматические и жирноароматические. Чаще всего амины называют по радикально-функциональной номенклатуре.

Алифатические амины:

 Ароматические амины:

Алкилароматические амины:

По номенклатуре ИЮПАК названия алифатических аминов образуют от названий соответствующих углеводородов прибавлением корня – амин.

Физические свойства

Вследствие полярности связи N-H амины образуют водородные связи.

Эти связи менее прочны, чем у воды или спиртов, из-за меньшей (чем у атома кислорода) электроотрицательности атома азота. Поэтому амины кипят при более низкой температуре, чем спирты. Низшие алифатические амины - газы или жидкости с запахом, похожим на запах аммиака. Низшие алифатические амины хорошо растворимы в воде, с увеличением числа углеводородных радикалов и их длины растворимость падает. Ароматические амины - жидкости или твердые вещества с характерным неприятным (рыбным) запахом, плохо растворимы в воде, но хорошо в органических растворителях, токсичны.