Анализ органических соединений по функциональным группам
| № п/п | Название, структура ФГ | Типы реакций | Реактивы | Аналитический эффект | Методы количественного определения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. | Гидроксильная (спиртовая) Alk - OH | 1. Этерификация | 1. Карбоновые кислоты, ангидриды кислот в присутствии конц. серной кислоты при нагревании | 1. Сложный эфир (характерный запах) | 1. Метод ацетилирования, обратное титрование 2. Перйодатный метод 3. Куприметри-ческий метод (для многоатомных спиртов и аминоспиртов) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Окисление | 2. KMnO4 или K2Cr2O7 в кислой среде | 1. До альдегидов (характерный запах) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Комплексообразование (для многоатомных спиртов и аминоспиртов) | 3.CuSO4 в присутствии 0,1н NaOH | 2. Растворимое хелатное соединение (чаще - синее окрашивание) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. | Гидроксильная (фенольная группа) Ar-OH ОH R | 1. Комплексообразование | 1. FeCl3 | 1. Окрашенные комплексные соединения (Сине-фиолетовое, красно-фиолетовое, красное, зеленое и др. окрашивание. При подкислении растворов окраска меняется) | 1. Метод броматометрии (прямое и обратное титрование) 2. Метод йодометрии (прямое и обратное титрование) 3. Метод йодхлорметрии (обратное тирование) 4. Метод ацетилирования 5. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.Окисление | 2. Различные окислители: хлорамин, бромная вода, известь в растворе аммиака, дихромат калия в присутствии разв. серной кислоты и др. | 2. Окрашенные продукты окисления. В присутствии аммиака - индофеноловый краситель – при нагревании – сине-фиолетовое окрашивание. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Конденсация | 3.Альдегиды в присутствии конц. H2SO4 | 3. Ауриновый краситель (при нагревании – красное окрашивание) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.Электрофильное замещение (бромирование) | 4. Br2 (бромная вода) | 4. Бромпроизводные (белые или желтые осадки) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Азосочетание | 5. Соли диазония (диазо-реактив), щелочная среда (NaOH) | 5. Азокрасители (оранжево-красного или вишнево-красного цвета) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6. Этерификация | 6. Карбоновые кислоты, ангидриды кислот в присутствии конц. серной кислоты при нагревании | 6. Сложный эфир (осадок) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. | Карбонильная (альдегидная) H R- С = О | 1. Окисление | 1.1. Гидроксид диамин серебра - [Ag(NH3)2]OH - реактив Толленса | 1.1. При нагревании – на стенках пробирки блестящий налет металлического серебра | 1. Метод йодометрии (обратное титрование) 2. Сульфитный метод 3. Оксимный метод (для кетонов) 4. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.2. Реактив Фелинга | 1.2. При нагревании –осадок кирпично-красного цвета (оксид меди I) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.3. Реактив Несслера | 1.3. При нагревании - темно-серый осадок металлической ртути | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Конденсация если R= Ar | 2.1.Фенолы, фенолокислоты, в присутствии конц. H2SO4 | 2.1. Ауриновый краситель (красное или сиреневое окрашивание) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.2. Первичные ароматические амины (Ar – NH2) | 2.2. Основания Шиффа (желтое или оранжево-желтое окрашивание) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. | Карбоксильная ОH R- С = О | 1. Этерификация | 1. Спирты, в присутствии конц. серной кислоты при нагревании | 1. Сложные эфиры (характерный запах) | 1. Метод алкалиметри, вариант нейтрализации – для кислот. 2. Метод неводного титрование, алкалиметрия – для кислот 3.Метод ацидиметрии, вариант вытеснения – для солей 4. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Солее- и комплексо-образование | 2. CuSO4; FeCl3 | 2.Окрашенные комплексные соединения - с CuSO4 – может быть голубой осадок - с FeCl3 - может быть светло-зеленое окрашивание, красно-бурое окрашивание, осадок розовато-желтого цвета | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Выделение кислотной формы (из солей) | 3. Минеральные кислоты | 3. Осадки кислот (определяют температуру плавления) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Декарбоксилирование | 4. Нагревание сухого образца | 4. Выделение углекислого газа. Продукты декарбоксилирования (характерный запах) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. | Первичная ароматическая аминогруппа Ar- NH2 NH2 R | 1. Диазотирование с последующим азосочетанием | 1. NaNO2, HCl, щелочной раствор ß- нафтола | 1. Азокрасители - вишневого или оран-жево-красного цвета | 1. Метод нитритометрии 2. Методы галоидирования 2.1. Метод броматометрии (прямое и обратное титрование) 2.2. Метод йодхлорметрии (обратное титрование) 3. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Конденсация | 2. Ароматические альдегиды или газетная бумага в присутствии разв. HCl | 2. Желто-оранжевое окрашивание (основания Шиффа). При выполнении на кусочках газетной бумаги – «Лигниновая проба» | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Электрофильное замещение (бромирование) | 3. бромная вода (Br2) | 3. Осадки бром-производных (белого или желтого цвета) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Окисление | 4. KMnO4 в присутствии разв. H2SO4; хлорамин и др. окислители | 4. Различные окрашенные продукты; с KMnO4 - обесцвечивание | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Комплексообразование | 5. Натрия нитропруссид | 5. Окрашенные продукты | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6. | Амидная O R – C – NH – R1 | 1. Гидролиз и последующее доказательство продуктов гидролиза | 1. Кислота (или щелочь), при нагревании | 1.- В результате кислотного гидролиза образуется кислота (осадок) и амин. - В результате щелочного гидролиза образуется соль и аммиак (по запаху) | 1.Метод Кьельдаля 2. Метод фотоколориметрии 3. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Образование гидроксаматов (гидроксамовая реакция) | 2. Щелочной раствор гидроксиламина, FeCl3 или Cu(NO3)2 | 2. Гидроксамат железа (темно-вишневое окрашивание) гидроксамат меди (зеленое окрашивание) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7. | Сложно-эфирная O R- C – O – R 1 | 1. Гидролиз и последующее доказательство продуктов гидролиза | 1. Кислота (щелочь) при нагревании | 1.- В результате кислотного гидролиза образуется кислота (осадок) или фенол (по запаху) - В результате щелочного гидролиза образуются соответствующие соли, при дальнейшем добавлении кислот образуются кислоты (осадок) | 1. Метод алкалиметрии метод, вариант гидролитического разложения, способ обратного титрования. 2. Метод фотоколориметрии 3. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Образование гидроксаматов (гидроксамовая реакция) | 2. Щелочной раствор гидроксиламина, FeCl3, Cu(NO3)2 | 2. Гидроксамат железа (темно-вишневое окрашивание) гидроксамат меди (зеленое окрашивание) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8. | Вторичная аминогруппа в составе: имидной R-C – NH – C- R1 O O сульфамидной O R- S – NH – R1 O гидразидной R- C – NH – NH2 O некоторых гетероциклических соединений O
O N N теофиллин | 1. Солее- и комплексообразование | 1. Ести ЛС – соль, сразу то добавляют реактив. Если ЛС - кислота, то вначале получают соль по реакции с NaOH, а затем добавляют реактив: Co(NO3)2 , CuSO4 или AgNO3 | 1. Окрашенные осадки | 1. Метод алкалиметрии (для кислот) 2. Метод ацидиметрии (для солей) 3. Метод аргентометрии 4. Метод алкалиметии, способ косвенного титрования (для ГЦС) 5. Метод фотоколориметрии 6. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Выделение кислотной формы (из солей) | 2. Минеральные кислоты | 2. Осадки органических кислот у которых определяют температуру плавления | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9. | Третичная аминогруппа R1 | N – R2 | R3 Или N | 1. Соле- и комплексообразование | 1.1.Пикриновая кислота | 1.1.Желтый осадок | 1. Метод неводного титрования, ацидиметрия 2. Метод ацидиметрии (в водной среде) – для оснований 3. Метод алкалиметрии, вариант вытеснения (в присутствии спирто-хлороформ-ной смеси) – для солей 4. Метод йодометрии, способ обратного титрования 5. Метод спектрофотометрии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.2.Танин | 1.2.Белый или желтый осадок | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.3.Реактив Бушарда, Вагнера или Люголя (раствор йода в иодиде калия) | 1.3.Осадок бурого цвета | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.4.Реактив Драгендорфа (раствор иодида висмута в иодиде калия) и другие | 1.4.Оранжевый осадок |