Tải bản đầy đủ (.doc) (26 trang)

BÁO CÁO TỔNG HỢP HÓA HỮU CƠ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (250.04 KB, 26 trang )

PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

BÀI 1: PHẢN ỨNG SULFON HÓA
ĐIỀU CHẾ para- TOLUEN SULFONATE NATRI

I. Mục đích
Minh họa một số tính chất đặc trưng của hydrocarbon bằng phản ứng sulfon hóa
toluen với acid sulfuric đậm đặc.

II. Cơ sở lý thuyết
- Phản ứng sulfon hóa là quá trình gắn nhóm sulfon –SO3H vào phân tử hợp chất hữu
cơ tạo sản phẩm là acid sulfonic. Các tác nhân sulfon thường được dùng là acid sulfuric,
oleum, acid closulfonic,…
- Parafin, hydrocacbon thơm có thể sulfon hóa bằng tác nhân khác nhau ở các nhiệt
độ khác nhau. Hydrocacbon thơm dễ bị sulfon hóa bằng acid sulfuric đậm đặc.
CH3 C6H5

+

CH3 C6H4 SO3H

HOSO3

+ H2O

- Phản ứng sulfon hóa là phản ứng thuận nghịch, nên nước hình thành sau phản ứng
làm giảm nồng độ acid sulfuric và do đó mất khả năng sulfon hóa của acid và tăng khả
năng thủy phân sulfon acid tạo thành. Vì thế, khi sulfon hóa thì phải dùng acid sulfuric
nhiều hơn từ 2 đến 5 lần.
- Nồng độ tác nhân sulfon hóa và nhiệt độ là hai yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến
vận tốc phản ứng.


Khi tăng nồng độ acid sulfuric, phản ứng sulfon hóa xảy ra nhanh.
Khi tăng nhiệt độ, không những làm tăng nhanh quá trình phản ứng mà còn tăng khả năng
tạo thành sản phẩm phụ như: polisulfo acid, sulfon, các sản phẩm oxi hóa và ngưng tụ. Vì
thế quá trình sulfon hóa bằng acid sulfuric đậm đặc, ở 0 oC, toluen tạo thành acid meta và
para sulfonic. Còn ở 1700C tạo thành chủ yếu đồng phân para.
1
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2
CH3

CH3
+

H2SO4

+

H2O

SO3H

Sản phẩm chính của phản ứng được cô lập dưới dạng natri toluene sulfonate.
CH3 C6H4 SO3H

+ NaHSO3

CH3


C6H4 SO3Na + CO2 + H2O

CH3 C6H4 SO3H

+ NaCl

CH3

C6H4 SO3Na + HCl

III. Thực hành
1. Tổng hợp para toluen sulfonate natri
Cho 5ml H2SO4 đđ vào bình cầu loại 100ml. Cẩn thận thêm từng phần nhỏ toluen
cho đến hết 5ml, lắc bình, mỗi lần cho thêm toluen ( nếu bình nóng thì làm lạnh dưới vòi
nước lạnh). Thêm một ít đá bọt vào bình phản ứng và đun hoàn lưu nhẹ hỗn hợp trên bếp
cách cát cho lớp toluen biến mất (khoảng 45 phút - 1 giờ 15 phút. Tránh nhiệt độ lên quá
cao làm cho sản phẩm bóc khói ). Ngưng đun, để nguội rồi đem bình ra, đổ hỗn hợp ra
cốc 250ml chứa sẵn 25 ml nước cất. Tráng bình cầu bằng nước cất và đổ nước tráng vào
cốc.
Thêm vào từ từ tinh thể NaHCO 3 (khoảng 12 - 13g) vào hỗn hợp dùng đũa thủy tinh
khấy đều cho đến khi hết sủi bọt.
Tiếp tục thêm 5g NaCl vào hỗn hợp, khuấy cho tan hết (nếu không tan có thể thêm 2
- 5ml nước lạnh).
Thêm tiếp 0,5g than hoạt tính, đun sôi nhẹ và khuấy điều hỗn hợp trong 10 phút. Lọc
nóng lấy dung dịch. Làm lạnh, kết tinh sản phẩn, lọc lấy sản phẩm muối natri
toluensulfonate dưới áp suất kém.
Sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ 1100C cân sản phẩm được 3.75g.
2. Kiểm nghiệm sản phẩm

2

Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Lấy vài hạt tinh thể sản phẩm + từng giọt H 2SO4 2N lắc đều đến khi sản phẩm tan
hoàn toàn, thu được dung dịch trong suốt .
Lấy 10 giọt dd cho vào ống nghiệm + 10 giọt dd KMnO4 +5giọt dd H2SO4, lắc đều.
Kết quả: dung dịch MnO4 mất màu tím.

IV.Kết quả
Số mol của toluen:
0,86 x5
= 0,047mol
92
Số mol của acid sulfuric:
1,84 x5
n acidsulfuric =
= 0,094mol
98
Vậy aicd sulfuric dư. Do đó sản phẩm tính theo số mol của toluen
ntoluen =

Suy ra:
Khối lượng của sản phẩm (para-toluen sulfunate natri) :
m sp = 0,047 x195 = 9,165 g

Khối lượng của para- toluen sulfonate natri thực tế thu được là : 3,75g
Hiệu suât của phản ứng: H =


3,75
x100 = 40,92%
9,165

V. Trả lời câu hỏi
1. Cơ chế phản ứng:
CH3

CH3
+

H2SO4

+

SO3H

3
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

H2O


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2
H2SO4

H3O+

CH3


+

HSO4-

SO3

+

SO3H

O
S

+

O

+

HSO4-

+

O
CH3
SO3H

SO3-

+


HSO4-

+

H2SO4

+

CH3

CH3

SO3-

SO3H
+

H3O+

+

H2O

CH3

CH3

2. Công dụng của than hoạt tính và NaHCO3 dùng trong thí nghiệm



Than hoạt tính có công dụng hấp phụ màu, mùi, hấp phụ các sản phẩm như:

sulfon, polysulfon và các sản phẩm không mong muốn khác.


NaHCO3 trung hoà acid H2SO4 dư, tham gia tạo muối với acid para-toluen

sulfonic, tạo thành muối para-toluen sulfonat natri.


Ngoài ra NaHCO3 kết hợp với NaCl cho Na + tạo hiệu ứng ion chung, làm

tăng khả năng tạo muối.
3.

Dùng đũa thủy tinh cọ vào thành cốc để tạo mầm kết tinh.
Trong quá trình thí nghiệm cần phải lọc nóng dung dịch vì:
-

Lọc nóng để loại bỏ các tạp chất.

-

Lọc nóng để tránh sản phẩm kết tinh ở nhiệt độ thường, khi đó hiệu suât của
phản ứng sẽ thấp.

4
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698



PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

BÀI 2: THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC RƯỢU:
PHẢN ỨNG ESTER HÓA: ĐIỀU CHẾ ESTER ACETATE
ISOAMYL
I. Mục đích
Khảo sát phản ứng este hóa của rượu và acid qua việc sử dụng bộ dụng cụ hóa hữu
cơ.

II. Nguyên tắc
Este, một chất có nhóm chức -COO- , đa số là hợp phần chính của hương liệu hoa
quả như este focmiate etyl có mùi rượu rum, este acetate isoamil có mùi chuối chín, este
butyrate có mùi nho…
Este có thể được tổng hợp bằng các phản ứng của acid cacboxylic và rượu với sự
hiện diện của acid sulfuric đậm đặc, hidro Clorua, acid p- toluen sulfomic hoặc nhựa trao
đổi ion.
Trong điều kiện hiện tại của phòng thí nghiệm, ta thực hiện phản ứng ester hóa với
acid sulfuric đậm đặc. Phản ứng ester hóa là phản ứng cân bằng có hằng số cân bằng K C =
4 ở nhiệt độ phòng.
H2SO4

CH3COOC2H5
Axetate etyl

C2H5OH + CH3COOH

+ H2O

Khi phản ứng đạt cân bằng, chỉ có khoảng 2/3 acid và rượu phản ứng tạo thành ester

và nước. Để tăng hiệu suất phản ứng, có thể dịch chuyển trạng thái cân bằng bằng cách
tăng nồng độ của rượu (hay acid) hoặc loại ester (hay nước) ra khỏi môi trường phản ứng
(thường loại chất nào có nhiệt độ sôi thấp hơn).
Ở nhiệt độ thường, tác dụng giữa acid và rượu xảy ra chậm do nhóm carbonyl trong
acid hoạt động kém. Tuy nhiên, phản ứng được xúc tiến mạnh khi có xúc tác ion hydro,
do sự phân ly của acid vô cơ như acid sulfuric. Thường thì ta sử dụng một lượng acid

5
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

(thường khoảng 5-10% so với lượng rượu), riêng acid này một phần dùng làm xúc tác,
một phần hấp thu nước.
Tuy nhiên, nếu dùng quá nhiều acid sẽ làm giảm hiệu suất phản ứng do acid tương
tác với rượu.
ROH +

H+

R

+
O

H

H


Điều này sẽ dẫn tới sự tạo thành ete và olefin từ rượu. Ngoài ra, phản ứng ester hóa còn
chịu ảnh hưởng lớn của hiệu ứng không gian. Khi tăng thể tích của gốc hydrocacbon
trong acid hoặc rượu, tốc độ phản ứng ester hóa giảm. Phản ứng cho hiệu suất tốt với
rượu bậc nhất, còn rượu bậc 2 chỉ đạt 40%, rượu bậc đạt 3%.

III.Thực hành
1.Điều chế
Cho hỗn gồm 15ml rượu isomaylic và 10ml acid acetic vào bình cầu dung tích
100ml. Sau đó, them từ từ từng giọt đến hết 1ml acid sulfuric đậm đặc, them vào một ít đá
bọt. Gắn bình cầu vào hệ thống hoàn lưu và đun sôi nhẹ bằng bếp đun cách cát trong 45
phút. Sau đó để nguội rồi đem xuống, sản phẩm thu được gồm acetate etyl thô lẫn acid,
rượu và nước.
Tinh chế sản phẩm
Cho hỗn hợp vào bình chiết, them từ từ dd NaHCO 3 bão hòa đến hết bọt khí, vừa cho vừa
lắc, đến khi dd tách thành 2 lớp rõ rệt. Lấy ester ở trên vào bình tam giác 50ml, thêm vào
1g Na2SO4 khan, lắc nhẹ để yên, thu sản phẩm bằng ống Pasteur
2. Kiểm nghiệm sản phẩm
a. Lý tính : sản phẩm có mùi dầu chuối
b. Hóa tính
Ống nghiệm : vài giọt ester + vài hạt tinh thể NH2OH.HCl + trung hòa bằng 1ml
NaOH 10%. Đun sôi  làm lạnh + thêm từ từ dd HCl loãng + thêm vài giọt FeCl3
 Dung dịch có màu đỏ
 Nhận biết bằng phản ứng hoá học lọ có chứa ester trong số 3 lọ mất nhãn:
6
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

-


Cho vài giọt dung dịch trong mỗi lọ vào 3 ống nghiệm tương ứng.

-

Thêm vài hạt tinh thể NH2OH.HCl rồi trung hoà bằng 1ml dung dịch NaOH

10%.
-

Đun sôi 1-2 phút.

-

Làm lạnh, thêm từ từ dung dịch HCl cho đến khi giấy quỳ hoá đỏ.

-

Thêm vài giọt dung dịch FeCl3.

-

Kết quả : dung dịch ở lọ thứ 2 có màu đỏ

-

Vậy: lọ thứ 2 có chứa ester.

IV. Kết quả
Khối lượng của rượu isomaylic : m = D x V = 0.809 x 15 = 12,135g

Khối lượng lý thuyết của ester acetate isoamyl


88g rượu isomaylic

130g ester acetate isoamyl

12,135g rượu isomaylic →

x=

12,135
x130 = 17,9 g
88

Khối lương thực tế thu được: 6,56g
H=

Hiệu suất của phản ứng:

6,56
= 36,65%
9,067

V. Trả lời câu hỏi
1.Cơ chế phản ứng ester hóa :
H2SO4

(CH3)2CH(CH2)2 + CH3COOH


O
C

OH

OH

OH

H+
H3C

H3C

C

OH

OH

OH

H3C

-H

H3C

H3C


H2C

O

CH3COO(CH2)2CH(CH3)2

CH
C
H2

H3C

CH3

OH

O

H

CH3
CH2CH2CH(CH3)3

7

OH

-H2O

H3C C

C Thị
O Phụng
CH2
Ngũ
Anh.MSSV:2064698
CH

C

H3C

C

OH2

O

O

CH2CH2CH(CH3)3

CH2CH2CH(CH3)3


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

2. Giải thích:
Trong phản ứng ester hóa ở đây ta thấy tỉ lệ là 1:1 nguyên nhân đây là phản ứng
thuận nghịch , nên phải cho lượng dư tác chất để phản ứng dịch chuyển sang chiều tạo sản
phẩm.

Ở đây ta chọn lượng dư acid acetic vì giá thành thấp hơn rượu isoamylic và hiệu
suất phản ứng cũng cao hơn, lượng acid dư dễ bị trung hòa.
3. NaHCO3 bão hòa dùng trong thí nghiệm để trung hòa lượng acid dư, tạo môi trường
trung tính.
Có thể dùng H2O để thay NaHCO3.

8
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

BÀI 3: ĐIỀU CHẾ ASPIRIN
I. Mục đích
Ba hợp chất hữu cơ sử dụng rộng rãi nhất làm thuốc giảm đau là acid axetyl
salylic(aspirin), phenaxetin( para - etoxi axetanilid), paracetamol( para hidroxi axetanilid).
Paracetamol là chất thông dụng nhất, là cơ sở của nhiều dược phẩm nổi tiếng đã được
đăng kí nhãn hiệu (như panadol, solpadeie, colrex, calpol, efferalgan,… ) do hiện nó được
coi là thuốc an toàn và hiệu quả nhất.
II. Cơ sở lý thuyết
Este, một chất có nhóm chức -COO- , đa số là hợp phần chính của hương liệu hoa
quả như este focmiate etyl có mùi rượu rum, este isoamil có mùi chuối chín, este butyrate
có mùi nho,…
Este là sản phẩm của phản ứng este hoá giữa của acid cacboxylic và rượu một loại
phản ứng thuận nghịch đòi hỏi thời gian lâu mới đạt được cân bằng. Do đó cần thêm chất
xúc tácnhư: acid sulfuric đậm đặc, hydro Clorua, acid para toluen sulfomic hoặc nhựa trao
đổI ion.
Aspirin ( acid acetyl salysiclic ) đựơc sử dụng rộng rải như một loại thuốc giảm đau
là một este được tạo thành từ một phản ứng xảy ra giữa acid acetic và acid salisylic. Phân
tử của acid salisylic chứa hai nhóm chức trong đó có một nhóm chức là phenol và một

nhóm chức là acid cacboxylic. Vì vậy nó có thể tạo thành một este với vai trò của một
acol phản ứng acid acetic tạo thành acetyl salisylic. Tuy nhiên, aspirin thường được đều
chế bằng cách dùng anhyric acetic hoạt động hơn thay vì acid acetic.

9
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2
COOH
OH

H+
+

CH3 C

O

O
Acid salysilic

COOH
OCOCH3

C

CH3

+ CH3COOH


O

Anhydric acetic

Acid acetyl salisilic

acid acetic

(Aspirin)

III. Thực hành
1. Điều chế Acid acetil salisilic
Cân chính xác 2g acid salisilic ở dạng rắn rồi cho vào bình tam giác 125ml được
sấy khô. Thêm tiếp 4ml anhyric acetic và 5giọt acid sulfuric đđ, dùng đũa thuỷ tinh khuấy
nhẹ hỗn hợp trong bình tam giác, đun cách thuỷ khoảng 30 phút (tính từ thời điểm sôi).
Lấy hỗn hợp ra thêm từ từ 10ml nước lạnh vào hỗn hợp.
Chuyển hỗn hợp đó sang cốc thủy tinh 100ml. Làm lạnh (10 – 15 phút) để kết
tinh sản phẩm khi dung dịch đã làm nguội.
Lọc sản phẩm dưới áp suất kém, thu được tinh thể aspirin thô.
Kết tinh sản phẩm: aspirin thu được còn lẫn nhiều tạp chất cần phải hoà tan 0,5g
aspirin bằng 20ml nước cất trong cốc 100ml đun cách thủy đến aspirin hoà tan hết thì
ngưng đun, để nguội. Đem dung dịch làm lạnh trong chậu nước đá thu tinh thể. Lọc dưới
áp suất kém và đem cân sản phẩm.
2. Kiểm nghiệm sản phẩm
Lấy 3 ống nghiệm loại 10ml sạch.
- Ống 1: cho vào vài tinh thể acid salisilic
- Ống 2: cho vào vài tinh thể aspirin thương mại
- Ống 3: cho một ít aspirin vừa điều chế ở trên
Lần lượt cho 1ml rượu etylic và vài giọt FeCl3 10% vào từng ống lắc kỹ.

Màu thu được: - Ống 1: dung dịch màu tím
- Ống 2: dung dịch màu vàng nâu
- Ống 3: dung dịch màu nâu đen
10
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Nhận xét : Ở hai ống nghiệm chứa aspirin vừa điều chế và aspirin thương mại có sự
sai khác về độ đậm của màu là do aspirin thương mại có một số thành phần hoá học bổ
sung và do aspirin điều chế có lẫn tạp chất.

IV. Kết quả
Nhiệt độ nóng chảy của aspirin: 135oC.
Khối lượng của aspirin tính theo lý thuyết: 0,5g
Khối lượng aspirin thực tế thu được: 0,35g
Hiệu suất phản ứng: H =

0,35
= 70%
0,5

V. Trả lời câu hỏi
1.Cơ chế phản ứng
COOH
OH

COOH
OCOCH3

+

CH3 C

O

O
Acid salysilic

C

CH3

+ CH3COOH

O

Anhydric acetic

Acid acetyl salysilic

cid acetic

(Aspirin)

H+

CH3 C

..

O

O

C

CH3

CH3 C

+
O

C

O

H

O

O

CH3

-OH

CH3 C

+C


OH

H
+

+

CH3 C

O

O
COOH
O

CH3

CH3 C

..
OH

OH

O
COOH
O-

COOH

+

O

O

11
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

CH3 C

+
OH2

O

C
O

CH3


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2
2. So sánh số mol của anhydric acetic và acid salycilic:

Khối lượng của anhydric acetic:
m = d.V = 1,08. 4 = 4,32g
Số mol của anhydric acetic :
n=


4,32
= 0,042mol
102

Số mol của aicd salycilic:
n=

2
= 0,0145mol
138

Vậy: số mol anhydric acetic ∼ 3 số mol aicd salycilic
Giải thích:
Vì đây là phản ứng thuận ngịch nên dùng một lượng thừa tác chất, phản ứng sẽ
dịch chuyển theo chiều tạo ra sản phẩm. Ở đây ta chọn lượng thừa anhydric acetic vì
anhdric acetic có nhóm CH3COO- - một bazơ trung tính nên dễ bị tách ra với sản phẩm.

12
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

BÀI 4: ĐIỀU CHẾ PARACETAMOL
I.Giới thiệu
Ba hợp chất hữu cơ sử dụng rộng rãi nhất làm thuốc giảm đau là acid axetyl salylic
(aspirin), phenaxetin (para - etoxi axetanilid), paracetamol (para hidroxi axetanilid).
Paracetamol là chất thông dụng nhất, là cơ sở của nhiều dược phẩm nổi tiếng đã được
đăng kí nhãn hiệu (như panadol, solpadeie, colrex, calpol, efferalgan,… ) do hiện nay nó
được coi là thuốc an toàn và hiệu quả nhất.


II.Thực hành
Điều chế paracetamol:
Trong bình cầu 100ml, cho 3,1g para - aminophenol, 10ml nước cất lắc nhẹ. Thêm
từ từ cẩn thận 4ml anhydric axetic vào hỗn hợp và lắc bình cầu 2 - 3 lần, nếu bình nóng
thì làm lạnh dưới vòi nước, thêm một ít đá bọt vào bình cầu. Đun hoàn lưu , đun nóng
khoảng 15-20 phút(kể từ khi hỗn hợp sôi). Lấy hỗn bình cầu ra khỏi hệ thống hoàn lưu,
đỗ hỗn hợp vào cốc thủy tinh 100ml, để nguội, kết tinh sản phẩm ở nhiệt độ thường. Lọc
bằng máy lọc lấy tinh thể kết tinh. Rửa tinh thể 15ml nước lạnh qua phễu lọc. Thu lấy tinh
thể paracetamol.
Sản phẩm cân được: 3.4713g
Định tính sản phẩm:
Đun nóng 0,1g sản phẩm trong 1ml HCl trong 3 phút. Thêm 10ml nước làm lạnh,
không có kết tủa tạo thành. Thêm 0,05ml dd K 2CrO4 5%, xuất hiện màu tím không
chuyển qua màu đỏ.
PP sắc kí bảng mỏng: Hòa tan 1 ít tinh thể của sản phẩm thu được vào 1-2ml
etanol 960 trong ống nghiệm.
Chuẩn bị một bảng mỏng silicagel tráng sẳn, dùng viết chì vẽ đường khởi hành và
đường giới hạn của dung môi.
Dùng ống mao dẫn chấm vào một vệt nhỏ của dung dịch lên bảng sắc kí, vết được
để khô trong khoảng 1- 2 phút.
13
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Đặt bảng mỏng vào bình chạy sắc kí có chứa sẵn dung môi rửa giải (heptan:
etylaxetat : etanol = 47: 47: 6). Khi mực dung môi đến đường giới hạn của dung môi,
dùng kẹp lấy bảng mỏng ra khỏi bình và sấy khô ( bằng máy sấy tóc) cho khô bảng mỏng.

Đưa bảng mỏng vào đèn UV. Dưới ánh sáng UV có màu nâu.
Rf =

1,3
= 0,245
5,3

III.Trả lời câu hỏi
1.Nhiệt độ nóng chảy của paracetamol : 169oC
2.Phương trình phản ứng tạo thành sản phẩm
OH

OH

CH3COOH

(CH3CO)2O
HNCOCH3

NH2

Paracetamol

Cơ chế phản ứng:

OH

O

OH

H3C

O

C
O

H3C
N
H

H

H

C

CH3

O

O

C
O
OH

O

O

C
O

14
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

CH3

HO

C

CH3

C

CH3


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

3. Khối lượng paracetamol tính theo lý thuyết: 4,26g.
Khối lượng paracetamol thực tế thu được: 3,4713g
Hiệu suất của phản ứng:
H=

3,4713
x100 = 81,48%
4,26


4.Công thức của 3 loại thuốc giảm đau chủ yếu:
OCOCH3

OH

COOH
OCOCH3

Aspirin

HNCOCH3

CH3

Paracetamol

Phenaxetin

15
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Bài 5. THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC CACBONYL
PHẢN ỨNG ALDOL HÓA: ĐIỀU CHẾ BENZAL
ACETOPHENON
I. Mục đích
-


Minh họa một số phản ứng đặc trưng của hợp chất hữu cơ có chứa nhóm chức

cacbonyl với 2,4 dinitrophenil hydrazin, thuốc thử Tollens, Fehling và iod.
-

Thực hiện phản ứng aldol hóa qua việc điều chế Benzal acetophenon (chalcon)

theo phản ứng Claisen – Schmidt.

II. Thực hành
Điều chế Benzal acetophenon
-

Lần lượt cho 5ml dung dịch NaOH 10%, 3ml etanol, 1,5ml acetophenon vào

bình tam giác loại 50ml. Lắc nhẹ hỗn hợp 1 – 2 phút, thêm từng giọt cho đến hết 1,5ml
benzaldehit và lắc kỹ.
-

Đậy kín bình tam giác và tiếp tục lằc đều cho tới khi xuất hiện một chất dầu

màu vàng.
-

Ngâm lạnh bình tam giác trong chậu nước đá. Chất dầu màu vàng sẽ kết tinh,

rút hết dung dịch bằng ống hút Pastuer. Sau đó lấy bình tam giác ra khỏi chậu, để yên hỗn
hợp ở nhiệt độ thường (25 - 30oC) một thời gian, thu lấy tinh thể. rửa tinh thể với 5ml
nước lạnh.
-


Tiếp tục rửa tinh thể với 5ml etanol đã ngâm lạnh. Lọc dưới áp suất kém để thu

lấy tinh thể.
-

Kết tinh lại sản phẩm: Cho khoảng 8 - 10ml etanol và tinh thể vừa thu được ở

trên vào cốc thủy tinh 100ml. Đem hỗn hợp đun cách thủy trong cốc thủy tinh 500ml có
chứa sẵn nước nóng cho đến khi sôi nhẹ. Lấy hỗn hợp ra khỏi cốc và làm lạnh trong chậu
nước đá để sản phẩm kết tinh. Lọc dưới áp suất kém sẽ thu được sản phẩm tinh khiết.

III. Kết quả
16
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Số mol của acetophenon:
n=

1,5 x1,03
= 0,013mol
120

Số mol của benzaldehid:
n' =

1,5 x1,04

= 0,0145mol
106

Khối lượng Benzal acetophenon tính theo lý thuyết là: 2,704g
Khối lượng Benzal acetophenon thu được là: 2,015g
Hiệu suất của phản ứng aldol hóa:
H=

2,015
= 74,5%
2,704

CHO
H3C

OH-

C
O

CH CH2

o

t thường

OH

H2O


C
O

CH

CH

C
O

Benzal acetophenon

IV. Trả lời câu hỏi
1. Cơ chế phản ứng aldol hóa:

17
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2
H

O

O

O

H2C
C


CH2
C

C

-OH

H

H+

O

H
C

O

CH

O

CH2

CH2

OH

O


-H2O

2. Hai phản ứng phụ có thể xảy ra trong quá trình aldol hóa
O

H2
C

O

H
-

CH2

O

3C
HH
2
C

O

CH3

HOH
O


OH

O

O

CH2

C
H2

-H2O

H C
H2 3
C

OH
+ -OH

3. Tác dụng của việc rửa tinh thể với etanol ngâm lạnh: etamol ngâm lạnh không
làm hoà tan tinh thể, không làm mất sản phẩm, nó chỉ có tác dụng rửa trôi những tạp chất
không cần thiêt.
Ta phải kết tinh lại trong etanol nóng vì etanol nóng góp phần làm tinh thể tan nhanh
hơn.

18
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698



PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Bài 6. TỔNG HỢP CHẤT MÀU VÀ POLYMER
I. Mục đích
Điều chế phẩm nhuộm azo dựa vào cơ chế ghép cặp diazo và polyme (chất giả da
và nhựa Bakelit có nhiều ứng dụng quan trọng) trên cơ sở sự polyme hóa..

II. Thực hành
 Điều chế muối diazonium
-

Cho 0,1g p-nitroanilin vào becher 100ml

-

Thêm 20ml nước cất và 5ml HCl đậm đặc.

-

Khuấy kỹ trong khoảng 2-3 phút, nếu có phần rắn nào không tan, đem lọc,

dùng erlen nhỏ (loại 50ml) để tromng chậu nước đá, hứng nước lọc. Sau đó để yên
erlen đó trong chậu nước đá thêm 5 phút nữa.
-

Tiếp theo cho vào 1,5ml dung dịch Natri nitrit (NaNO2) 1M.

-

Dùng đũa thủy tinh sạch, khuấy kỹ hỗn hợp này chất tạo thành là muối


diazonium. Để erlen này vào chậu nước đá để chuẩn bị cho thí nghiệm sau.
 Điều chế phẩm nhuộm AZO
-

Chuẩn bị các dung dịch sau:
Becher 1: 0,1g β-Napthol + 12ml nước + 1ml NaOH 6M
Becher 2: 0,1g phenol + 12ml nước + 1ml NaOH 6M
Becher 3: 0,1g resorcinol + 12ml nước + 1ml NaOH

Becher có chứa β-napthol cần được để vào nước nóng để β-napthol dễ tan.
-

Sau khi khuấy đều, đặt cả ba becher vào chậu nước đá, làm lạnh ở 5oC.

-

Thêm 9ml hỗn hợp muối diazonium đã làm lạnh (ở phần trên) vào mỗi becher.

-

Khuấy mỗi dung dịch, quan sát sự tạo thành phẩm nhuộm AZO trong mỗi

trường hợp. Ghi màu của phẩm nhuộm.

 Điều chế chất giả da
-

Dùng becher (loại 500ml) cho vào 10ml nước cất + 20ml H2SO4 đậm đặc.
19


Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

-

Dùng đũa thủy tinh khuấy đều làm nguội dưới vòi nước, hoặc trong chậu nước

đá khoảng 5 phút.
-

Lấy becher (250ml) cho vào 20ml dung dịch NH3 6M

-

Dùng kẹp, kẹp tờ giấy lọc nhúng vào dung dịch trên 15-20 giây, sau đó lấy ra

nhúng vào trong nước, kế tiếp ngâm vào bểch có amoniac.
-

Tiếp theo lấy tờ giấy ra rửa dưới vòi nước. Rồi để khô hoàn toàn ở nhiệt độ

phòng.
-

Khi tờ giấy đã khô hoàn toàn, hãy so sánh tính dai của nó với tờ giấy chưa

được xử lý. Ghi nhận xét.

 Điều chế nhựa Bakelit
-

Lấy một ống nghiệm cho vào theo thứ tự: 1g phenol + 12 giọt NH3 đậm đặc +

4ml dung dịch formadeid 37%.
-

Đun cách thủy ống nghiệm trên để phenol tan chảy.

-

Lắc kỹ ống nghiệm để dung dịch được đồng nhất.

-

Đặt ống nghiệm vào trong becher nước đang sôi trong khoảng thời gian tối

thiểu 90 phút.
-

Khi phản ứng đã hoàn tất, lấy ống nghiệm ra, đỏ phần lỏng bỏ đi, giữ lại phần

rắn trong ống nghiệm, để rửa polyme rắn với nước.
-

Để ống nghiệm nguội, dùng đũa thủy tinh hoặc muỗng lấy sản phẩm ra để

quan sát, mô tả hình dạng và những đặc tính tổng quát như: độ cứng, mùi.


III. Trả lời câu hỏi
1. Màu của phẩm nhuộm:
- Becher chứa β-napthol: kết tủa màu đỏ nâu, hạt to, dung dịch màu vàng nâu.
- Becher chứa phenol: kết tủa màu đỏ cam, hạt nhỏ, dung dịch màu vàng cam.
- Becher chứa resorcinol: kết tủa màu đỏ gạch, dung dịch màu đỏ cam.

20
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

2. Phương trình phản ứng tạo các phẩm màu azo:

NH2

O2N

NaNO2

2HCl

0 - 7oC

N 2 Cl

O2N

NaCl


H2O

OH
OH
O2N

OH

N2 Cl

o

O2N

N

N

0-7 C

3. Có hai loại polyme: polyme tự nhiên và polyme tổng hợp, cả hai loại này đều có
ảnh hưởng sâu sắc vào đời sống chúng ta.
Vài polyme tự nhiên quan trọng như: cao su (monome là glucoz); protein (monome
là acid amin); acid nucleic (nucleotid).
Vài polyme tổng hợp tiêu biểu: polyetylen (PE), polypropylen, polystyren,
polyvinyl clorur, teflon, lucite, nylon, Dacron, Bakelit và polyuretan...
4. Nhựa Bakelit: có màu vàng, cứng, giòn, có mùi sốc khó chịu
 Các tên gọi khác của nhựa Bakelit:
Nhựa Bakelit còn được gọi là nhựa formaldehid, novolak, rezol.
Nếu số mol của phenol lớn hơn số mol của formaldehid thì gọi là nhựa novolak.

Novolak có phân tử khối khoảng 1000, hòa tan trong cồn, được sử dụng làm sơn bóng
hoặc bột ép.
OH

OH
m CH2O

n

H+

...

CH2

n>m

CH2

novolak

21
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

OH

OH

CH2 ...



PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Nếu số mol của phenol nhỏ hơn hoặc bằng số mol của formaldehid thì gọi là nhựa
rezol. Bột rezol ở 150 – 180oC dễ dàng phản ứng tạo thành resit ( polyme mạng lưới).

OH

OH
m CH2O

n

n> m

OH

...

CH2

CH2

rezol

22

CH2 ...

CH2OH


CH2OH

Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

OH

OH


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Bài 7. PHẢN ỨNG KHỬ HỢP CHẤT CARBONYL
Điều chế 4-Hydroxymethyl-2-methoxy-phenol
I. Mục đích
Thông qua việc chạy sắc ký trên TLC để xác định sản phẩm tạo thành khi điều chế
4-hydroxymethyl-2-methoxy-phenol từ 4-hydroxy-3-methoxy-benzaldehyde.

II. Thực hành
Khuấy dung dịch vanilin trong methanol (MeOH) ở 0oC, sau đó thêm từng phần
natri borohydride rắn (NaBH4), thỉnh thoảng mở nắp cho khí hydro bay ra.
Thời gian khuấy từ 1- 2 giờ, sau đó làm ấm lên ở nhiệt độ phòng, rồi trung hòa
bằng dung dịch HCl 1N đến pH∼5. Sau khi tách MeOH, dung dịch được chiết với EtOAc.
Dịch chiết hữu cơ được rửa với nước muối bão hòa, rồi làm khô trên Na 2SO4.Cô đặc trong
chân không và làm TLC (EtOAc/PE, 1:1), so sánh với tác chất. Cân khối lượng sản phẩm
thu được, tính hiệu suất và tính chất vât lý (màu sắc tinh thể...)

III. Kết quả
Kết quả sắc ký :
Độ dài từ điểm xuất phát đến tâm điểm sau khi chạy dung dịch rửa giải là a (cm)

Độ dài từ điểm xuất phát đến vị trí dung môi rửa giải đến là b (cm)
Rf =

a
b

Ta có : b = 5,3 cm
Đối với tác chất: a = 2,5 cm
Suy ra: Rf =

2,5
= 0,339 cm
5,3

Đối với sản phẩm tổng hợp trong thí nghiệm: a = 1,4cm
Suy ra:

Rf =

1,4
= 0,264 cm
5,3

 Rf của sản phẩm nhỏ hơn so với Rf của tác chất.
Sản phẩm thu được ở dạng tinh thể màu trắng, hình lá rau má.
23
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2


Khối lượng sản phẩm thu được: 0,155g
CH2OH

CHO
NaBH4, MeOH

OCH3

OCH3
OH

OH

4-Hydroxymethyl-2-methoxy-phenol

4-Hydroxy-3-methoxy-benzaldehyde

C8H10O3

C8H8O3

Cơ chế phản ứng:

H+

O

H
C


O

H-

C

NaBH4

OCH3
OH

HO

H
H

OCH3
OH

24
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698

H
C

H

OCH3
OH



PHÚC TRÌNH HÓA HỮU CƠ 2

Bài 8: PHẢN ỨNG OXI HÓA
ĐIỀU CHẾ ACID BENZOIC
I.

Mục đích
Khảo sát quá trình điều chế aicd benzoic bằng phản ứng oxi hóa để thấy tác dụng

của chất oxi hoá đối với hợp các chất hữu cơ.
Acid benzoic có nhiều ứng dụng trong thực tế. Trong bài thí nghiệm này dùng tác
nhân là KMnO4 để oxi hóa Toluen. Sau đó acid hóa bằng HCl để thu được sản phẩm là
acid benzoic.

II. Thực hành
1. Phương trình phản ứng
C6H5CH3 + KMnO4  C6H5OOK + KOH + H2O
C6H5OOK + HCl  C6H5OOH + KCl
Acid benzoic và các dẫn xuất của acid benzoic được sử dụng trong công nghiệp thực
phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và các lĩnh vực khác.
2. Tiến hành thí nghiệm
Cho vào bình cầu đáy tròn dung tích 100ml có lắp sinh hàn hồi lưu 1,5g toluen, 15ml
nước và 1g NaOH, 30ml KMnO4 15%. một ít đá bọt. Đun nóng cho hỗn hợp sôi êm dịu
trong 1 giờ đến khi dung dịch mất màu của thuốc tím. Sau khi phản ứng kết thúc, nếu
dung dịch còn màu hồng thì cho thêm 6ml ancol etylic.
Lọc bỏ kết tủa mangan dioxit và rửa 2-3 lần bằng nước sôi (mỗi lần dùng 5ml).
Thu lấy dung dịch nước lọc qua giấy lọc, acid hóa với 10ml HCl 6M. Làm lạnh dung dịch
trong chậu nước đá để acid benzoic kết tinh (Nếu không kết tinh có thể cô dung dịch cho

bớt nước). Lọc lấy acid benzoic trên phễu buncher, rửa bằng nước lạnh và sấy khô.

III. Kết quả:
Acid benzoic thu được ở dạng tinh thể hình kim, màu trắng.
Khối lượng acid benzoic thực tế thu được: 0,2453g
1.Hiệu suất của phản ứng: H
Phương trình phản ứng:
25
Ngũ Thị Phụng Anh.MSSV:2064698


×