Руководство к лабораторным занятиям по органической химии. Под ред. Тюкавкиной Н.А.

4-е изд., перераб. и доп. - М.: 2002 - 384 с.

В руководстве описаны методы работы с органическими веществами и способы определения физических констант, основы спектральных методов, опыты по качественному функциональному анализу. Подробно дан материал по синтезу и идентификации органических соединений, в большинстве случаев являющихся лекарственными веществами или полупродуктами их производства. Разработан банк оригинальных задач. В соответствии с новой учебной программой по органической химии для студентов фармацевтических вузов и факультетов (2002 г.) во 2-м издании руководства усилено внимание к экспериментальной работе студентов и овладению ими навыков синтеза, выделения и идентификации органических соединений. В отличие от 1-го издания (1993), в данном пособии расширен банк синтезов, заданий по идентификации органических соединений, обновлены задачи для самостоятельного решения с включением физико-химических методов в современной модификации. Для студентов фармацевтических высших учебных заведений. Может быть использовано также студентами, обучающимися по специальностям химического и биологического профиля.

Формат: pdf

Размер: 11,6 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

См. также: Органическая химия. В 2 кн. Под ред. Тюкавкиной Н.А.

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
Введение 5
Техника безопасности при работе в химической лаборатории 8
Часть I СИНТЕЗ, ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
1. Оснащение химической лаборатории 16
1.1. Химические реактивы 17
1.2. Химическая посуда 18
1.3. Лабораторное оборудование 29
2. Основные приемы и методы работы 35
2.1. Измельчение и перемешивание 35
2.2. Нагревание и охлаждение 38
2.3. Фильтрование и центрифугирование 40
2.4. Высушивание 45
2.5. Концентрирование растворов 49
3. Разделение и очистка веществ 50
3.1. Кристаллизация 5 0
3.2. Экстракция 54
3.3. Перегонка 57
3.4. Хроматография 66
4. Физические константы вещества 80
4.1. Определение температуры плавления 80
4.2. Определение температуры кипения 82
4.3. Определение плотности 83
4.4. Определение показателя преломления 84
4.5. Определение удельного вращения 85
5. Физико-химические методы идентификации 85
5.1. Электронная спектроскопия 85 Типовая задача 1 87 Задачи для самостоятельного решения 89 Типовая задача 2 95 Задачи для самостоятельного решения 96 Типовая задача 3 98 Задачи для самостоятельного решения 99 Типовая задача 4 100 Задачи для самостоятельного решения 101
5.2. Инфракрасная спектроскопия 101 Типовая задача 1 110
Задачи для самостоятельного решения 111
Типовая задача 2 113
Задачи для самостоятельного решения 114
Типовая задача 3 115
Задачи для самостоятельного решения 115
5.3. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса 116 Типовая задача 1 121 Задачи для самостоятельного решения 122 Типовая задача 2 122 Задачи для самостоятельного решения 123 Типовая задача 3 125 Задачи для самостоятельного решения 127 Типовая задача 4 128 Задачи для самостоятельного решения 129
5.4. Масс-спектрометрия 129 Типовая задача 1 133 Задачи для самостоятельного решения 134 Типовая задача 2 139 Задачи для самостоятельного решения 140
6. Экспериментальные работы по получению и идентификации некоторых органических соединений 142
6.1. Азелаиновая кислота 144 Задания по идентификации 145
6.2. и-Аминобензойная кислота 146 Задания по идентификации 146
6.3. Анилин 147 Задания по идентификации 147
6.4. Антрахинон 148 Задания по идентификации 149
6.5. п-Ацетамидобензойная кислота 150 Задания по идентификации 150
6.6. и-Ацетамидофенол 151 Задания по идентификации 151
6.7. Ацетанилид 151 Задания по идентификации 152
6.8. Ацетилсалициловая кислота 152 Задания по идентификации 153
6.9. 7-Ацетокси-4-метилкумарин 153 Задания по идентификации 154
6.10. Ацетон 154 Задания по идентификации 154
6.11. Бензанилид 155 Задания по идентификации 155
6.12. Бензилтриэтиламмонийхлорид 156 Задания по идентификации 156
6.13. Бензойная кислота 156 Задания по идентификации 157
6.14. и-Бромоанилин 157
Задания по идентификации 158
6.15. и-Бромоацетанилид 159 Задания по идентификации 160
6.16. 1-Бромобутан 160 Задания по идентификации 161
6.17. З-Бромокамфора 161 Задания по идентификации 162
6.18. Бутилацетат 163 Задания по идентификации 163
6.19. дареда-Бутилхлорид 164 Задания по идентификации 165
6.20. Гелиантин 165 Задания по идентификации 166
6.21. 7-Гидрокси-4-метилкумарин 167 Задания по идентификации 168
6.22. 4-(Р-с1-глюкопиранозиламино)бензойная кислота 168 Задания по идентификации 169
6.23. 7,7-Дихлоробицикло[4.1.0]гептан 169 Задания по идентификации 170
6.24. Изовалериановая кислота 170 Задания по идентификации 171
6.25. Иодобензол 172 Задания по идентификации 173
6.26. Иодоэтан 173 Задания по идентификации 174
6.27. Коричная кислота 175 Задания по идентификации 176
6.28. Метил-2-ацетамидо-2-дезокси-а- и -P-d-глюкопиранозиды 177 Задания по идентификации 179
6.29. и-Метилацетанилид 179 Задания по идентификации 179
6.30. Р-Нафтилацетат 180 Задания по идентификации 180
6.31. п-Нитроанилин 180 Задания по идентификации 181
6.32. и-Нитроанилиновый красный 182 Задания по идентификации 182
6.33. и-Нитроацетанилид 183 Задания по идентификации 184
6.34. Нитробензол 184 Задания по идентификации 185
6.35. Пента-О-ацетил-Р-ё-глюкопираноза 185 Задания по идентификации 186
6.36. Салициловая кислота и 2,4,6-трибромофенол 187 Задания по идентификации 188
6.37. Сульфаниловая кислота 188 Задания по идентификации 189
6.38. Фенетол 190 Задания по идентификации 190
6.39. Фенол 191 Задания по идентификации 192
6.40. Хинолин 193 Задания по идентификации 194
6.41. Хромовый желтый К 194 Задания по идентификации 195
6.42. Циклогексанон 195 Задания по идентификации 196
6.43. Циклогексен 196 Задания по идентификации 197
6.44. Этил ацетат 198 Задания по идентификации 198
6.45. Этилбензоат 198 Задания по идентификации 199
6.46. Этиловый эфир и-аминобензойной кислоты 200 Задания по идентификации 201
6.47. п-Этоксиацетанилид 201 Задания по идентификации 202
6.48. Определение примеси салициловой кислоты в ацетилсалициловой кислоте методом ВЭЖХ 203
Часть II ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
7. Классификация, номенклатура и структурная изомерия 205
Задачи для самостоятельного решения 205
8. Взаимное влияние атомов в молекуле 207 Задачи для самостоятельного решения 207
9. Пространственное строение и стереоизомерия 210
Задачи для самостоятельного решения 210
10. Кислотные и основные свойства 213
Задачи для самостоятельного решения 213
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественныйфункциональный анализ 216
Опыт 10.1. Получение этоксида натрия и его гидролиз 216
Опыт 10.2. Получение феноксида натрия и разложение его кислотой 217
Опыт 10.3. Обнаружение кислотных свойств стеариновой кислоты 217
Опыт 10.4. Основные свойства алифатическихи ароматических аминов 218
11. Углеводороды 218
11.1. Алканы и циклоалканы 218
Задачи для самостоятельного решения 218
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 220
Опыт 11.1. Растворимость вазелинового масла 220
Опыт 11.2. Идентификация жидких алканов и циклоалканов по физическим константам 221
Опыт 11.3. Химические свойства алканов 222
11.2. Алкены, алкины и алкадиены 223
Задачи для самостоятельного решения 223
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 227
Опыт 11.4. Получение и химические свойства этилена 227
Опыт 11.5. Получение и химические свойства ацетилена 228
Опыт 11.6. Получение аддукта циклогексадиена-1,3 и малеинового ангидрида 229
11.3. Арены 230
Задачи для самостоятельного решения 230
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 23 5
Опыт 11.7. Бромирование толуола 235
Опыт 11.8. Нитрование аренов 235
Опыт 11.9. Сульфирование аренов 236
Опыт 11.10.Окисление нафталина 237
12. Галогенопроизводные 238
Задачи для самостоятельного решения 23 8
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 242
Опыт 12.1. Получение хлороэтана 242
Опыт 12.2. Получение бромоэтана 243
Опыт 12.3. Проба Бейльштейна 244
Опыт 12.4. Гидролиз галогеноалканов 244
Опыт 12.5. Гидролиз соединений, содержащих галогены в
ароматическом ядре или боковой цепи 245
Опыт 12.6. Алкилирование метилиодидом третичных аминов 246
13. Гидроксипроизводные и их тиоаналоги 246
13.1. Спирты и тиоспирты 246
Задачи для самостоятельного решения 246
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 250
Опыт 13.1. Идентификация первичных, вторичных и третичных спиртов 250
Опыт 13.2. Ацетилирование пентилового спирта 251
Опыт 13.3. Окисление спиртов 251
Опыт 13.4. Обнаружение многоатомных спиртов 252
13.2. Фенолы и тиофенолы 253
Задачи для самостоятельного решения 253
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 258
Опыт 13.5. Качественные реакции обнаружения фенолов 258
Опыт 13.6. Взаимодействие фенола с бромом в водном растворе 259
13.3. Простые эфиры и тиоэфиры 260
Задачи для самостоятельного решения 260
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 263
Опыт 13.7. Получение простых эфиров 263
Опыт 13.8. Основные свойства диэтилового эфира 264
Опыт 13.9. Обнаружение алкилфениловых эфиров 264
Опыт 13.10. Обнаружение простых эфиров, содержащих этоксигруппу 265
14. Альдегиды и кетоны 265
Задачи для самостоятельного решения 265
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 268
Опыт 14.1. Окисление формальдегида гидроксидом диамминсеребра 268
Опыт 14.2. Окисление альдегидов гидроксидом меди(П) 269
Опыт 14.3. Окислительно-восстановительная реакция формальдегида 270
Опыт 14.4. Получение оксима ацетона 270
Опыт 14.5. Получение продукта присоединения гидросульфита натрия к ацетону 270
Опыт 14.6. Иодоформная проба на ацетон 271
Опыт 14.7. Получение 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида 271
Опыт 14.8. Цветная реакция альдегидов с фуксинсернистой кислотой 272
Опыт 14.9. Цветная реакция ацетона с нитропруссидом натрия 272
15. Карбоновые кислоты и их функциональные производные 273
Задачи для самостоятельного решения 273
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 276
Опыт 15.1. Кислотные свойства карбоновых кислот 276
Опыт 15.2. Получение бензойной кислоты 276
Опыт 15.3. Получение бензоата натрия 277
Опыт 15.4. Обнаружение уксусной кислоты 277
Опыт 15.5. Обнаружение щавелевой кислоты 277
Опыт 15.6. Окисление муравьиной кислоты 278
Опыт 15.7. Окисление щавелевой кислоты 279
Опыт 15.8. Декарбоксилирование щавелевой кислоты 279
Опыт 15.9. Получение сложных эфиров 279
Опыт 15.10. Получение гидроксамовой кислоты 280
Опыт 15.11. Расщепление амидов кислот 281
16. Угольная и сульфоновые кислоты и их функциональные производны 281
Задачи для самостоятельного решения 281
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 286
Опыт 16.1. Основные свойства мочевины 286
Опыт 16.2. Гидролиз мочевины 286
Опыт 16.3. Взаимодействие мочевины с азотистой кислотой 286
Опыт 16.4. Термическое разложение мочевины 287
Опыт 16.5. Получение и-гидроксибензолсульфоновой кислоты 287
17 Амины 288
Задачи для самостоятельного решения 288
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 291
Опыт 17.1. Получение анилина 291
Опыт 17.2. Обнаружение анилина 292
Опыт 17.3. Бромирование анилина 293
Опыт 17.4. Ацетилирование анилина 293
Опыт 17.5. Получение и гидролиз изонитрила 294
Опыт 17.6. Получение и гидролиз солей вторичных ароматических аминов 294
Опыт 17.7. Нитрозирование iV, iV-диметиланилина 295
18. Диазо-и азосоединения 295
Задачи для самостоятельного решения 295
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 298
Опыт 18.1. Получение бензолдиазонийхлорида 298
Опыт 18.2. Разложение диазониевой соли при нагревании 299
Опыт 18.3. Получение 4-диметиламиноазобензола. 299
Опыт 18.4. Индикаторные свойства 4-диметиламиноазобензола 300
Опыт 18.5. Восстановление азокрасителя водородом 300
Опыт 18.6. Получение ос-фенилазо-р-нафтола 301
19. Гетерофункциональные соединения 301
19.1. Гидрокси- и аминокислоты 301
Задачи для самостоятельного решения 301
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 303
Опыт 19.1. Получение и свойства солей винной кислоты 303
Опыт 19.2. Специфическая реакция а-гидроксикислот с концентрированной серной кислотой 304
Опыт 19.3. Декарбоксилирование салициловой кислоты 306
Опыт 19.4. Гидролиз ацетилсалициловой кислоты 306
Опыт 19.5. Бромирование салициловой кислоты 306
19.2. Оксокислоты 307
Задачи для самостоятельного решения 307
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 309
Опыт 19.6. Кето-енольная таутомерия ацетоуксусного эфира 309
Опыт 19.7. Получение натриевого производного ацетоуксусного эфира 310
Опыт 19.8. Кетонное расщепление ацетоуксусного эфира 310
20. сс-Аминокислоты и пептиды 311
Задачи для самостоятельного решения 311
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 314
Опыт 20.1. Амфотерные свойства а-аминокислот 314
Опыт 20.2. Реакция а-аминокислот с формальдегидом 314
Опыт 20.3. Общие качественные реакции а-аминокислот 314
Опыт 20.4. Ксантопротеиновая реакция обнаружения ароматических аминокислот 315
Опыт 20.5. Качественная реакция обнаружения цистеина 316
Опыт 20.6. Качественная реакция пептидов и белков 316
Опыт 20.7. Идентификация аминокислот методом хроматографии на бумаге 316
21. Углеводы 317
21.1. Моносахариды 317
Задачи для самостоятельного решения 317
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный
функциональный анализ 321
Опыт 21.1. Доказательство наличия диольного фрагмента в глюкозе 321
Опыт 21.2. Восстановление гидроксида меди(П) глюкозой 321
Опыт 21.3. Восстановление гидроксида диамминсеребра глюкозой и фруктозой 322
Опыт 21.4. Реакция Селиванова на фруктозу 322
Опыт 21.5. Идентификация углеводов методом ТСХ 323
21.2. Олиго- и полисахариды 323
Задачи для самостоятельного решения 323
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 325
Опыт 21.6. Отсутствие восстановительной способности у сахарозы 325
Опыт 21.7. Восстановительная способность лактозы 326
Опыт 21.8. Качественная реакция на крахмал 326
Опыт 21.9. Кислотный гидролиз крахмала 327
22. Гетероциклические соединения 327
22.1. Пятичленные гетероциклические соединения 327
Задачи для самостоятельного решения 327
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 330
Опыт 22.1. Качественные реакции обнаружения антипирина 330
Опыт 22.2. Качественные реакции обнаружения амидопирина 330
22.2. Шестичленные гетероциклические соединения 331
Задачи для самостоятельного решения 331
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 335
Опыт 22.3. Основные свойства пиридина 335
Опыт 22.4. Отношение пиридина к окислению 336
22.3. Конденсированные и гетероциклические соединения 336
Задачи для самостоятельного решения 336
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 338
Опыт 22.5. Возгонка кофеина из чая 338
Опыт 22.6. Мурексидная проба 339
Опыт 22.7. Кислотные свойства мочевой кислоты 340
Опыт 22.8. Качественные реакции обнаружения метилированных ксантинов 340
22.4. Алкалоиды 341
Задачи для самостоятельного решения 341
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 342
Опыт 22.9. Получение раствора никотина из табака 342
Опыт 22.10. Основные свойства никотина 343
Опыт 22.11. Общие реакции на алкалоиды 343
Опыт 22.12. Реакция обнаружения хинина 344
23. Триацилглицерины 344
Задачи для самостоятельного решения 344
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 347
Опыт 23.1. Доказательство ненасыщенности олеиновой кислоты 347
Опыт 23.2. Сравнение ненасыщенности различных триацилглицеринов 348
Опыт 23.3. Омыление жира 348
Опыт 23.4. Гидролиз мыла 349
Опыт 23.5. Анализ жирнокислотного состава подсолнечного масла методом ГЖХ 349
24. Терпены и терпеноиды 350
Задачи для самостоятельного решения 350
ПРАКТИКУМ. Химические свойства и качественный функциональный анализ 355
Опыт 24.1. Доказательство ненасыщенности а-пинена 355
Опыт 24.2. Дегидратация тер пина 356
Опыт 24.3. Перегонка с водяным паром терпенов из кожуры плодов цитрусовых 357
Опыт 24.4. Экстракция каротиноидов из моркови 357
25. Стероиды 358
Задачи для самостоятельного решения 358
Приложение 363
1. Реактивы и краткие указания по их приготовлению 363
2. Общие реактивы и материалы 367
3. Константы веществ, используемых в синтезах 368
4. Плотность растворов некоторых кислот и щелочей при 20 °С 369
5. Графики и суффиксы, применяемые для обозначения важнейших характеристических групп (в порядке падения старшинства) и примеры построения названий по заместительной номеклатуре 370
6. Значения рКа некоторых кислот Брёнстеда по отношению к воде 372
7. Значения рКвн+ некоторых оснований по отношению к воде 373