BÁO CÁO THỰC TẬP HÓA HỮU CƠBÀI 6: TỔNG HỢP PHẨM MÀU DA CAM

BÁO CÁO THỰC TẬP HÓA HỮU CƠ BÀI 6: TỔNG HỢP PHẨM MÀU DA CAM Họ tên: Phạm Quốc Dũng Nhóm: Lớp: D2017 Điểm MSSV: 17527204080 I Hóa chất dụng cụ - Hóa chất: Na2CO3, acid sulfanilic, đá đập nhỏ,(muối cục) NaCl, NaNO2, HCl đậm đặc, KI/Hồ tinh bột,-naphtol, NaOH 25%, nước, ancol - Dụng cụ: beacher 250ml 100ml, đũa thủy tinh, nhiệt kế, phễu, giấy lọc, đá, thua, ống nghiệm, pipette, phễu Buchner II Nguyên tắc Khi cho acid nitro sinh tác dụng với amin thơm bậc thu sản phẩm gọi muối diazoni Muối dễ tham gia phản ứng ghép đôi với phenol hay amin thơm tạo hợp chất có màu thường dung làm phẩm nhuộm (phần nhuộm diazo), hay chất thị màu Phản ứng diazo hóa để tạo muối diazonium phải tiền hành nhiệt độ thấp ( 0-50C) mội trường acid dư ( HCl hay H2SO4) theo sơ đồ sau: Ar-NH2 + NaNO2 + HCl  [ Ar – N=N]Cl + NaCl + 2H2O  Điều kiện phản ứng diazo hóa: Phản ứng thực nhiệt độ thấp vì: nhiệt độ cao acid nitro dễ bị phân hủy thành oxid nitro muối diazonium hợp chất không bền dễ bị phân hủy chuyển phần thành phenol nhiệt độ thường [ Ar-N=N]Cl + H2O  ArOH + N2 + HCl Acid phải dung dư để tránh phản ứng ghép đơi xảy muối diazoni vừa tạo thành với amin thơm tự cịn chưa phản ứng (vì mơi trường acid mạnh, amin dạng muối ArNH2HX) [ Ar-N=N]Cl + H2N- Ar  Ar-N=N-NH-Ar + HCl Trong phản ứng dùng lượng HNO2 vừa đủ dư oxy hóa hay khử hóa sản phẩm sau diazo hóa amin dung giai đoạn ghép đôi  Nguyên tắc tổng hợp Orange Trong trường hợp acid sulfunilic không tan nước ta dung muối natri (dễ tan) diazo hóa Muối diazoni tham gia phản ứng ghép đôi với -naphtol môi trường kiềm phẩm màu da cam -naphtol (còn gọi Orange hay -naphtol Orange) III Thực hành Giai đoạn 1: Diazo hóa acid sulfanilic Thời gian Mơ tả thí nghiệm Quan sát giải thích tượng 8:32 Chuẩn bị 5ml nước cốc có mỏ 100ml (1) 8:35 Cho NaCl vào thau đá tạo hỗn hợp sinh hàn 8:40 Cân 0,3g Na2CO3 cho hòa tan vào cốc (1) 8:45 Cân 1g acid sulfanilic ngậm nước cho vào cốc (1) Khuấy cho tan Hỗn hợp cốc (1) có màu xanh lục có sủi bọt (sinh khí CO2) phản ứng muối acid sulfanilic Na2CO3 8:47 Làm lạnh cốc (1) nhiệt độ 0-5oC hỗn hợp sinh hàn Khuấy 8:50 Đong 10ml nước, cho vào cốc có mỏ 100ml (2) 8:55 Cân 0,4g NaNO2 ,cho hòa tan vào cốc (2) 8:57 Lấy 7ml dung dịch NaNO2 từ cốc(2) cho vào (1) 9:07 Hút 0,6 ml HCl đậm đặc cho từ từ vào cốc (1), khuấy giữ nhiệt ổn định khoảng 0-5°C Dung dịch cốc (1) chuyển từ màu xanh lục sang màu nâu phản ứng diazo hóa: 9:12 Tiếp tục hút 0,6 ml HCl đậm đặc cho từ từ vào cốc (1) Đồng thời chuẩn bị ống Màu nâu dung dịch cốc (1) nhạt nghiệm chứa KI/Hồ tinh bột 9:15 Cho giọt NaNO2 từ cốc (2) vào cốc (1) 9:20 Dùng đũa thủy tinh dính hỗn hợp cốc (1) vào ống nghiệm chứa KI/Hồ tinh bột Sau nhỏ giọt thứ 6, giây sau hồ tinh bột đổi màu anh đen Sau rửa cốc (2) Thử hỗn hợp cốc với ống ghiệm chứa KI/hồ tinh bột để xác định phản ứng hết chưa Vì phản ứng kết thúc, NaNO2 dư phản ứng với KI tạo I2 làm hồ tinh bột có màu xanh đen KI + NaNO2 + 2HCl +KCl+ NaCl + H2O 9:22 Ngừng thêm NaNO2, tiếp tục ngâm hôn hợp đá Giai đoạn 2: Phản ứng ghép đơi Thời gian Mơ tả thí nghiệm 9:58 Cân 0,7g β-naphtol 10:00 I2 + NO Muối diazoni kết tủa Quan sát giải thích tượng Cho 2ml nước 2ml dung dịch NaOH 25% vào cốc có mỏ 100ml (2) 10:03 Cho 0,7g β-naphtol vào cốc (2) Khuấy cho tan hết 10:05 Sau β-naphtol tan hết, làm lạnh cốc (2) Hỗn hợp bị cô đặc dần 10:08 Đổ hỗn hợp muối diazonium cốc (1) giai đoạn vào cốc (2) Sau rửa cốc (1) Dung dịch cốc (2) có màu đỏ đậm phản ứng muối diazonium β-naphtol môi trường kiềm: 10:09 Khuấy hỗn hợp cốc (2) hỗn hợp sinh hàn 10 phút 10:23 Đun hỗn hợp cốc (2) đến tan hết Sau cân 2g NaCl Thời điểm 10:16 cốc (2) có màu đen 10:24 Cho NaCl vừa cân vào cốc (2) Khuấy 10:28 Tiếp tục đun cốc (2) 10:28 Hỗn hợp cốc (2) tan hết, để yên cho dung dịch nguội dần Do hợp chất màu azo có khả tan nước nên cho NaCl rắn vào để bão hòa nhằm làm giảm khả tan, thu nhiều sản phẩm Hỗn hợp kết tinh từ từ 10:36 Làm lạnh cốc (2) đến 10:50 10:55 Lọc sản phẩm cốc (2) phễu Buchner, rửa tinh thể 10ml NaCl bão hòa Giai đoạn 3: Tinh chế sản phẩm Thời gian Mô tả thí nghiệm 10:55 Cho sản phẩm thơ sau lọc phễu Buchner cốc có mỏ 100ml có chứa 40ml nước sôi 10:59 Đun nhẹ hỗn hợp 11:03 Chuẩn bị phễu lọc, tráng giấy lọc nước sơi Hỗn hợp kết tinh hồn tồn Thu kết tinh có màu da cam Giải thích giải thích tượng 11:05 Lọc nóng hỗn hợp sau đun vào cốc có mỏ 250ml 11:15 Kết thúc lọc nóng, cho 20ml ancol vào hỗn hợp sau lọc 11:17 Làm lạnh hỗn hợp cốc có mỏ 250ml 11:33 Lọc hỗn hợp sau làm lạnh qua phễu Buchner 11:40 Sản phẩm sau lọc giữ lại đĩa thủy tinh đem làm khô Cho ancol vào hỗn hợp dùng để làm tăng lượng kết tinh Sản phẩm kết tinh có màu da cam IV Kiểm định hóa tính: Cho sản phẩm thơ thu sau lọc nóng giai đoạn tinh chế vào ống nghiệm Cho 1ml dung dịch pH=10 Sau nhỏ từ từ giọt dung dịch NaOH 25%.Tiếp theo, dùng đũa thủy tinh để thử dung dịch ống nghiệm Khi cho 1ml dung dịch pH=10 thấy pH nằm khoảng 1-2 Khi cho từ từ giọt dung dịch NaOH 25% dung dịch ống nghiệm chuyển sang màu đỏ pH nằm khoảng gần 12 V Câu hỏi Tại thêm NaOH vào dung dịch beta-naphtol? Sự diện NaOH có ãnh hưởng đến phản ứng điện tử beta-naphtol khơng? Nếu có, sao? Vai trị NaOH :  Phản ứng với với -naphtol trước tạo muối khó tan nước, sau muối trộn với dung dịch muối diazoni giai đoạn thực phản ứng ghép cặp azo 10  Tạo môi trường: NaOH thành phần môi trường thiếu phản ứng Ghép cặp azo xảy hai môi trường : axit kiềm.Nếu phản ứng xảy mơi trường kiềm tạo β-Naphtol da cam thí nghiệm Nếu phản ứng xảy mơi trường axit sản phẩm tạo thành lúc có màu vàng, khơng phải màu cam Trong môi trường axit mạnh, amin biến thành muối amoni,cịn phenol khó tạo anion phenolat dẫn đến khả phản ứng ghép bị giảm Phản ứng ghép đôi muối diazonium với phenol hay dẫn xuất xảy tốt môi trường kiềm nhẹ Sự ảnh hưởng NaOH: Ảnh hưởng tích cực đến phản ứng điện tử -naphtol Vì điều kiện này, β-Naphtol tồn chủ yếu dạng ion phenolate ArO- Dưới tác dụng hiệu ứng đẩy điện tử nhóm -O -, ion phenolate tăng mạnh so với β- Naphtol Do phản ứng điện tử diễn dễ dàng Tuy nhiên pH lớn (pH > 10) muối diazonium lại phản ứng với OH- hình thành hợp chất diazohydroxide Ar – N=N – OH hay diazotate ion Ar – N=N – O- khơng có khả tham gia phản ứng ghép đôi Nên việc dùng NaOH phải phù hợp Natri hydroxit giúp trung hòa sản phẩm phụ có tính axit phản ứng (vì H+ bị dịch chuyển khỏi vịng) Cơng dụng NaCl thêm vào trước lọc sản phẩm? Do hợp chất màu azo có khả tan nước nên cho NaCl rắn vào để bảo hòa dung dịch làm giảm khả tan muối azo, giúp thu nhiều sản phẩm Giải thích giấy lọc tẩm KI hồ tinh bột đổi thành màu xanh NaNO2 thêm vừa đủ? 11 Thử giấy KI với hồ tinh bột xác định xem phản ứng hết chưa, phản ứng kết thúc, NaNO dư phản ứng với KI tạo I2 làm xanh hồ tinh bột KI + NaNO2 + 2HCl I2 + NO +KCl + NaCl + H2O Benzidin (biphenyl-4,4-diamin) chất trung gian thường dùng để tổng hợp nhiều phẩm màu azo Viết công thức cấu tạo phẩm màu tạo thành người ta thực phản ứng diazo hóa benzidin, ghép đơi sản phẩm với chất sau a) Acid sulfanilic b) α-Naphtol c) p-Aminophenol d) Benzidin  Phản ứng diazo hóa benzidin a) ghép đôi sản phẩm với Acid sulfanilic b) ghép đôi sản phẩm với α-Naphtol 12 c) ghép đôi sản phẩm với p-Aminophenol: N=N OH OH N=N H2N NH2 d) ghép đôi sản phẩm với Benzidin 13 ... trung gian thường dùng để tổng hợp nhiều phẩm màu azo Viết công thức cấu tạo phẩm màu tạo thành người ta thực phản ứng diazo hóa benzidin, ghép đơi sản phẩm với chất sau a) Acid sulfanilic b)... benzidin a) ghép đơi sản phẩm với Acid sulfanilic b) ghép đôi sản phẩm với α-Naphtol 12 c) ghép đôi sản phẩm với p-Aminophenol: N=N OH OH N=N H2N NH2 d) ghép đôi sản phẩm với Benzidin 13 ... phải phù hợp Natri hydroxit giúp trung hịa sản phẩm phụ có tính axit phản ứng (vì H+ bị dịch chuyển khỏi vịng) Công dụng NaCl thêm vào trước lọc sản phẩm? Do hợp chất màu azo có khả tan nước nên