Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов).

2.3.1. Реакция с гидроксиламином солянокислым. В пробирку помещают одну каплю 0,2%-ного спиртового раствора метилового оранжевого (50), 2-3 капли ацетона (18) или неизвестного вещества. Для кристаллического малорастворимого в воде неизвестного вещества, сначала готовят его (0,05 г) раствор в небольшом количестве спирта (20).Отмечают рН среды. В нейтральной среде индикатор имеет оранжевый цвет, в кислой - красный, в щелочной - желтый. В двух последних случаях доводят рН до нейтральной добавлением соответственно 1%-ного раствора гидроксида натрия или соляной кислоты.

Затем к полученной смеси добавляют 0,5 мл 3%-ного раствора НО-NН2´HCl (28), при отсутствии изменений нагревают на водяной бане, отмечая изменение цвета индикатора. Возможно выпадение кристаллов оксима карбонильного соединения.

Покраснение индикатора свидетельствует о положительной реакции на альдегид или кетон (почему?). Записывают уравнение реакции.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

2.3.2. Реакция окисления альдегидов гидроксидом меди (II). В пробирку помещают 10 капель 5%-ного NаОН (6) и добавляют 1-2 капли 5%-ного раствора CuSO4 (7). К выпавшему осадку гидроксида меди прибавляют 2-3 капли неизвестного вещества и раствор встряхивают. Затем медленно нагревают в пламени горелки только верхнюю часть пробирки до начала кипения. Если вещество содержит альдегидную группу, то происходит изменение цвета осадка: вначале образуется гидроксид меди (I) желтого цвета, который при нагревании превращается в оксид меди (I) красного цвета.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Кетоны эту реакцию не дают. Уравнение реакции записывают на примере окисления уксусного альдегида.

2.3.3. Открытие альдегидов и метилкетонов реакцией с гидросульфитом (бисульфитом) натрия. На предметное стекло помещают 1 каплю насыщенного раствора NaHSO3 (25), добавляют 1 каплю ацетона (18) или неизвестного вещества, смесь перемешивают стеклянной палочкой. При образовании гидросульфитного производного карбонильного соединения выпадает кристаллический осадок. Записывают уравнение реакции, отмечают внешний вид кристаллов.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Образование кристаллического осадка свидетельствует о наличии альдегида или метилкетона..

2.3.4. Открытие метилкетонов и уксусного альдегида иодоформной пробой. К 5 каплям 2%-ного раствора йода в растворе иодида калия (9) добавляют 5%-ный NаОН (6) почти до обесцвечивания желтой окраски иода. Затем прибавляют 1-2 капли ацетона или неизвестного вещества. При наличии метилкетонной группировки выпадает желтый осадок или образуется муть, отмечается с характерным стойким «больничным»запахом йодоформа. Записывают уравнение реакции.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Уксусный альдегид (R=H), поскольку содержит метилкарбонильную группировку, также дает эту реакцию.

При нагревании иодоформную пробу дают метилкарбинолы СН3-СH(ОН)-R.

2.3.5. Открытие альдегидов и ацетона реакцией с фуксинсернистой кислотой.В пробирку помещают 0,5 мл бесцветного раствора фуксинсернистой кислоты (48), 1каплю ацетона (18) или неизвестного вещества (кристаллик твердого вещества) и полученную смесь хорошо встряхивают. При наличии альдегидной группы раствор постепенно окрашивается в малиново-красный цвет. Эту реакцию дают все альдегиды, а также диметилкетон (ацетон).

Открытие спиртов.

2.4.1. Открытие многоатомных вицинальных спиртов. Вицинальные спирты, содержащие две и более гидроксильных групп у соседних С-атомов открываются по их способности растворять в щелочной среде голубой осадок гидроксида меди (II) с образованием комплексных солей (гликолятов) меди темно-синего цвета.

К 3 каплям 5%-ного раствора СuSO4 (7) добавляют 4 капли 5%-ного раствора NаОН (6), при этом сразу выпадает голубой осадок гидроксида меди Cu(OH)2. Затем к смеси прибавляют 1-2 капли этиленгликоля (19) или неизвестного вещества, пробирку встряхивают.

При наличии многоатомного спирта голубой осадок гидроксида меди растворяется с образованием темно-синего окрашенного раствора. Записывают уравнение реакции, отмечают окраску раствора.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Если проба с неизвестным веществом положительна, то полученный раствор нагревают до кипения, наблюдая за возможными изменениями. Гликоляты устойчивы в щелочной среде и при нагревании не разлагаются. Если имеется альдегидная группа, то идет реакция Троммера (что наблюдается?).

2.4.2. Открытие одноатомных спиртов (реакция с металлическим натрием). Все гидроксилсодержащие соединения дают реакцию с металлическим натрием, внешний признак - выделение пузырьков газа (какого?). Однако, одноатомные спирты не дают положительных проб с NaHCO3 (на СООН), c Cu(OH)2 (на виц. диол), c FeCl3 (на фенолы), поэтому, если эти реакции отрицательны, а проба с натрием положительна, то предполагают наличие одноатомного спирта.

Предварительно следует абсолютизировать спирт, то есть удалить примесь воды, которая обычно присутствует в спиртах, например, этиловый спирт всегда содержит около 4,5% воды. Для удаления воды в сухую пробирку вносят 10 капель этанола (20) или неизвестного вещества, добавляют 0,1 г безводного сульфата меди (43), встряхивают и дают отстояться. Безводный сульфат меди связывает воду за счет образования кристаллогидрата СuSO4·5Н2О, при этом цвет осадка изменяется с серого на голубой. Полученный обезвоженный спирт аккуратно без осадка переливают в другую сухую пробирку, куда затем бросают маленький очищенный кусочек натрия (42). При наличии ОН-группы наблюдается выделение водорода и растворение натрия. Записывают уравнение реакции, отмечают наблюдаемый результат.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

В случае отрицательной пробы остатки натрия растворяют добавлением этанола (20).

Открытие сложного эфира.

Сложные эфиры не дают рассмотренных выше качественных реакций, их можно идентифицировать, проведя гидролиз в щелочной среде (реакцию омыления). В результате образуются спирт и кислота, последняя нейтрализует щелочь и открывается по обесцвечиванию малиновой окраски фенолфталеина.

К смеси 2 капель этилацетата (21) или неизвестного вещества, 5 капель воды, 3 капель фенолфталеина (49) добавляют 1-2 капли 5%-ного раствора NaOH (6) до возникновения красного окрашивания. Если неизвестное вещество нерастворимо в воде,то его (0,05 г) растворяют в небольшом количестве спирта (20). Пробирку нагревают при встряхивании. При наличии сложноэфирной группы наблюдается исчезновение красно-малиновой окраски индикатора. Для подтверждения результата опыт повторяют.

Записывают уравнение реакции.

Открытие карбонильной группы (открытие альдегидов и кетонов). - student2.ru

Наши рекомендации