Лабораторная работа № 10. «Получение и свойства анилина»

Цель: получить анилин и идентифицировать его химическими методами

Формируемые умения:

· получать анилин реакцией Зинина

· проводить лигниновую пробу

· проводить окисление анилина

· осуществлять бромирование анилина

· проводить ацилирование анилина

· осуществлять анализ микрокристаллов при помощи микроскопа

Реактивы и оборудование: нитробензол, НСl (конц.), Zn, лигнин, К₂Cr₂O₇, 10% Н₂SО₄, этанол, 10% NaOH, насыщенный раствор хлорной извести, бромная вода, уксусный ангидрид, микроскоп, предметные стекла, прибор для получения газа,пробирки, спиртовка, держатель для нагревания пробирок, кристаллизатор со льдом, фильтровальная бумага.

Методика

1. Получение анилина. Восстановление ароматических нитросоединений в амины носит на­звание реакции Зинина (1842). Эта реакция лежит в основе промышлен­ного синтеза ароматических аминов.

В пробирку поместите 2 капли нитробензола, прибавьте 5 капель концентрированной хлороводородной кислоты и малень­кую гранулу металлического цинка. Пробирку энергично встряхи­вайте. Если реакция начнет замедляться, то слегка подогрейте про­бирку над пламенем горелки. Реакцию продолжайте до полного растворения цинка (для этого может быть придется прибавить еще 1—2 капли хлороводородной кислоты). Полученный раствор со­храните для опыта 2. В результате реакции исчезает маслянистый верхний слой нит­робензола, который восстанавливается в анилин, хорошо раство­римый в воде в виде соли с хлороводородной кислотой.

Напишите схему реакции восстановления нитробензола.

Напишите схему реакции, происходящей при добавлении в пробирку раствора гидроксида натрия. Проделайте эту операцию эксперимен­тально, взяв для этого часть раствора. По каким внешним признакам можно судить о выделении свободного анилина?

2. Проба с лигнином. В основе лигниновой пробы лежит реак­ция соединений, содержащих аминогруппу, с ароматическими альдегидами, выделяющимися при кислотном гидролизе лигнина, например сиреневым альдегидом (4-гидрокси-3,5-диметоксибен-зальдегидом). По 1 капле раствора анилинийхлорида, полученного в опы­те 1, с помощью пипетки нанесите на кусочки газетной и фильт­ровальной бумаги. На газетной бумаге немедленно появляется желто-оранжевое пятно, что обусловлено присутствием большого количества лигнина. На фильтровальной бумаге, которая освобож­дена от лигнина и представляет собой чистую целлюлозу, окраши­вание не возникает.

3. Окисление.С помощью пипетки на предметное стекло нане­сите на расстоянии 1 см друг от друга дважды по 1 капле раствора анилинийхлорида, полученного в опыте 17.1. К первой капле до­бавьте 1 каплю 10%-го раствора дихромата калия и 1 каплю 10%-го раствора серной кислоты ; ко второй капле — 1 каплю насыщенного раствора хлорной извести. При окислении хромовой смесью образуется нерастворимый в воде краситель — черный анилин; при окислении хлорной из­вестью раствор приобретает фиолетовую окраску.

4. Бромирование анилина. Реакция бромирования первичных ароматических аминов протекает количественно и поэтому используется в анализе этих соединений.

В пробирку поместите 1 каплю анилина и 5—6 капель во­ды. Хорошо взболтайте содержимое пробирки и прибавьте не­сколько капель бромной воды до исчезновения желтого окра­шивания раствора и появления белого осадка.

Напишите схему реакции получения трибромоанилина. По какому механизму она протекает?

Почему в отличие от бензола для бромирования анилина не нужен ка­тализатор?

5. Ацетилирование анилина. В пробирку поместите 2 капли анилина и добавьте 4 капли уксусного ангидрида, наблюдается разогревание содержимого пробирки. Нагрейте смесь над пламенем горелки. После ее остыва­ния добавьте 10 капель воды и энергично встряхните пробирку. Вы­деляются хорошо сформированные кристаллы. С помощью стек­лянной палочки перенесите несколько кристаллов на предметное стекло. Рассмотрите кристаллы под микроскопом. Они имеют вид призматических пластинок. Осторожно декантируйте жидкость. Кристаллы высушите меж­ду листами фильтровальной бумаги и оставьте на некоторое время на воздухе.

Напишите схему реакции получения ацетанилида. Приведите механизм реакции ацетилирования анилина.

Какие функциональные производные ук­сусной кислоты можно использовать для ацетилирования анилина?

Литература для самостоятельной работы

Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 кн./В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Тюкавкина; Под ред. Н.А. Тюкавкиной. - М.: Дрофа, 2002. – Кн. 1: Основной курс. С. 515-517.