Khi phản ứng kết thúc để nguội hỗn hợp đến nhiệt độ phòng, chất rắn được kết tinh lại trong etanol... Sau khi để nguội, vừa khuấy vừa đồ hỗn hợp phản ứng vào cốc chứa 100ml nước đá vụn..
Trang 1THỰC HÀNH HÓA HỮU CƠ NÂNG CAO Bài 1: ĐIỀU CHẾ AXIT ARYLOXIAXETIC
Phương trình phản ứng:
OH
CH2 COOH
K2CO3
CH3
H2C COOH
Hóa chất:
- Axit monocloroacetic ClCH2COOH (M = 94,5): 2,36 g
- Crezol (M = 108): 1,73 g
- K2CO3 (M = 138): 3 g
- KOH (M = 56)
- HCl (1 : 1)
Dụng cụ:
- Bình cầu 100 ml: 01 cái
- Sinh hàn: 01 cái
- Cốc 250 ml: 02 cái
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Đũa thủy tinh: 01 cái
- Công tơ hút: 02 cái
- Bộ lọc áp suất thấp (bình lọc 250ml + phễu lọc): 01 bộ
- Giấy lọc
Cách tiến hành:
o Hòa tan 2,36 g axit monocloraxetic (~0,025mol) trong 5,0ml nước.Thêm từ từ dung dịch của 1,80 g kali cacbonat (~0,013mol) trong 5,0ml nước vào dung dịch axit trên, vừa thêm vừa khuấy đến khi không còn khí thoát ra Tiếp tục thêm một lượng dư ~ 0,6÷0,8g K2CO3 nữa
o Cho toàn bộ hỗn hợp trên vào bình cầu dung tích 100ml chứa sẵn dung dịch crezolat
(gồm 1,73g p-crezol (~ 0,016mol); 0,90g kali hiđroxit (~0,016mol) và 6,0 ml nước) Hỗn hợp
đồng nhất sau khi lắc nhẹ được đun hồi lưu trong 2 giờ Để nguội đến nhiệt độ phòng, sẽ có chất rắn tách ra màu trắng đục, ánh bạc
o Axit hóa hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch axit clohiđric (1:1) đến phản ứng axit
Để yên (hoặc làm lạnh) khoảng 30 phút Axit p-tolyloxiaxetic tách ra ở dạng rắn, được lọc rửa
bằng 20ml nước lạnh Kết tinh lại trong nước đến nhiệt độ nóng chảy ổn định
Trang 2Bài 2: TỔNG HỢP SẢN PHẨM 3,4-DIHYDROPYRIMIDINE-2-ON (PHẢN
ỨNG BIGINELLI)
Phương trình phản ứng:
CHO
OEt
O O
H2N NH2 O
N H
NH
O EtO
O
Hóa chất:
- Benzaldehyde: 2,3ml (20mmol)
- Ethyl acetoacetate: 2,7 ml (20 mmol)
- Ure: 1,8 g (30 mmol)
- CH3COONa: 0,1 g
- EtOH: 30 ml
Dụng cụ:
- Bình cầu 100 ml: 01
- Cốc 100ml: 02 cái
- Cốc 250ml: 01 cái
- Bộ lọc hút chân không: 01
- Đũa thủy tinh: 01
- Ống đong 25 ml
Cách tiến hành:
Cho 2,3 ml benzaldehyde (20 mmol), 2,7 ml ethyl acetoacetate (20 mmol), 1,8 g ure (30 mmol) và 0,1 g CH3COONa vào bình cầu 100 ml Đun cách thủy hỗn hợp trong 90 phút (lắc hỗn hợp trong quá trình đun) Khi phản ứng kết thúc để nguội hỗn hợp đến nhiệt độ phòng, chất rắn được kết tinh lại trong etanol Hiệu suất thu được 60%
Trang 3Bài 3: ĐIỀU CHẾ ACETANILIDE THEO PHƯƠNG PHÁP “XANH”
Phương trình phản ứng:
NHCOCH3
+
NH2
CH3COOH Zn
Hóa chất:
- Aniline: 10ml (10,2 gam)
- Acid acetic băng (glacial): 30ml
- Zn (bột): 0,5 gam
Dụng cụ:
- Bình cầu 100 ml: 01 cái
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Cốc 250 ml: 01 cái
- Đũa thủy tinh: 01
- Bộ lọc hút chân không: 01
Cách tiến hành:
Cho vào bình cầu 100ml hỗn hợp của 10ml aniline, 30ml acid acetic băng và 0,5 gam bột kẽm Lắp sinh hàn ngược và đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 2,0 giờ Sau khi để nguội, vừa khuấy vừa đồ hỗn hợp phản ứng vào cốc chứa 100ml nước đá vụn Để yên khoảng 15 phút rồi lọc lấy chất rắn, rửa bằng nước và kết tinh bằng hỗn hợp ethanol-nước (nếu cần, có thể loại
bỏ chất màu bằng than hoạt tính) thu được khoảng 10,0 gam sản phẩm Hiệu suất 91%
Acetanilide là chất rắn màu trắng, nóng chảy ở 114oC
Chú ý: Quy trình sử dụng CH3COOH thay cho (CH3CO)2O
Trang 4Bài 4: ĐIỀU CHẾ N-(4-CLOBENZYLIDEN)-4-NITROANILINE
Phương trình phản ứng:
CHO
Cl
NH2
CH3COOH
HC
Cl
N
Hóa chất:
- Anilin (M = 93): 0,93 gam (0,01mol)
- 4-Clorobenzaldehyde (M = 140,5): 1,40 gam (0,01mol)
- Acid acetic: 2-3 giọt
- Ethanol: 50 ml
Dụng cụ:
- Bình cầu 100 ml: 01 cái
- Cốc 100 ml:02 cái
- Cốc 250 ml: 01 cái
- Bộ lọc hút chân không: 01
Cách tiến hành:
Hòa tan 0,93 gam aniline (0,01mol) và 1,40 gam 4-clorobenzaldehyde (0,01mol) trong bình cầu 100 ml chứa 20 ml ethanol Thêm 2-3 giọt acid acetic rồi đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 2,0 giờ Làm bay hơi bớt dung môi, để nguội lọc lấy chất rắn Kết tinh lại trong ethanol thu được sản phẩm ở dạng tinh thể màu vàng, nóng chảy ở 141-142OC Hiệu suất khoảng 75%
Trang 5Bài 5: ĐIỀU CHẾ CHALCON 1,3-ĐIPHENYLPROP-2-ENON (NGƯNG TỤ
CROTON KHÔNG DUNG MÔI)
Phương trình phản ứng:
+
CHO CH3C
O
CH CH C
O NaOH
Hóa chất:
- Benzaldehyde (M = 106): 5 ml
- Acetophenone (M = 120): 5 ml
- NaOH rắn: 2,2 gam
- Etanol: 20 ml
Dụng cụ:
- Erlen 100 ml có nút nhám: 01 cái
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Đũa thủy tinh: 01 cái
- Bộ lọc áp suất thấp (bình lọc 150ml + phễu lọc): 01 bộ
- Giấy lọc
Cách tiến hành:
Cho 2,2 g NaOH và 20 ml H2O vào erlen 100 ml, lắc cho NaOH tan hoàn toàn Sự hòa tan tỏa nhiều nhiệt do đó cần ngâm erlen trong thau nước để làm nguội Thêm tiếp 12,5 ml etanol
và 5 ml acetophenon, lắc kỹ hỗn hợp và thêm vào từng lượng nhỏ benzaldehid trong 30 phút Tiếp tục lắc mạnh trong 60 phút Đổ hỗn hợp phản ứng vào beaker 100 ml, để yên và làm lạnh hỗn hợp này bằng muối và nước đá khoảng 15 phút sản phẩm sẽ kết tinh (chú ý quá trình làm lạnh), nghiền nhỏ sản phẩm, lọc, làm khô và cân tính hiệu suất
Chú ý: sản phẩm được sử dụng cho thí nghiệm tiếp theo.
Trang 6Bài 6: ĐIỀU CHẾ 1,3,5-TRIPHENYLPYRAZOLIN
Phương trình phản ứng:
CH CH C
O
H2O
+
+
NHNH2 CH3 COOH
N N
Hóa chất:
- 1,3-diphenylprop-2-enon (M = 298): 2,98 gam (10mmol)
- Phenylhydrazine (M = 108): 1,62 gam (15mmol)
- Acid acetic: 15ml
Dụng cụ:
- Bình cầu 100ml: 01 cái
- Sinh hàn (nhám 14): 01 cái
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Cốc 250 ml: 01 cái
- Đũa thủy tinh: 01 cái
- Bộ lọc áp suất thấp (bình lọc 150ml + phễu lọc): 01 bộ
Cách tiến hành:
Hòa tan 2,98 gam 1,3-diphenylprop-2-enon (sản phẩm bài trước) trong 15ml acid acetic, thêm 1,62 gam phenylhydrazine rồi đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 1 giờ Sau khi làm nguội, lọc lấy chất rắn, kết tinh lại trong ethanol Sản phẩm có nhiệt độ nóng chảy 132-134OC Hiệu suất khoảng 75%
Trang 7Bài 7: ĐIỀU CHẾ 7-HYDROXY-4-METHYLCOUMARIN
Phương trình phản ứng:
+ + CH3C
O
CH2COOC2H5
CH3
HO
H2O 2 K-10
Hóa chất:
- Resorcinol: 1,10 gam
- Ethyl acetoacetate: 1,35 gam
- K-10 montmorillonite: 1,5 gam
Dụng cụ:
- Bình cầu 50 ml: 01 cái
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Cốc 250 ml: 01 cái
- Đũa thủy tinh: 01 cái
- Công tơ hút: 02 cái
- Bộ lọc áp suất thấp (bình lọc 250ml + phễu lọc): 01 bộ
Cách tiến hành:
Hòa tan hoàn toàn 1,10 gam resorcinol bởi 1,35 gam ethyl acetoacetate trong bình cầu 50ml Thêm vào hỗn hợp đồng nhất này 1,5 gam K-10 montmorillonide và khuấy kỹ bằng đũa thủy tinh Hỗn hợp đặc lại được đặt trong nồi nước nóng trong 2,0 giờ Để nguội hỗn hợp phản ứng đến nhiệt độ phòng rồi chiết bằng ether (2 lần) Loại bỏ chất khoáng bằng cách lọc trên giấy lọc Whatmann 4 Làm bay hơi ether thu lấy sản phẩm ở dạng chất rắn màu trắng 7-hydroxy-4-methylcoumarin là chất rắn có nhiệt độ nóng chảy 180oC Hiệu suất khoảng 85% (1,5 gam)
Với quy trình thông thường (dùng H2SO4 làm xúc tác): Cho 1,1g resocinol vào cốc 100ml, thêm tiếp 1,35gam este ethyl acetoacetat, khuấy đến khi resorcinol tan hết tạo dung dịch có màu nâu đỏ (khuấy trong khoảng 20-30 phút) Đặt cốc vào chậu nước đá Lấy 5,0ml H2SO4 đặc cho vào cốc 50ml khác Ngâm cả hai cốc trong chậu nước đá Khoảng 15 phút sau khi làm lạnh, dùng công tơ hút nhỏ từ từ từng giọt dung dịch màu nâu đỏ vào cốc chứa H2SO4 đặc và khuấy trong khoảng 30-40 phút Chuẩn bị một cốc 250ml chứa khoảng 50 ml nước đá vụn Đổ hỗn hợp sau phản ứng vào cốc nước đá và khuấy, ta thấy có chất rắn màu vàng tách ra Lọc lấy sản phẩm rắn và đem kết tinh lại bằng dung môi nước : rượu với tỷ lệ 3:2 Sản phẩm có dạng tinh thể hình kim, màu vàng nhạt, t0
nc = 185-1860C Hiệu suất phản ứng khoảng 50%
Trang 8Bài 8: ĐIỀU CHẾ 3-ACETYLCOUMARIN BẰNG LÒ VI SÓNG GIA DỤNG
Phương trình phản ứng:
CHO
OH
CH3C O
+
C
O
CH3
C2H5OH H2O
piperidine MW
Hóa chất:
- 2-Hydroxybenzaldehyde (M = 122): 2,44 g
- Ethyl acetoacetate (M = 130, d = ): 2,86 g
- Piperidine: 0,2 ml
- Ethanol: 30 ml
Dụng cụ:
- Cốc 100 ml: 02 cái
- Cốc 250 ml: 01 cái
- Đũa thủy tinh: 01 cái
- Công tơ hút: 02
- Bình lọc áp suất thấp 150ml + phễu lọc: 01 bộ
- Lò vi sóng gia dụng
Cách tiến hành:
Cân 2,44 gam (20mmol) salicylaldehyde cho vào cốc 100ml, cho thêm 2,86g ethyl acetoacetate (22mmol), lắc đều hỗn hợp Sau đó cho tiếp khoảng 0,2ml piperidine (2-3 giọt) lắc lên (có thể khuấy đều bằng đũa thủy tinh) Hỗn hợp tỏa nhiệt, chất rắn ban đầu tan ra sau đó đặc lại và chuyển sang màu đỏ cam Cho cốc vào lò vi sóng 900W và cho lò hoạt động ở công suất 50% trong vòng 90 giây Sau khi hoàn tất phản ứng, để nguội hỗn hợp và kết tinh lại trong ethanol