Тест 12. Якісною реакцією на первинну аміногрупу є ізонітрильна реакція в котрій проходить утворення ізоцианідів ( ізонітрилів)

Якісною реакцією на первинну аміногрупу є ізонітрильна реакція в котрій проходить утворення ізоцианідів (ізонітрилів). Ознакою цієї реакції є:

A. поява неприємного запаху

B. випадіння осаду

C. зміна кольору розчину

D. знебарвлення розчину

E. виділення великої кількості тепла

Еталони відповідей:

1.E, 2.D, 3.D, 4.B, 5.C, 6.A, 7.D, 8.B, 9.A, 10.C, 11.B, 12.A.

КОРОТКІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРОВЕДЕННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

На занятті перевіряється підготовка студентів до проведення практичного заняття, проводиться інструктаж з техніки безпеки при роботі з хімічними реактивами. Під керівництвом викладача виконуються завдання для самостійної роботи. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи інструкцію робочого журналу.

Після виконання лабораторної роботи студенти оформляють протокол, роблять висновки до роботи, що перевіряється і контролюється викладачем. Проводиться підсумковий тестовий контроль за темою, підводяться підсумки заняття.

Заняття № 11

ДІАЗО- ТА АЗОСПОЛУКИ. ТЕОРІЯ КОЛІРНОСТІ

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ

Азобарвники є найбільш розповсюдженим класом барвників. Їх застосовують для фарбування вовняних та штучних тканин, шкіри, паперу та ін. Забарвлення деяких азобарвників змінюється у залежності від рН середовища, що дозволяє використовувати їх як індикатори. Прикладом такого азобарвника є метиловий оранжевий.

Діазосполуки мають велике значення в синтезі барвників, лікарських препаратів, у фармацевтичному синтезі та ін. З огляду на те, що всі азосполуки є забарвленими речовинами, реакція азосполучення широко застосовується у фармацевтичному аналізі для підтвердження справжності лікарських препаратів, що містять у своєму складі первинну ароматичну аміногрупу. Багато азосполук використовуються як хіміотерапевтичні засоби, наприклад салазопіридазин і салазодиметоксин.

Таким чином, уміння інтерпретувати хімічну будову і властивості діазо- та азосполук необхідні для вивчення таких дисциплін, як фармацевтична хімія, токсикологічна хімія, фармакологія та фармакогнозія.

ЦІЛІ НАВЧАННЯ

Загальна ціль: Вміти визначати хімічні властивості діазо- та азосполук для застосування у фармацевтичних і токсикологічних дослідженнях.

Досягнення цієї мети забезпечується конкретними цілями, що є уміннями.

Конкретні цілі

Вміти:

1. Інтерпретувати будову діазо- та азосполук.
2. Обирати способи одержання діазо- та азосполук.
3. Визначати хімічні властивості діазо- та азосполук.
4. Проводити реакції ідентифікації діазо- та азосполук.

Зміст навчання

Основні теоретичні питання:

1. Класифікація, номенклатура і ізомерія діазо- та азосполук.
2. Способи отримання діазо- та азосполук.

3. Фізичні та хімічні властивості солей діазонію:

- будова катіона арилдіазонію;

- вплив рН середовища на будову діазосполук

- реакції, які проходять з виділенням азоту (механізм нуклеофільного і радикаль-

ного заміщення)

- реакції, які проходять без виділення азоту (азосполучення, відновлення).

4. Хімічні властивості азосполук:

- основні властивості

- відновлення

- окислення.

5. Основні положення теорії колірності. Хромофори та ауксохроми. Азобарвники.

Граф логічної структури

Джерела інформації

Обов'язкова література:

1. Органічна хімія. Підручник для вищих фармацевтичних закладів освіти. У 3 кн. / В.П. Черних, Б.С.Зіменковський, І.С.Гріценко, - Харків; Основа, 1997.- Кн. 2, - с.230-245.

2. Черных В.П., Лекции по органической химии- Харків; Золоті сторінки, 2005 с.191-200.

3. Общий практикум по органической химии / В.П. Черних и др. - Харків: Изд-во НФАУ; Золотые страницы, 2002.- с.230-238.

4. Сборник тестов по органической химии/ под ред. В.П.Черных. – Харків 2005. - С. 157 -170.

5. Лекція з органічної хімії на тему: «Діазо- та азосполуки».

Додаткова література:

1. Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. Пер с англ. - М.: Мир, 1974.

2. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. В 2-х ч. - М.: Высшая школа, 1981.

3. Некрасов В.В. Руководство к малому практикуму по органической химии. - М.: Химия, 1975.

ОРІЄНТОВНА ОСНОВА ДІЇ (ООД)

Інструкція з виконання лабораторних дослідів

Хімічні властивості діазо- та азосполук

Принцип методу: наявність в молекулах азосполук хромофорних груп може бути використана для реакцій ідентифікації нітросполук, амінів та лікарських засобів з відповідними функціональними групами.

Ціль: за допомогою характерних реакцій практично довести хімічні властивості представників класів діазо- та азосполук.

Обладнання та реактиви: штатив з пробирками, склянки 25 мл, пальник, універсальний індикаторний папір, йодкрохмальний папір, льодова суміш, скляні палички, пробка з газовідвідною трубкою, конц. HCl, 10 %-ний р-н HCl, 30 %-ний р-н NaNO₂, анілін, N, N-диметиланілін, 1 %-ний р-н FeCl₃, лужний розчин b-нафтолу, 5 %-ний р-н CH₃COONa.

Методика виконання:

Опит 34. Діазотування аніліну

У велику пробірку поміщають 1 мл аніліну, 7-8 мл води і 2, 5 мл концентрованої хлоридної кислоти. Суміш охолоджують в склянці з льодом до 0°С. Потім при частому струшуванні пробірки по краплях додають 1 мл 30 %-ного розчину на­трия нітриту. Температура суміші не повинна підніматися вище 5 °С (регулюють шляхом додавання в реакційну суміш шматочків льоду).

Після збільшення розчину натрію нітриту скляної па­личкою наносять краплю розчину на йодкрохмальний папір (філь­тровальний папір, оброблений калію йодидом і крохмалем). При нанесенні проби, що містить азотисту кислоту, виділяється вільний йод, який з крохмалем утворює комплекс синє-фіо­летового кольору.

Поява забарвлення на йодкрохмальному папері свідчить про завершення реакції діазотування.

Якщо забарвлення йодкрохмального паперу не змінюється, то в ре­акційну суміш додатково підливають декілька крапель 30%-ного розчину натрію нітриту. Суміш перемішують і знову беруть пробу. Діазотування припиняють, коли в суміші з’являється надлишок азотистої кислоти, не зникаючий при струшуванні впродовж декількох хвилин.

Отриманий прозорий розчин солі фенилдіазонию розділяють на три частини і використовують для проведення наступних дослідів.

Опит 35. Розкладання солі діазонію при нагріванні

У пробірку поміщають 1 мл розчину бензолдіазонію хлориду, отриманого в попередньому опиті, і злегка нагрівають в полум'ї пальника. Спостерігають бурхливе виділення бульбашок газу – азоту, яке триває надалі і без нагрівання.

Після закінчення реакції пробірку закривають пробкою з газовідвідною трубкою, кінець якої опускають в суху пробірку. Розчин в пробірці нагрівають. Фенол, що утворюється в процесі розкладання солі діафонію, переганяється з водяною парою:

Відчувають характерний запах фенолу. При додаванні до розчину фенолу 1 краплі 1 %-ного розчину ферруму (III) хлориду спостерігають появу фіолетового забарвлення (див. опит 56).

Опит 36. Отримання кислого азобарвника (судан I)

В пробірку поміщають декілька кристалів b-нафтолу і до­дають 2-3 краплі 10 %-ного розчину натрію гідроксиду. До прозорого лужного розчину b-нафтола підливають 1 мл розчину солі діазонію, отриманого в опиті 34. Спостерігають утворення оранжево-червоного осаду азобарвника a-фенилазо-b-нафтолу (судан I):

Опит 37. Отримання основного азобарвника п-диметиламино-азобензола і його індикаторні властивості

У пробірку поміщають 1 краплю N, N-диметиланіліну, 5 крапель води і додають по краплях концентровану хлоридну кислоту до утворення прозорого розчину. Вміст пробірки охолоджують, підливають 1 мл розчину солі діазонію, отриманого в опиті 34, і енергійно струшують. При додаванні в пробірку 2-3 крапель 5 %-ного розчину натрію ацетату спостерігають утворення жовто-помаранчевого осаду основного барвника – п -диметиламиноазобензолу.

У пробірці змішують декілька крапель розчину утвореного азобарвника і 5-6 мл води. При наступному додаванні в пробірку декількох крапель 10 %-ного розчину хлоридної кислоти жовте забарвлення розчину зникає і з'являється червоне. При підлуговуванні знову відновлюється жовте забарвлення розчину:

Хід роботи:

1. Підготуйте робоче місце.

2. Виконайте опити згідно методики.

3. Запишіть рівняння реакцій, що відбуваються.

4. Зробіть висновок щодо досягнення цілі дослідження.

5. Приберіть за собою робоче місце.

завдання для перевірки досягнення конкретних цілей навчання

Тест 1

Для назв органічних сполук використовують замісникову номенклатуру ІUРАС? Виберіть хімічну назву, відповідно запропонованій номенклатурі, для приведеної сполуки:

N=N NН₂

A. 4-аміноазобензол

B. аніліназобензол

C. бензолдіазоамін

D. азобензол

E. 2-аміноазобензол

Тест 2

Згідно з номенклатурою ІUРАС укажіть серед запропонованих формул 4-гідроксіазобензол:

А		D.
В.		Е.
С.

Тест 3

Солі діазонію є формою існування діазосполук із загальною формулою Ar-N₂-X. За допомогою якої реакції можна одержати такі солі з аріламінів?

A. Діазотування

B. Азосполучення

C. Алкілування

D. Ацилювання

E. Нітрування

Тест 4

Представником азосполук є азобензол, що має формулу:

N=N

Зазначте, за допомогою якої реакції можна одержати цю сполуку?

A. Діазотування

B. Нітрування

C. Розкладання солей діазонію

D. Реакцією Зандмейера

E. Відновлення нітроаренів у лужному середовищі

Тест 5

Діазосполуки можуть існувати у двох формах: солі діазонію й діазотати. Вони будуть мати іонну будову [Ar-N⁺º N]X^-, якщо:

A. в ароматичному ядрі є електронодонорні замісники;

B. в ароматичному ядрі є електроноакцепторні замісники;

C. Х- залишок слабкої кислоти

D. Х- залишок сильної кислоти

E. в ароматичному ядрі відсутні замісники

Тест 6

Представником азосполук є азобензол, що має формулу:

N=N

Яка з наведених реакцій використовується для одержання цієї сполуки?

А. C₆H₅NO₂ ^{[H]; HCl}

В. C₆H₅NH₂ ^{KNO2+ HCl}

С. C₆H₅NO₂ ^{[H]; KOH}

D. C₆H₅NH₂ ^CH3COCl

Е. C₆H₅NH₂ ^{НNO3 конц}

Тест 7

Соли діазонію можуть вступати у реакції з виділенням азоту и без виділення азоту. Вкажіть, яка із запропонованих реакцій проходить із виділенням азоту?

А. С₆Н₅-N⁺º NCl^{- KCN; t; CuCN}

В. С₆Н₅-N⁺º NCl^- + N(CH₃)₂ ^H+

С. С₆Н₅-N⁺º NCl^-+ C₂H₅OH ^t

D. С₆Н₅-N⁺º NCl^- + OH ^OH-

Е. С₆Н₅-N⁺º NCl^- + CH₃-NH₂ ®

Тест 8

Зазначте, в результаті якої із запропонованих реакцій утворюється похідне азобензолу?

А		D.
В		Е.
С

Тест 9

За участю азогрупи азосполуки вступають у реакції окислення та відновлення. Укажіть, які сполуки утворюються при відновлені азосполук хлоридом олова (II) в середовищі хлороводневої кислоти:

A. Бензол і азот

B. Ариламіни

C. Азоксибензол

D. Солі діазонію

E. Гідразосполуки