Thực tập chuyên đề Hóa hữu cơ - TS. Lê Thanh Thanh

Thực tập chuyên đề Hóa hữu cơ cung cấp cho người học những kiến thức như: Thực hành tổng hợp hữu cơ; thực hành chiết tách hợp chất thiên nhiên;...Mời các bạn cùng tham khảo!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

THỰC TẬP CHUYÊN ĐỀ

HÓA HỮU CƠ

Chủ biên: TS Lê Thanh Thanh

Tháng 06/2018 Bình Dương, tháng 06/2018

NỘI DUNG THỰC HÀNH

trang

PHẦN ĐẠI CƯƠNG

PHẦN 1: THỰC HÀNH TỔNG HỢP HỮU CƠ

Bài 1: Điều chế acid cinnamic (5 tiết) 10

Bài 2: Điều chế naphthalene (5 tiết) 13

Bài 3: Điều chế acetanilide theo phương pháp xanh (5 tiết) 19

Bài 4: Điều chế dibenzalacetone theo phương pháp xanh (5 tiết) 25

Bài 5: Điều chế anilin (5 tiết) 28

Bài 6: Điều chế acid sulfanilic (5 tiết) 30

Bài 7: Điều chế nhựa polymethyl methacrylate (trùng hợp và giải trùng hợp) và điều chế nhựa phenol-fomandehyde (trùng ngưng) (bài đọc thêm) 35

PHẦN 2: THỰC HÀNH CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN Bài 1: Sắc ký cột (5 tiết) 47

Bài 2: Sắc ký lớp mỏng (5 tiết) 57

Bài 3: Tách h n hợp ch t h u cơ ng phương pháp sắc k (5 tiết) 63

Bài 4: Trích ly tinh dầu từ vỏ quả cam (5 tiết) 65

Bài 5 & 6: Tr ch ly và tinh chế caffeine từ lá trà (10 tiết) 71

PHẦN ĐẠI CƯƠNG

I Một số quy định đối với sinh viên

1.1 Phải nghiên cứu kỹ các thí nghiệm sẽ tiến hành trước khi đến phòng thí nghiệm (PTN)

Đọc tài liệu hướng dẫn và tham khảo tài liệu để nắm v ng mục đ ch, yêu cầu, cách tiến hành thí nghiệm

Các thí nghiệm có ch t độc hại phải dự kiến trước cách phòng chống

1.2 Khi tiến hành thí nghiệm

− Phải cẩn thận trong thao tác tránh gây tai nạn, gây độc hại cho bản thân

và nh ng người xung quanh

− Tuân thủ theo chỉ dẫn của tài liệu tham khảo và của cán bộ phụ trách PTN

− Không tự ý làm các thí nghiệm ngoài nội dung bài học

− Không gây ồn ào, cười đùa trong lúc tiến hành thí nghiệm

− Khi có tai nạn xảy ra phải báo nhanh chóng với giảng viên, cán bộ phụ trách PTN

1.3 Phải giữ gìn hóa chất, dụng cụ không được hư hỏng

− M i sinh viên phải có ý thức gi gìn dụng cụ, tiết kiệm hóa ch t mà mình sử dụng

− L y hóa ch t đúng lượng đã ghi trong tài liệu, m i hóa ch t dùng một ống hút riêng

− Sau khi l y xong phải để lọ đúng vào vị tr cũ

− Không để hóa ch t dây bắn vào người khác

− Hóa ch t nơi đổ ra ngoài phải dọn ngay

− Rót các hóa ch t thải vào bình chứa dung môi thải

1.4 Đối với các thí nghiệm các chất độc phải hết sức chú ý

− L y thật đúng lượng hóa ch t theo hướng dẫn

− Điều chế vừa đủ dùng thì dừng ngay thí nghiệm

− Thiết bị thí nghiệm phải đảm bảo an toàn, không để rò rỉ kh độc ra ngoài

− Khi cần thiết phải thực hiện trong tủ hút

− Hủy ch t độc hại ngay sau khi thực hiện xong thí nghiệm

1.5 Tham gia đầy đủ và có hiệu quả cao các buổi thí nghiệm

II Quy tắc làm việc với chất độc, chất dễ cháy, dễ nổ

− Không được đun trên ngọn lửa đèn cồn, trên lưới hoặc gần ngọn lửa

ch t dễ cháy như: ete, ete dầu hỏa, n-hexane, enzene, acetone,… và

nh ng ch t dễ cháy khác

− Khi tiến hành thí nghiệm với các ch t dễ cháy, dễ ay hơi cần phải tắt hết lửa hoặc các nguồn nhiệt có thể phát sinh lửa Các ch t này được bảo quản nghiêm ngặt

− Khi kết tinh lại có sử dụng đến dung môi dễ cháy cần phải có sinh hàn ngược Không rót dung môi dễ cháy, dễ bắt lửa trực tiếp xuống bồn rửa,

hệ thống thoát nước

2.3 Các chất dễ nổ

Khi làm việc với các ch t dễ nổ như: Na, K, H2SO4 đặc, các ch t h u cơ

dễ nổ, tiến hành thí nghiệm áp su t cao,… cần phải đeo k nh ảo hộ để bảo vệ mắt và phải sử dụng các dụng cụ thủy tinh h u cơ chuyên dụng

III Phương pháp cấp cứu sơ bộ

− Khi bị bỏng nhiệt: Bôi ngay dung dịch KMnO4 loãng hay rượu vào ch

bị bỏng, sau đó ôi glycerin, mỡ vazơlin hay sunfidin

− Khi bị bỏng kiềm đặc: Rửa ch bị bỏng nhiều lần b ng nước rồi b ng

acid acetic hay acid boric 1%

− Khi bị bỏng brom: Rửa nhiều lần b ng rượu etylic rồi b ng dung dịch

Na2S2O3 10%, sau đó ôi vazơlin vào ch bỏng

− Khi bị bỏng phenol: Rửa nhiều lần b ng glycerin cho tới khi màu da trở

lại bình thường rồi b ng nước, sau đó ăng vết thương ng bông tẩm glycerin

− Khi rơi chất hữu cơ lên da: Trong đa số trường hợp rửa b ng nước

không có tác dụng thì rửa b ng dung môi h u cơ (rượu etylic) nhưng rửa nhanh và b ng một lượng lớn dung môi, tránh tạo thành dung dịch đặc ch t h u cơ trên da

− Khi hít phải khí brom hay clo: Ngửi b ng dung dịch amoniac loãng hay

rượu etylic rồi đi ra ch thoáng

− Khi bị đầu độc bởi hóa chất: Uống một lượng tương đối nhiều nước sau

đó nếu bị đầu độc bởi acid thì uống một cốc NaHCO3 2%, nếu bởi kiềm thì uống một cốc acid acetic hay acid limonic 2%

− Khi bị thương bởi mảnh thủy tinh: Gắp hết mảnh thủy tinh ra khỏi vết

thương, ôi cồn iod 3% rồi ăng vết thương lại Nếu chảy máu nhiều thì cột garo rồi đưa đến trung tâm y tế gần nh t

− Khi có đám cháy: Tắt hết đèn hay ếp điện, phụ ngọn lửa b ng khăn

hay chăn amiang hoặc cát, nếu cần dùng bình khí CO2

Trong mọi trường hợp nếu bị đầu độc nặng hay bị cháy lớn phải gọi y,

ác sĩ hay cơ quan phòng cháy ch a cháy

IV Dụng cụ thủy tinh và cách sử dụng

Các loại dụng cụ hóa học chủ yếu làm b ng loại thủy tinh bosilicat hay lipđen có hệ số giản nở tương đối nhỏ, r t bền với acid và kiềm, đủ bền sự thay đổi nhiệt độ Loại thủy tinh pyrex có độ bền với nhiệt cao hơn, hệ số giản

nở nhỏ, có thể làm việc ở nhiệt độ cao và chịu được sự thay đổi nhiệt độ đến

2500C nhưng kém ền hơn với kiềm Thủy tinh thạch anh nhiệt độ mềm hóa ở nhiệt độ 14000C, có hệ số giản nở nhiệt r t nhỏ (6.10-7 cm/độ), r t bền với sự thay đổi nhiệt độ và trong suốt với tia tử ngoại

Trong phòng thí nghiệm thường dụng các loại dụng cụ sau:

Bình cầu: Bình cầu đáy tròn có 1, 2, 3, 4 cổ, ngắn hay dài và hình quả lê

dùng để thực hiện phản ứng, chưng c t ở áp su t thường, chưng c t lôi cuồn hơi nước, bình quả lê dùng khi phản ứng có liều lượng nhỏ Bình cầu đáy ng dùng để chuẩn bị hóa ch t hay tiến hành các phản ứng ở nhiệt độ th p hơn

1000C (Tuyệt đối không dùng bình cầu đáy ng để làm việc dưới áp su t

th p)

Hình 1 Bình cầu đáy tròn một cổ (a), hai cổ (b), ba cổ (c), cổ dài (d), đáy

bằng (e), quả lê (g)

Bình cầu có nhánh (bình Wurtz và Claise): Bình Wurtz dùng để làm bình

hứng hay có khi dùng để c t ch t lỏng có nhiệt độ sôi th p ở áp su t thường, còn ình Claisen dùng để c t ch t lỏng dưới áp su t thường hay áp su t th p

Hình 2 Bình Wurtz (a) và bình Claisen (b)

Bình Bunsen: Dùng làm bình lọc ở áp su t thường hay chân không Có

thể thay bình Bunsen b ng ống nghiệm nhánh khi lọc một lượng nhỏ ch t

Hình 3 Bình Bunsen (a), ống nghiệm nhánh (b)

Bình nón (Erlen): Dùng để kết tinh, chuẩn bị hóa ch t, làm bình hứng,

tiến hành các phản ứng đơn giản

Cốc (Bese): Dùng để tiến hành các phản ứng đơn giản ở nhiệt độ th p

hơn 1000C hoặc dùng làm bình h trợ

Hình 4 Bình nón thường (a), nút nhám (b), cốc (c)

Ống sinh hàn: Dùng để ngưng tụ hơi khi tiến hành phản ứng hay khi

chưng c t Nếu khi ngưng tụ hơi trở lại bình phản ứng, dùng ống sinh hàn bầu hay xoắn lắp thẳng đứng hay nghiêng gọi là ống sinh hàn ngược (hồi lưu) nếu ngưng tụ hơi ra ình hứng, dùng ống sinh hàn thẳng lắp xuôi gọi là ống sinh hàn xuôi Ống sinh hàn không kh dùng để làm ống sinh hàn hồi lưu hay xuôi đối với các ch t lỏng có điểm sôi cao hơn 1500

C

Hình 5 Các loại ống sinh hàn không khí (a), thẳng (b), bầu (c), xoắn (d)

Phễu nhỏ giọt dùng để cho hóa ch t vào bình phản ứng, còn phễu chiết

dùng để tách biệt hai ch t lỏng không trộn lẫn vào nhau C u tử của chúng giống nhau chỉ khác về dung tích

Hình 6 Phễu chiết (a) và phễu nhỏ giọt (b)

Cần chú ý r ng, khóa phễu và nút phễu không chuẩn, chỉ dùng riêng cho từng phễu nên phải có dây cột nút và khóa phễu vào phễu, trước khi dùng phải bôi mỡ vào khóa phễu và kiểm tra độ kín của phễu b ng cách thử với nước ete hay acetone

Ống mao quản: Dùng để xác định nhiệt độ nóng chảy có đường kính

0,5-0,8 mm, dài 60-80 mm, còn mao quản dùng thay cho đá ọt khi đun sôi hay chưng c t có đường kính 1-1,5 mm và hàn kín một đầu

Cách lắp dụng cụ phản ứng: Khi thực hiện một phản ứng tổng hợp,

trước hết phải chọn dụng cụ thích hợp với lượng hóa ch t dùng và quá trình phản ứng để lắp máy phản ứng Phải chuẩn bị từng bộ phận riêng cho vừa bình, vừa nút, sau đó mới lắp thành máy hoàn chỉnh

Lắp máy theo thứ tự từ dưới lên trên Lắp máy vào giá b ng cặp hai, ba, hay bốn ngón tùy theo hình dáng ình nhưng các cặp nh t thiết phải có đệm bắng nhung hay cao su, cặp vào gi a cổ bình gần ch lắp nút và không quá chặt Hệ phản ứng ở về ph a đế giá, quay về người làm việc

Đũa khu y, cột c t phân đoạn phải lắp ở vị trí thẳng đứng, còn ống sinh hàn và phễu nhỏ giọt có thể lắp ở thế thẳng đứng hay hơi nghiên tùy c u tạo của bình phản ứng

Lắp máy xong, kiểm tra lại độ ngay ngắn và độ kín của hệ, chú ý xem hệ

có thông với khí quyển không, để tránh tăng áp su t trong hệ khi đun nóng hay

do khí tách ra khi phản ứng Sau đó mới cho hóa ch t vào để thực hiện phản ứng

a b

Hình 7 Hệ thống dụng cụ phản ứng dùng cho tổng hợp hữu cơ

1 nhiệt kế, 2 Bình cầu 2 cổ, 3 Bếp đun, 4 ống sinh hàn, 5 Ống nối

Tiến hành thí nghiệm:

1 Phương trình phản ứng

Phễu chiết 250 ml 1 Dung dịch NaOH 2N 100 ml

Pipet 5 ml 1 K2CO3 khan 5 gam

Pipet 10 ml 1 Than hoạt tính 1 gam

Thêm vào phần dung dịch thu được 1 gam than hoạt t nh, đun sôi 10-15 phút, rồi lọc Cô phần dung dịch nước lọc đến khoảng 130 ml, để nguội và acid hóa b ng HCl đặc đến môi trường acid (thử b ng gi y quỳ)

Lọc acid cinnamic tách ra trên phễu Buchner, rửa sản phẩn b ng nước và

s y ở 105-1100C Sản phẩm thô có nhiệt độ nóng chảy khoảng 1280C Acid cinnamic là ch t kết tinh màu trắng, tnc0 =1380C

Tính hiệu su t và giải thích các hiện tượng

BÀI 2: ĐIỀU CHẾ NITRO-NAPHTHALENE

(5 tiết)

1-Nitronaphthalene (C10H7NO2) là tinh thể màu vàng nhạt ở nhiệt độ thường, hình kim, không mùi Không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi h u cơ như ethanol, chloroform, enzene,…

*Cơ sở lý thuyết:

Hợp ch t nitro đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật nhuộm, thuốc n ,

ch t dẻo và dùng trong y học Hợp ch t nitro cũng được dung làm dung môi

và đặc biệt là làm sản phẩm trung gian cho các quá trình tổng hợp h u cơ Nitro hóa là phản ứng thế nguyên tử hydro, hoặc nguyên tử halogen, nhóm sunfonic, nhóm car onyl,… ng nhóm nitro –NO2

Các tác nhân nitro hóa thông dụng:

− Axit nitric với các nồng độ khác nhau

− H n hợp nitro hóa HNO3 đặc+ H2SO4 đặc (tỷ lệ 1:1)

− Nitrat của kim loại kiềm với sự có mặt của H2SO4 hoặc anhydrit acetic

− Các nitrat h u cơ

1-Một số phương pháp nitro hóa hydrocarbon mạch thẳng

 Phản ứng gi a ankyl halogenua với nitrit bạc trong etanol:

 Phản ứng Konovalop( nitro hóa ở thể lỏng):

Phản ứng xảy ra chậm, cho h n hợp sản phẩm, khả năng phản ứng giảm dần từ nguyên tử carbon bậc 3, bậc 2, bậc 1

Phản ứng nitro hó ở thể hơi( cơ chế S R): phản ứng xảy ra ở khoảng nhiệt

đọ 150-4750C tùy theo bản ch t gốc hydrocacbon Phản ứng tạo thành h n hợp sản phẩm:

 Korn lumn đã tổng hợp ch t tert- nitro khi oxy hóa tert alkylamin

b ng KMnO4

 Stervens đã tổng hợp được hợp ch t nitro khi thực hiện cộng hợp

N2O4 lên các anken Phản ứng xảy theo cơ chế AR:

Nitrometan có thể được điều chế b ng cách đun sôi axit halogen acetic với dundịch nitrit natri:

2- Nitro hóa hợp chất thơm

Phản ứng nitro hóa hydrocac on thơm xảy ra theo cơ chế ái điện tử SEvới tác nhân NO2+:

 Sự tạo thành ion nitroni:

Các muối nitronium perclorat và nitronium tetraflo orat cũng là nh ng tác nhân nitro hóa tốt vì cho ion NO2+

Phản ứng nitro hóa lần thứ hai ở nhân thơm để tạo thành m-dinitrobenzen xảy ra khó hơn, phải dùng KNO3 bóc khói và H2SO4 đặc

Đối với phenol, có thể thực hiện nitro hóa b ng h n hợp axit HNO2 và HNO3 Tác nhân t n công là NO2+:

Pipet 10 ml 2 Acid sulfuric

(H2SO4, d=1,84 g/ml) 7,2 ml

Nhiệt kế 2000C 1 Ethanol (C2H5OH)

Gi y lọc, gi y quỳ 1

Đũa thủy tinh 1

Thau, chậu thủy tinh 2

Bếp điện 1

Bộ lọc chân không 1

3 Cách tiến hành

Cho 9 ml dung dịch acid nitric đặc đã được làm lạnh vào cốc 250 ml và thêm 7,2 ml dụng dịch acid sulfuric đặc được làm lạnh vào, vừa thêm vừa khu y

Sau khi đã cho hết lượng acid sulfuric đặc, tiến hành vừa khu y vừa thêm từ từ naphthalene đã nghiền nhỏ vào cho đến hết

Gi nhiệt độ trong h n hợp không được quá 500C Nếu h n hợp phản ứng vượt quá 500C thì làm lạnh cốc và tiếp tục khu y phản ứng trong 1 giờ ở

600C Sau đó cho h n hợp phản ứng vào cốc có chứa sẵn nước lạnh để kết tinh sản phẩm

Lọc l y naphthalene thô và đem rửa sản phẩm với 100 ml nước m trong cốc khoảng 15 phút Lọc, l y sản phẩm và thực hiện như vậy vài lần cho tới khi không còn phản ứng acid (nhận biết b ng gi y quỳ) Nếu sản phẩm bị hòa tan, thì kết tinh lại trong nước lạnh Lọc l y kết tủa trên phễu sứ, ép kết tủa gi a 2 tờ gi y lọc và làm khô trong không khí

Kết tinh sản phẩm lại trong ethanol, đun nóng và làm lạnh thu được Naphthalene tinh khiết hơn

BÀI 3: ĐIỀU CHẾ ACETANILIDE THEO PHƯƠNG PHÁP XANH

(5 tiết)

Acetanilide (C6H5NHCOCH3) là tinh thể ch t rắn màu trắng, không mùi, tan t trong nước, nhưng tan trong dung môi h u cơ như: ethanol, acetone, enzene,…

* Cơ sở lý thuyết:

1 Khái niệm:

Phản ứng acetyl hóa là quá trình thay thế nguyên tử H của các nhóm chức (-OH,-NH2, hidrocar on thơm,…) ng nhóm acyl

Nếu nhóm R= -CH3 thì ta có phản ứng acetyl hóa:

Amin thơm được acetyl hóa b ng các tác nhân acetyl hóa khác nhau: như clorua acetyl CH3COCl, anhydrit acetic (CH3CO)2O hay axit acetic

2 Acetyl hóa bằng clorua acetyl:

Amin bậc 1 và bậc 2 phản ứng r t mãnh liệt với clorua acetyl tạo thành sản phẩm acetyl hóa và muối clohydrat:

Nhưng clorua acetyl khó sử dụng vì tính hút ẩm mạnh và dễ dàng phân hủy

Thông thường, phương pháp này dùng để điều chế dẫ xu t benzo và arylsulfo của amin thơm

Acetyl hoá bằng anhidrit acetic:

Acetyl hóa amin bậc 1 b ng anhidrit acetic xảy ra r t nhanh chóng với hiệu su t cao cho sản phẩm một lần acetyl hóa

Nếu đun nóng l y một lượng dư nhiều anhydrit acetic tạo dẫn xu t hai lần acetyl hóa

Ar – NHCOCH3 + (CH3CO)2O Ar – N(COCH3)2 +

CH3COOH

Amin với nh ng nhóm thế lớn phản ứng r t chậm với anhydrit acetic, nhưng nếu có axit sulfuric đặc làm xúc tác phản ứng xảy ra nhanh chóng

Ví dụ:

Khi cho anhydrit acetic tác dụng trực tiếp amin không có dung môi, t t

cả ch t bẩn trong amin sẽ hiện diện trong sản phẩm Để tránh điều đó, amin được hòa tan trong nước chứa một lượng anhydrit acetic sau đó thêm acetat natri để trung hòa axit clohydric và h n hợp được khu y đều Amin tự do được phóng thích sẽ được acetyl hóa ngay lập tức

Acetyl hóa bằng axit acetic:

Đây là thuộc loại phản ứng thuận nghịch:

Cân b ng được chuyển sang chiều thuận b ng cách chưng c t loại nước

và dùng dư một trong hai tác ch t

Phản ứng acetyl hóa dùng để bảo vệ nhóm amino – NH 2

Ví dụ: Khi nitro hóa anilin b ng h n hợp axit nitric và axit sulfuric, một phần anilin bị phá hủy do sự oxy hóa bởi axit nitric Để có hiệu su t cao hơn, anilin được acetyl hóa thành acetanilid Nitro hóa acetanilid cho p-nitroacetanilid, thủy phân p-nitroacetanilid cho p-nitroaanilin

Phản ứng acetyl hóa dùng để giảm bớt hoạt nhóm amin (-NH2) nếu muốn

có sản phẩm một lần thế

Ví dụ: Brom hóa trực tiếp anilin cho 2,4,6- tri romanilin, nhưng muốn có sản phẩm một lần thế thì anilin được acetyl hóa cho acetanilid, brom hóa acetanilid cho p- romacetanilid và sau đó thủy phân p-bromacetanilid cho p-bromanilin

(CH3COOH, glacial)

Ống đong 100 ml 1 Kẽm (Zn, bột) 0,5 gam

Pipet 10 ml 1 Ethanol (C2H5OH)

Ống sinh hàn 1 Than hoạt tính

Đũa thủy tinh 1

và kết tinh b ng h n hợp ethanol-nước (nếu cần, có thể loại bỏ ch t màu b ng than hoạt tính)

Acetanilide là ch t rắn màu trắng, nóng chảy ở 1140C

Tính hiệu su t và giải thích các hiện tượng

* Chú ý: Quy trình có thể sử dụng acetic anhydride (CH3CO)2O thay cho acid acetic ăng CH3COOH

BÀI 4: ĐIỀU CHẾ DIBENZALACETONE THEO PHƯƠNG PHÁP

XANH

(5 tiết)

Dibenzalacetone (C17H14O) là ch t rắn màu vàng nhạt, không tan trong

nước, tan trong dung môi h u cơ

Nhiệt độ nóng chảy Tnc: 110 - 1110C

Nhiệt độ sôi Ts: 1300C

Dibenzalacetone là sản phẩm của phản ứng ngưng tụ aldol gi a aldehyde và ketone trong môi trường base hay còn gọi là phản ứng Claisen - Schmidt

Tiến hành khu y h n hợp trong 40 phút Sau khi ch t rắn màu vàng nhạt tách ra, thêm vào h n hợp 10 gam nước đá vụn, khu y đều rồi để yên trong 20 phút Lọc l y ch t rắn màu vàng nhạt, rửa b ng nước và kết tinh lại trong ethanol

Kết quả thu được ch t rắn màu vàng nhạt, nóng chảy ở 120-121oC Tính hiệu su t và giải thích các hiện tượng

Câu hỏi:

1/ Vì sao cần kết tinh sản phẩm lại trong ethanol?

2/ Vì sao cần làm lạnh h n hợp ethanol và NaOH 10% đến 200C rồi mới thêm vào bình phản ứng?

BÀI 5: ĐIỀU CHẾ ANILIN

Pipet 2 ml 1 Fe 20 gam Pipet 10 ml 1 NaOH 30 gam Pipet 20 ml 1 Dietyl eter 80 ml

Ống đong 100 ml 2 KOH 5 gam Phễu chiết 100 ml 1 CaCl2

Nếu phản ứng quá mạnh thì làm lạnh bình phản ứng b ng nước Sau khi cho được ½ HCl, phần còn lại cho vào với lượng lớn hơn, 10-20 ml Sau khi cho hết HCl, đun cách thủy h n hợp phản ứng trong 30 phút và lắc

Phản ứng được coi như kết thúc khi hết mùi nitrobenzene và sắt chuyển thành oxit sắt đỏ gạch Để nguội, thêm 20 ml nước, kiềm hóa h n hợp phản ứng b ng dung dịch 30 g NaOH trong 40 ml nước đến xanh gi y quỳ

Chưng c t lôi cuốn hơi nước l y anilin cho đến khi nước c t ra đã trong suốt Tách riêng phần anilin đọng ph a dưới, chiết lớp nước còn lại b ng ether,

m i lần 20 ml Làm khô t t cả b ng KOH, chưng c t trên cách thủy loại ether rồi c t trực tiếp l y anilin ở 180-1850C

Tính hiệu su t và giải thích các hiện tượng

BÀI 6: ĐIỀU CHẾ ACID SULFANILIC

(5 tiết)

Acid sulfanilic, có tên hệ thống 4-aminobenzensulfonic acid, là một trong nh ng các hợp ch t h u cơ quan trọng trong hóa học và công nghệ thuốc nhuộm azo

Nhiệt độ nóng chảy Tnc: 2880C

Tỷ trọng d = 1,485 g/ml

Acid sulfanilic tồn tại dưới dạng muối đây là kết quả của sự tương gi a hai nhóm chức có trong c u trúc phân tử tính acid (-SO3H) và tính base của (-NH2)

* Cơ sở lý thuyết

1 Khái niệm và định nghĩa

Phản ứng sunfo hóa là phản ứng thế nguyên tử hydro trong hợp ch t h u

cơ ng nhomsunfo –SO3H

Ví dụ: sunfo hóa benzene b ng axit sunfuric

Đây là phản ứng thuận nghịch, để cho hiệu su t của sản phẩm tốt hơn người ta thường dùng dư tác nhân sunfo hóa

2 Tác nhân sunfo hóa

Axit sunfuric đặc được dùng để sunfo hóa đa số các hợp ch t h u cơ

Oleum là h n hợp của axit sunfuric với SO3 ở các nồng độ khác nhau: 5,

Phản ứng sunfo hóa xảy ra theo cơ chế ái điện tử:

Vì là phản ứng thế ái điện tử nên khi sunfo hóa các hợp ch t thơm đã thế một lần, khả năng phản ứng và vị trí nhóm sunfo sẽ phụ thuộc vào nhóm thế thứ nh t đã có trong nhân

Axit sunforic tan nhiều trong nước và khó kết tinh Mặt khác, nó còn phá hủy gi y lọc Vì vậy axit sunfonic tự do thường được biến đổi thành sunfonat

để cô lập Phương pháp thông thường nh t là trung hòa một phần h n hợp (chẳng hạn vớiNaHCO3) xong đổ vào nước và thêm một lượng dư NaCl

Nồng độ cao của cation Na+ làm muối sunfonat natri dễ kết tinh

Người ta có thể loại H2SO4 dư trong phản ứng b ng hydroxyt hay cacbonat canxi hay bari, thành bari sunfat hoặc canxi sunfat không tan, trong khi các sunfonat canxi hoặc ari tan được trong nước Ch t qua lọc được làm

ay hơi đến khô hay biến đổi thành muối natri b ng Na2CO3

Ống sinh hàn 1 Than hoạt tính 0,5 gam

Đũa thủy tinh 1

Lắp hệ thống sinh hàn và đun hồi lưu trên ếp cách cát ở 1800C trong

100 phút Kết thúc thời gian phản ứng để nguội ở nhiệt độ phòng thêm vào

h n hợp phản ứng 4 ml NaOH 10% (có thể đun trở lại cho kết tủa tan hết) sau

đó để nguội đến nhiệt độ phòng

Cho h n hợp trên vào cốc chứa sẵn 75 ml nước và làm lạnh h n hợp tới

50C thu được kết tủa Lọc, rửa kết tủa trên phễu Buchner 2 lần m i lần dùng

150 ml nước lạnh sẽ thu được acid thô

Cho acid thô vào 75 ml nước đun ở 800C vừa đun vừa thêm NaOH 10% đến khi tan hoàn toàn sau đó thêm vào 0,5g than hoạt tính đun tiếp 10 phút, rồi lọc Phần nước lọc được acid hóa b ng HCl 10% đến môi trường aicd Lọc và rửa sản phẩm b ng nước lạnh thu được acid sulfanilic

Axit sunfanilic là tinh thể không màu, nhiệt độ phân hủy 280-3000C, ở 0-200C kết tinh với một lượng phân tử nước, m t nước ở nhiệt độ cao hơn

1000C Độ tan 1,1/100g H2O lạnh, 6,7g/100g H2O nóng

Câu hỏi:

1/ Vì sao cần làm lạnh bình phản ứng trước khi cho acid sulfuric đặc vào? 2/ Vai trò của NaOH trong phản ứng tổng hợp acid sulfanilic?

BÀI 7: ĐIỀU CHẾ NHỰA POLYMETHYL METHACRYLATE (TRÙNG HỢP VÀ GIẢI TRÙNG HỢP) VÀ ĐIỀU CHẾ NHỰA PHENOL-FOMANDEHYDE (TRÙNG NGƢNG) (bài đọc thêm)

A ĐIỀU CHẾ NHỰA POLYMETHYL METHACRYLATE (TRÙNG HỢP VÀ GIẢI TRÙNG HỢP)

1 Giải trùng hợp polymethyl methacrylate

Đun nóng ống nghiệm phản ứng trên ngọn lửa đèn cồn, lúc đầu đun nhẹ sau đó đun mạnh dần Khi đun polymethyl methacrylate ị chảy mềm, từ từ

ay hơi và ngưng tụ thành ch t lỏng màu vàng ở trong ống nghiệm hứng Tiếp tục đun đến khi polymethyl methacrylate ay hơi hết

Để thu được methylmethacrylate tinh khiết, cần chưng c t lại dung dịch trong ống nghiệm hứng ở nhiệt độ 98-1010C Viết phương trình và cơ chế xảy

ra phản ứng, giải thích các hiện tượng

Sau đó, làm lạnh ống nghiệm thu được cột ch t rắn mờ trong ống nghiệm Viết phương trình và cơ chế xảy ra phản ứng, giải thích các hiện

tượng

B ĐIỀU CHẾ NHỰA PHENOL-FOMANDEHYDE (TRÙNG NGƯNG)

1 Phương trình phản ứng

a/ Nhựa novolac