Acasă | Despre noi | feedback-ul
Se colectează dispozitivul format dintr-un balon cu trei gâturi de 250 ml, în care se introduce pâlnia de adiție gât lateral, iar în partea central - un condensator de reflux conectat la un condensator. Balonul a fost încărcat cu 14,5 g de n-butanol, și adăugarea palnia soluție caldă de 20 g de dicromat de potasiu și 16 ml de acid sulfuric concentrat în 100 ml de apă. n-butanol a fost încălzit la reflux și când vaporii ajung pe fundul condensatorului cu reflux, începe adăugarea soluției de oxidant, având grijă ca temperatura vaporilor de trecere în frigider a fost în domeniul 80 - 85 ° C Reacția de oxidare este extrem de exotermă, astfel încât încălzirea poate fi slăbită sau oprită. După adăugarea tuturor balon oxidant preîncălzit din nou, conducând reziduurile butanal la temperaturi de până la 90 ° C La receptor se colectează un butanol cu apă, care este separat printr-o pâlnie de separare. Produsul este deshidratat cu clorură de calciu calcinată sau sulfat de sodiu anhidru și este distilat cu un condensator de reflux. Randamentul este de 75%. 75 ° C.
Această tehnică poate fi utilizată pentru a sintetiza alte aldehide: propionic, izobutiric, valeric și izovaleric din alcoolii corespunzători.
Fig. 28. Instalație pentru producerea butanalului: 1 - pâlnie de picurare; 2 - termometru; 3 - un condensator de reflux; 4 - balon cu trei gâturi; 5 - răcitor de apă; 6 - receptor; 7 - grilă pe inelul metalic
Explicații la sinteză
Oxidarea alcoolilor primari este, împreună cu dehidrogenarea, o metodă clasică și răspândită de obținere a aldehidelor alifatice.
Aldehida rezultată este ușor oxidată de aceiași oxidanți la acidul carboxilic. Acest lucru poate fi evitat dacă aldehida este îndepărtată din amestecul de reacție prin distilare în forma sa. Acest lucru este ușor de atins, deoarece aldehidele au puncte de fierbere scăzute la 40-50 ° C decât alcoolii corespunzători. Evitați în totalitate oxidarea aldehidei rezultate și a altor reacții adverse asociate nu este posibilă, iar randamentul rar depășește 70%. Pentru a purifica aldehida rezultată din impurități, în plus față de distilarea cu un condensator de reflux de Crăciun, este adesea utilizată formarea unui derivat bisulfit. Pentru aceasta, aldehida rezultată este agitată cu un volum egal de soluție concentrată de bisulfit de sodiu. Precipitatul precipitat al derivatului bisulfit este separat, spălat cu eter și apoi hidrolizat prin încălzire cu o soluție de sodă.
Aldehida separată este separată, spălată cu apă, uscată și, dacă este necesar, distilată. Atunci când se utilizează această procedură pentru prepararea altor aldehide, condițiile de temperatură pentru reacție trebuie modificate în mod corespunzător.
1. Ce metode de obținere a aldehidelor alifatice știți?
2. Cum acționează diferiți agenți oxidanți (KMnO4, K2 Cr2O7, MnO, HNO3) asupra alcoolilor (primar, secundar, terțiar). Cum influențează aciditatea mediului înconjurător rezultatul reacției?
3. Ce reacții secundare apar în timpul oxidării alcoolilor primari la aldehide într-un mediu acid?
4. Cum pot preveni o oxidare suplimentară a aldehidei?
5. Scrieți reacțiile aldehidei obținute cu hidroxilamină, bisulfit de sodiu, acid cianhidric, conduceți condensarea aldolului. Scrieți o reacție de descompunere a compusului bisulfit de butanol atunci când este încălzit cu o soluție apoasă de sodă.
6. Cum pot dovedi prezența unei grupări aldehidice într-un compus? Scrieți reacția aldehidei rezultate cu o soluție amoniacală de oxid de argint, cu 2,4-dinitrofenilhidrazină, brom, anilină.
7. În spectrul IR al aldehidei uleioase (butanal), găsiți benzile de absorbție caracteristice grupării aldehidice (Figura 29) [7].
8. Analizați spectrul PMR al aldehidei de ulei (Figura 30). Trageți teoretic spectrul RMN așteptat al propanalului [7].
Fig. 29. Spectrul în infraroșu al aldehidei grase
Fig. 30. Spectrul 1H RMN al aldehidei de ulei
9. Ce metode pot fi propuse pentru purificarea aldehidei rezultate din impurități?
10. Cum este necesar să se schimbe condițiile pentru această sinteză în producerea de propanal, 2-metilpropanal, pentanal?
11. De ce este necesar să folosiți un condensator de reflux în timpul reacției? Care este principiul funcționării sale?
Într-un balon cu fund rotund de 250 ml se dizolvă cu încălzire 15 g de dicromat de potasiu în 150 ml apă, 15 ml de alcool benzilic și încălzite la reflux timp de aproximativ 1 oră. Sfârșitul reacției este determinat prin schimbarea culorii amestecului de reacție de la portocaliu la verde murdar. După terminarea oxidării, balonul este conectat la o unitate de distilare cu abur preasamblată și benzaldehida este distilată. Produsul a fost separat într-o pâlnie de separare și apa pentru curățarea alcoolului benzilic este amestecat sub agitare viguroasă, cu un volum egal de soluție apoasă saturată de hidrosulfit de sodiu (denumire tehnică - bisulfit de sodiu). Precipitatul precipitat al derivatului bisulfit este filtrat pe o pâlnie Buchner, spălat cu eter. Pentru a izola derivatul benzaldehida bisulfit este descompus prin fierbere la reflux timp de câteva minute cu o soluție de sodă, luată în exces de două ori. După răcire, 10 ml toluen, stratul organic se separă, se spală cu apă, se usucă cu sulfat de sodiu anhidru sau clorură de calciu și distilat dintr-un balon de distilare inițial toluen la 176 ° C și apoi benzaldehida, colectând fracția cu punct de fierbere de 176-182 ° C. Randament 70%. Suspensia este de 179 ° C.
Explicații la sinteză
Principala metodă pentru sinteza aldehidelor aromatice - benzaldehide este oxidarea metilbenzenelor corespunzătoare. Ca oxidanți, oxigenul este utilizat pe catalizator, anhidrida cromică în anhidridă acetică, halogeni. În acest din urmă caz, se obțin mai întâi derivații dihalogeni de tipul ArCNCI2 sau ArCHBr2. care sunt apoi hidrolizate.
În lucrarea de față, oxidarea alcoolului benzilic cu dicromatul de potasiu este utilizată pentru a sintetiza benzaldehida. Procedeul se desfășoară într-un mediu neutru, care în mare măsură evită oxidarea suplimentară a benzaldehidei la acidul benzoic.
Distilarea benzaldehidei din amestecul de reacție cu vapori de apă face posibilă eliminarea impurității acidului benzoic, care rămâne în balonul de distilare sub formă de sare. Pentru a separa alcoolul benzilic nereacționat, benzaldehida este transformată într-un derivat ușor bisulfit ușor solubil. În acest caz, alcoolul benzilic este spălat cu eter.
Metodele spectroscopice de investigare, în special spectroscopia în infraroșu și spectroscopia cu rezonanță magnetică, pot fi utilizate pentru identificarea benzaldehidei, determinarea gradului de purificare și a naturii impurităților. Spectrele IR și 1H RMN ale benzaldehidei sunt prezentate în Fig. 31, 32.
Fig. 31. Spectrul în infraroșu al benzaldehidei
Fig. 32. 1H-RMN de benzaldehidă
1. Scrieți ecuațiile reacțiilor adverse care apar atunci când alcoolul benzilic este oxidat cu dicromat de potasiu într-o soluție neutră.
2. Cum influențează pH-ul mediului în cursul acestei reacții?
3. Cum acționează alți agenți oxidanți asupra alcoolului benzilic: permanganatul de potasiu, acidul azotic?
4. În ce operații se purifică benzaldehida din acid benzoic și alcool benzilic?
5. De ce trebuie să curăț produsul final de alcool benzilic, deși oxidantul a fost absorbit în exces?
6. Sugerați altora, în afară de efectul oxidanților asupra alcoolului, modalități de obținere a benzaldehidei.
7. Scrieți reacțiile prin care puteți demonstra prezența unei grupări aldehidice în benzaldehidă.
8. Găsiți benzile caracteristice de absorbție ale grupului aldehidic în spectrul infraroșu al benzaldehidei (Figura 31).
9. Desenați un spectru teoretic RMN al benzaldehidei. Comparați-l cu cel experimental (Figura 32) și atribuiți semnalele [7].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: