Выход b - пентаацетилглюкозида 9 г
G Техника безопасности.Используемый при синтезе уксусный ангидрид огнеопасен. Очень сильно действует на кожу даже при кратковременном контакте. Так же огнеопасен используемый при перекристаллизации этиловый спирт. Образует с воздухом взрывчатую смесь (2,6-18,9% спирта по объему).
Пентаацетат -D-глюкозы (пентаацетил- b -D-глюкопиранозид) – бесцветное кристаллическое вещество. Растворимость: в 100 г воды 0,09 г (при 18°С);
в 100 г этилового спирта 0,82 г (при 19°С); в 100 г диэтилового эфира 2,1 г (при
15°С. Тпл. = 131°С.
Синтез фурфурола
Основная реакция синтеза: Гидролиз пентозанов, содержащихся в подсолнечной лузге или початках кукурузы до пентоз :
H+
(C5H804)n + nH20 ¾¾¾® nC5H10O5
Реактивы.
Основные.
Подсолнечная лузга (початки кукурузы) | 50 г |
Соляная кислота концентрированная | 120 см3 |
Вспомогательные.
Сода кальцирированная |
Натрия хлорид |
Натрия сульфат безводный |
Посуда и приборы
Колба Вюрца ( 500 см3) | 2 шт. |
Капельная воронка | 1 шт. |
Холодильник Либиха | 1 шт. |
Плоскодонные колбы | 1 шт. |
Делительная воронка | 1 шт. |
Электроплитка | 1 шт. |
Баня водяная | 1 шт. |
Выполнение синтеза
В колбу Вюрца, снабженную капельной воронкой и холодильником Либиха (Приложение В, рис. 5), помещают 50 г мелкоизмельченной подсолнечной лузги или кукурузных початков и приливают из капельной воронки 95 см3 соляной кислоты в 180 см3 воды. Колбу нагревают на электроплитке и медленно отгоняют жидкость; по мере уменьшения объема жидкости в колбе из капельной воронки добавляют 25 г соляной кислоты в 260 см3 воды. Перегонку прекращают, когда объем дистиллята составит 350 см3 .
Дистиллят нейтрализуют кальцинированной содой (прибавляют небольшими порциями при перемешивании),насыщают порошкообразным хлоридом натрия и переносят в колбу Вюрца. Присоединяют нисходящий холодильник и отгоняют примерно 1/3 объема смеси. Первые фракции, представляющие собой эмульсию, собирают отдельно. Эмульсии дают отстояться, отделяют фурфурол в делительной воронке, а водный слой присоединяют ко второй части дистиллята.
Дистиллят насыщают хлоридом натрия и 1/3 его отгоняют. Отгон снова насыщают хлоридом натрия и экстрагируют эфиром три раза, добавляя эфир небольшими порциями (по 25 см3). Перед вторым экстрагированием в дистиллят снова добавляют хлорид натрия до насыщения.
Эфирную вытяжку присоединяют к фурфуролу и сушат безводным сульфатом натрия. Эфир осторожно отгоняют на водяной бане и остаток перегоняют, собирая фракцию 160-162°С.
Выход 4-4,8 г.
G Техника безопасности.Используемый при перекристаллизации диэтиловый эфир крайне огнеопасен и образует с воздухом взрывчатую смесь (1,2-51% по объему. При отгонке эфира следует проявлять чрезвычайную осторожность по причине его высокой летучести (tкип = 34,6°С) и неполной конденсации паров эфира в холодильнике. Вдыхание паров эфира в помещении вызывает быстрое к нему привыкание и потерю чувствительности. Поэтому при отгонке необходимо использовать достаточно длинный нисходящий холодильник; на отводную трубку аллонжа рекомендуется надеть резиновую трубку и другой ее конец опустить в сток водопроводной раковины или вывести под тягу.
Фурфурол – маслянистая, бесцветная, желтеющая на воздухе жидкость с запахом, напоминающим запах свежеиспеченного хлеба.
Список литературы
Основная
1. Практикум по органической химии. Под ред. О.Ф.Гинзбурга. М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.
2. Ф.В.Травень. Органическая химия. – М.: ИКЦ «Академкнига». 2004. – т. 1-2. – 1310 с.
3. Нечаев Н.П., Еременко Т.В. Органическая химия. – М.: Высшая школа, 1985. – 463 с.
4. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Г. Органическая химия. – М.: Высшая школа. 1981. – 570 с.
Дополнительная
1. Органикум. Практикум по органической химии. Пер. с нем. под ред. В.М.Потапова. – М.: Мир, 1979. – т. 1- 2. – 890 с.
2. Несмеянов А.И., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. – М.: Высшая школа. 1981 г. – т. 1-2. – 1480 с.
3. Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. – М.: Мир, 1974.–1133 с.
4. Препаративная органическая химия. Перевод с польского, под ред. Н.С.Вульфсона – Л.: Химия, 1964. – 720 с.
5. Лернер И.М., Берлин А.И., Словачевская Н.М. Указатель препаративных синтезов органических соединений. – М.: Химия, 1983. – 277 с.
6. Потапов В.М., Кочетова Э.К. Химическая информация. Как искать химику нужные сведения. Справочник. – М.: Химия. 1988. – 262 с.
7. Маки Р., Смит Д. Путеводитель по органическому синтезу. – М.:Мир. 1985. – 352 с.
8. Пейн Ч., Пейн Л. Как выбирать путь синтеза органического соединения. – М.: Мир. 1973. – 159 с.
9. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. – Л.: Химия, 1978. – 392 с.
10. Свойства органических соединений. Справочник. Под ред. А.А.Потехина. – Л.: Химия, 1984. – 520 с.
Методические указания
1. Роганов Г.Н., Баранов О.М., Емельяненко В.Н. «Методы очистки». Методические указания к лабораторным работам по курсу органической химии. Для студентов всех технологических специальностей дневной и заочной форм обучения. – Могилев: Ротапринт МГТИ, 2002 г. – 20 с.
2. Баранов О.М. Методы хроматографического анализа органических соединений. Методические указания по курсу «Органическая химия»
для студентов всех технологических специальностей. . – Могилев: РИО УО МГУП, 2003 г. – 17 с.
3. Гузиков А.Я., Баранов О.М. Анализ органических соединений (УИРС). Методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Органическая химия» для студентов специальностей 48 01 02, 49 01 01, 49 01 02, 91 01 01.
– Могилев: РИО УО МГУП, 2004 г. – 48 с.
4. Баранов О.М. Аналитическое применение ИК-спектроскопии в органической химии. Методические указания к учебной исследовательской работе. – Могилев: Ротапринт МТИ, 1997 г. – 36 с.
5. Геллер Б.Э., Сорокина Г.С. Методические указания по выполнению учебной исследовательской работы в химических лабораториях института. Техника лабораторных работ. – Могилев: Ротапринт ПКТИАМ, 1987 г. – 33 с.
Приложение А
(справочное)
Пример оформления титульного листа отчета
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ
Кафедра химической технологии высокомолекулярных соединений
СИНТЕЗ БРОМИСТОГО ЭТИЛА
Лабораторная работа № 1
по дисциплине «Органическая химия»
Специальность 48 01 02 Химическая технология органических веществ,
материалов и изделий
Специализация 48 01 02 02 Технология химических волокон
Проверил к.х.н., доцент _____________И.П.Иванов «___»____________200_ г. | Выполнил студент группы ТХВ-031 ___________ П.И.Петров «___»___________200_ г. |
Могилев, 200_
Приложение Б
(справочное)
Основные физические константы соединений,
используемых в практикуме по органической химии
1. Органические соединения
Название | Формула | Тпл. | Ткип. | Растворимость | |||
в 100 г воды | в органических растворителях*) | ||||||
Амиловый спирт | C5H12O | -79,0 | 0,8144 | 1,4101 | 2,720 | ¥ эт, эф, ац, | |
Анилин | C6H7N | -5,9 | 184,4 | 1,0217 | 1,5863 | 3,420 | ¥ эт, эф, ац, бзл, CCl4 |
Ацетон | C3H6O | -95,3 | 56,2 | 0,7908 | 1,3591 | ¥ | ¥ эт, бзл, хлф, эф |
Бензойная к-та | C7H6O2 | 122,7 | 249,0 | 1,2659 | 1,5397 | 2,275 | ¥ ац, эф, бзл, хлф, мет |
Бензол | C6H6 | 5,5 | 80,1 | 0,8790 | 1,5011 | 0,08222 | ¥ эт, ац, хлф, укс, эф |
Бутил бромистый | C4H9Br | -112,4 | 101,6 | 1,2990 | 1,4398 | 0,06130 | р. хлф, эт, эф, ац |
Бутиловый спирт | С4Н10О | -89,5 | 117,2 | 0,8098 | 1,3993 | 9,015 | ¥ эт, эф, ац |
Дибутиловый эфир | C8H180 | -95,3 | 142,2 | 0,7689 | 1,3992 | н.р. | ¥ эт. эф, ац |
N,N-Диметиланилин | C8H17N | 2,4 | 194,1 | 0,9557 | 1,5582 | м.р. | р. эт, эф, ац, бзл |
Изоамилацетат | C8H16O2 | -78,5 | 142,5 | 0,8719 | 1,4053 | 0,1625 | ∞ эт., эф. |
Изоамиловый спирт | C5H12O | -117,2 | 132,0 | 0,8120 | 1,4053 | 2,6722 | х.р. ац, эт, эф |
Изопропиловый спирт | C3H8O | -89,5 | 82,4 | 0,7851 | 1,3776 | ¥ | ¥ эт, эф, р. ац |
Нафталин | С10Н8 | 80,3 | 87,5 | 1,1680 | 1,4003 | 0,00320 | р. эт; х.р. эф, CCl4, хлф |
Нафтол-2 | C10H8O | 286.0 | 1.2800 | ¾ | 0.07420 | р. эт; эф, хлф | |
1-Нитронафталин | C10H7NO2 | 61,5 | 1,3320 | ¾ | н.р. | р. эт, эф, бзл, хлф | |
3-Нитрофталевая к-та | C8H5NO6 | 219,5 | разл. | ¾ | ¾ | н.р. | м.р. эф; н.р. бзл, хлф |
Сульфаниловая к-та | C6H7NO4 | разл. | 1,4850 | 1,4850 | 6,7100 | м.р. эт; н.р. эф | |
Толуол | С6Н5СН3 | -95,0 | 110,6 | 0,8669 | 1,4969 | м.р. | ¥ эт, эф; р. ац |
Уксусная к-та | C2H4O2 | 16,75 | 118,1 | 1,0492 | 1,3720 | ¥ | ¥ эт, эф, ац |
Фталевая кислота | C8H6O4 | 200,0 | разл. | 1,5930 | ¾ | р. | р. эт, мет, эф, н.р. хлф |
Фталевый ангидрид | C8H4O3 | 131,6 | возг. | 1,5270 | ¾ | м.р. | м.р. эф; р. эт |
Этил бромистый | C2H5Br | -125,5 | 38,4 | 1,4555 | 1,4239 | н.р. | ¥ эт, эф, хлф |
Этилацетат | C4H8O2 | -83,6 | 77,15 | 0,901 | 1.3728 | м.р. | ¥ эт, эф, ац |
Этиловый спирт 96% | С2Н5ОН | -114,1 | 78,4 | 0,7893 | 1,3611 | ¥ | ¥ эф, хлф,мет, укс |
Эфир диэтиловый | C4H10O | -116,3 | 35,6 | 0,7135 | 1,3526 | м.р. | х.р. эт, ац, хлф, бзл |
2. Неорганические соединения
Название | Формула | Тпл. °С | Ткип. °С | г/см3 | Конц. (%) | Растворимость | |
в 100 г воды | в органических растворителях*) | ||||||
Азотная кислота | HNO3 | -41,6 | 1,345 | ¥ | ¾ | ||
Кали едкое | KOH | 2,12 | 112,4 | р. эт, мет н.р. эф | |||
Калия бромид | KBr | 2,75 | 65,2 | р. эт, глиц; м.р. эф | |||
Калия дихромат | K2Cr2O7 | ¾ | 2,68 | 12,5 | н.р. эт | ||
Калия перманганат | KMnO4 | разл. | ¾ | 2,70 | 6,4 | р. мет, ац; реаг. эт | |
Натр едкий | NaOH | 2,13 | 108,7 | х.р. эт, эт; н.р. эф, ац | |||
Натрия нитрит | NaNO2 | разл. | 2,17 | 82,9 | х.р. эт, пир, ж. NH3 | ||
Серная кислота | H2SO4 | 10,3 | 279,6 | 1,84 | ¥ | реаг. эт | |
Соляная кислота | HCl | ¾ | ¾ | 1,18 | ¥ | ¾ |
*) ац – ацетон; бзл – бензол; мет – метанол; сп – спирты; укс – уксусная кислота; хлф – хлороформ; эт – этанол; эф – эфир; пир – пиридин.
¥ – бесконечно растворим; р. – растворим; х.р. – хорошо растворимо: м.р. – мало растворимо; н.р. – не растворим; реаг. – реагирует.
Приложение В
(справочное)
Рисунки основных приборов и установок,
используемых в органических синтезах
1 – круглодонная реакционная колба; 2 – дефлегматор;3 – термометр;
4 – холодильник нисходящий; 5 – аллонж; 6 – колба-приемник;
7 – электронагреватель; 8 – штативы лабораторные; 9 – охлаждающая смесь.
Рисунок 1 – Установка для синтеза
с одновременной отгонкой продукта реакции
Продолжение приложения В
(справочное)
1 – перегонная колба; 2 – насадка Вюрца; 3 – термометр; 4 – холодильник нисходящий; 5 – аллонж; 6 – колба-приемник; 7 – электронагреватель;
8 – штативы лабораторные.
Рисунок 2 – Установка для перегонки при атмосферном давлении
Продолжение приложения В
(справочное)
1 – колба для кипячения раствора; 2 – обратный холодильник;
3 – штатив лабораторный; 4 – электронагреватель; 5 – хлоркальциевая трубка (осушитель).
Рисунок 3 – Установка для синтеза
при кипячении с обратным холодильником
Продолжение приложения В
(справочное)
1 – колба Бунзена, 2 – воронка Бюхнера, 3 – вакуумный шланг; 4 – предохранительная склянка (склянка Вульфа), 5 – воздушный кран.
Рисунок 4 – Установка для вакуумного фильтрования
1 – реакционная колба; 2 – насадка Вюрца; 3 – капельная воронка; 4 – термометры; 5 – холодильник Либиха; 6 – аллонж; 7 – приемная колба;
8 – электроплитка; 9 – штативы.
Рисунок 5 – Установка для синтеза
с одновременным прибавлением реагента и отгонкой продукта реакции
Продолжение приложения В
(справочное)
1 – реакционная колба; 2 – водоотделитель; 3 – обратный холодильник; 4 – электронагреватель; 5 – штатив лабораторный.
Рисунок 6 – Установка для синтеза
с удалением воды из реакционной смеси
Продолжение приложения В
(справочное)
1 – реакционная колба; 2 – капельная воронка; 3 – холодильник обратный; 4 – мешалка лопастная; 5 – соединительная муфта; 6 – уплотнительная муфта; 7 – электронагреватель; 8 – вилка подсоединения к ЛАТРу; 9 – хлоркальциевая трубка.
Рисунок 7 –Установка для проведения реакций,
требующих механического перемешивания
1 – перегонная колба; 2 – капилляр; 3 – уплотнительная резиновая трубка;
4 – термометр; 5 – стеклянная трубка; 6 – проволока; 7 – зажим; 8 – холодильник нисходящий; 9 – «паук»; 10 – колбы-приемники; 11 – нагреватель (электроплитка).
Рисунок 8 – Установка для перегонки в вакууме
СИНТЕЗЫ
Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «Органическая химия» для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения |
Составители: | Геннадий Николаевич Роганов, | |
профессор, доктор химических наук. | ||
Олег Матвеевич Баранов, | ||
доцент, кандидат химических наук. | ||
Редактор | Татьяна Леонидовна Бажанова | |
Технический редактор | Анна Апполинариевна Щербакова |
Подписано в печать _______________ Формат 60´84 1/16
Печать офсетная. Усл. печ. л. 3,5 Уч.-изд. л. ______
Тираж 250 экз. Заказ ___________ Бесплатно
ЛП № 226 от 12.02.2003 г.
ЛИ № 604 от 03.06.2003 г.
Отпечатано на ризографе УО МГУП
212027, г. Могилев, пр. Шмидта, 3