Phúc Trình Hữu Cơ 2 (CTU)

Phúc Trình Hữu Cơ 2 năm 2018 CTU BÀI 1: THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC RƯỢU PHẢN ỨNG ESTER HÓA: ĐIỀU CHẾ ESTER ACETATE ISOAMYL1.Tóm tắt thí nghiệm: Cho hỗn hợp gồm 15ml rượu isoamyl và 10 ml acid acetic băng (acid acetic đậm đặc) vào bình cầu 100ml. Sau đó,cho từ từ từng giọt (lắc kỹ) cho đến hết 1ml acid sulfuric đậm đặc, rồi thêm một ít đá bọt vào hỗn hợp trên. Gắn vào hệ thống đun hoàn lưu và đun sôi trong 45 phút. Kết thúc quá trình đun hoàn hoàn lưu, để bình phản ứng nguội (nhớ đậy nắp vì ester dễ bay hơi). Sau đó, cho hỗn hợp vào cốc loại 250ml (được ngâm trong chậu nước đá), rồi thêm từ từ vào đó NaHCO3 bão hòa, vừa cho vừa khuấy đều cho đến khi hết bọt khí thoát ra. Tiếp theo rót dung dịch này vào bình chiết,đợi đến khi tách hoàn toàn 2 lớp, sau đó loại nỏ lớp nước ở dưới,lấy lớp ester ........

BÀI 1:

THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC RƯỢU PHẢN ỨNG ESTER HÓA:

ĐIỀU CHẾ ESTER ACETATE ISOAMYL

1 Tóm tắt thí nghiệm:

- Cho hỗn hợp gồm 15ml rượu isoamyl và 10 ml acid acetic băng (acidacetic đậm đặc) vào bình cầu 100ml Sau đó,cho từ từ từng giọt (lắc kỹ ) cho đếnhết 1ml acid sulfuric đậm đặc, rồi thêm một ít đá bọt vào hỗn hợp trên Gắn vào hệthống đun hoàn lưu và đun sôi trong 45 phút Kết thúc quá trình đun hoàn hoànlưu, để bình phản ứng nguội (nhớ đậy nắp vì ester dễ bay hơi)

- Sau đó, cho hỗn hợp vào cốc loại 250ml (được ngâm trong chậu nước đá),rồi thêm từ từ vào đó NaHCO3 bão hòa, vừa cho vừa khuấy đều cho đến khi hết bọtkhí thoát ra Tiếp theo rót dung dịch này vào bình chiết,đợi đến khi tách hoàn toàn

2 lớp, sau đó loại nỏ lớp nước ở dưới,lấy lớp ester owr trên, cho vào bình tam giác

50 ml rồi thêm vào đó 1g Na2SO4 khan Lắc nhẹ bình tam giá để yên trong 10 phút.Dùng ống hút pasture thu sản phẩm

- Kết quả: thu được ester có mùi dầu chuối

Phản ứng điều chế Isoamyl acetate

- Tính toán lý thuyết:

Khối lượng isoamyl:

Khối lượng glacial acetic:

Vậy khối lượng ester: m=17.94 (g)

b) Tính số mol rượu isoamylic, acid acetic được dùng trong thí nghiệm Sosánh giải thích với số mol đã dùng

- Vì ở phản ứng này ta thấy theo tỉ lệ 1:1 nên ta lấy số mol nhỏ hơn để đảmbảo hiệu suất

c) Cho biết công dụng của NaHCO3 bão hòa Có thể dùng chất khác thay thếNaHCO3 được không? Cho biết tên

- Tác dụng của NaHCO3 là để trung hòa lượng dư acid, tạo môi trườngtrung tính Có thể thay NaHCO3 bằng KHCO3

đó, hỗn hợp này được đun nóng cách thủy tại 60 độ bằng cách đặt bình tam giácnày vào cốc thủy tinh đã được chuẩn bị trước cho đến khi tan hoàn toàn.

Lấy bình tam giác ra khỏi bếp đun cách thủy rồi để nguội đến nhiệt độphòng Sau đó thêm vào hỗn hợp này 70ml nước cất, tiếp theo khuấy 10 phút ởnhiệt độ phòng để các tinh thể sản phẩm tách ra Lọc áp suất kém hỗn hợp này trênphễu buchner, rửa chất rắn trên phễu bằng nước (được làm lạnh khoảng 200ml)cho đến khi dung dịch thu được đạt pH trung tính

Thu lấy sản phẩm cho vào bình trong loại 100ml Sản phẩm thô này đượckết tinh lại bằng cách thêm 20ml ethanol rồi đun hoàn lưu hỗn hợp rắn này trongbình cầu Sau khi hỗn hợp này tan thì cẩn thận lấy ra khỏi bếp và rót dung dịchđang nóng này vào 1 cốc (loại 100ml) có chứa sẵn 35ml nước nóng Sản phẩm kếttinh lại lọc áp suất kém bằng phễu buchner và làm khô tự nhiên trong không khí

Để kết tinh aspirrin,hòa tan sản phẩm được làm khố ở trên bằng hh diethylether và hexane (10ml:10ml)

Kiểm nghiệm sản phẩm bằng cách :

- ống 1 : vài tinh thể acid salicylid

- ống 2: cho và tinh thể aspirin thương mại

- ống 3 : cho một ít aspirin vừa thu được

Lần lượt thêm 1ml (20 giọt) rượu ethylic và vài giọt FeCl3 10% vào từng ống nghiệm và ghi nhận Kết quả thu được:

*Kết quả:

Ta có: số mol aspirin = số mol acid salicylic

Khối lượng lý thuyết:

Khối lượng thực nghiệm :

m = 2.18 (g)

Hiệu suất :

Hình ảnh thực nghiệm :

2 Câu hỏi:

a) Viết cơ chế phản ứng ester hóa giữa anhydric acetic và acid salicylic

b) So sánh số mol anhydric acetic và acid salicylic đã dùng trong thí nghiệm Giải thích lý do của việc sử dụng chúng

Số mol ahydric acteic : = 0.079 mol

Số mol acid salycid : = 0.036 mol Vậy số mol anhydrid acetic bằng xấp xỉ 3lần số mol acid salicylic

Vì đây là phản ứng thuận nghịch nên dùng một lượng thừa tác chất, phảnứng sẽ dịch chuyển theo chiều tạo ra sản phẩm

Ở đây ta chọn lượng thừa anhydrid acetic vì anhydrid acetic có nhómCH3COO là một base trung tính nên dễ bị tách ra với sản phẩm Không dùng dưacid salicylic vì tránh sự kết tinh của acid salicylic với sản phẩm (aspirin) sẽ làmgiảm độ tinh khiết của sản phẩm Do đó, trong phản ứng này ta dùng anhydricacetic nhiều hơn acid salicylic

BÀI 3:

THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC CARBONYL PHẢN ỨNG ALDOL HÓA: ĐIỀU CHẾ DIBENZYLIDENEACETONE

1 Điều chế Dibenzalaceton.

Lần lượt cho vào cốc có dung tích 250mL: 34 mL H2O, 27mL ethanol và 2.0g NaOH Khuấy đều hỗn hợp cho tan hết và làm nguội cốc về nhiệt độ 20-25

Lấy 1mL benzaldehyde và 0.5mL acetone chứa trong ống đông 5ml (Số liệu đã

được xử lý) Hỗn hợp được khuấy đều

Phân nữa lượng hỗn hợp trong ống đong được nhỏ giọt cho xuống cốc sút (ở

20-25 ) kết hợp với khuấy 15 phút Sau đó nhỏ giọt tiếp phân nữa lượng hỗn hợp còn lại và tiếp tục khuấy 30 phút Chất rắn màu vàng sẽ xuất hiện

Lọc chất rắn màu vàng dưới áp suất thấp, rửa với nước cất đến khi pH trung tính, làm khô sản phẩm trên đĩa petri

Kết tinh lại sản phẩm bằng 5mL ethanol

Lọc lấy tinh thể sản phẩm bằng áp suất kém, làm khô trong không khí

2 Kết quả.

Tính hiệu suất.

PTHH:

n b

Câu hỏi:

a) ứng aldol hóa nói trên, biết rằng giai đoạn trung gian tạo ion enolat, rồi

tới giai đoạn dehydrat tạo ra sản phẩm cuối

b) Viết 2 phản ứng phụ có thể xảy ra trong quá trình aldol hóa trên.



Phản ứng 1:



Phản ứng 2:

c) Trong thí nghiệm nói trên, hãy cho biết tác dụng của việc rửa tinh thể

với ethanol ngâm lạnh và tại sao phãi kết tinh lại trong ethanol nóng.

-Etanol 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 thiết.-Ta phải kết tinh lại trong etanol nóng vì etanol nóng góp phần làm tinh thể tan nhanh hơn

BÀI 4:

THỰC NGHIỆM VỀ CHỨC AMINE ĐIỀU CHẾ PARACETAMOL

1.Điều chế paracetamol

Lần lượt cho vào bình cầu loại 100 mL đáy tròn 5.5g para-aminophenol và

15 mL nước cất Thêm từ từ cẩn thận 4 mL anhydryde acetic vào hỗn hợp Lắp bình cầu vào hệ thống đun hoàn lưu và đun nóng 20 phút (kể từ lúc hỗn hợp sôi) Sau thời gian này, khi các chất đã hòa tan hết, lấy bình cầu ra khỏi hệ thống đun hoàn lưu, để nguội hỗn hợp tự nhiên, các tinh thể sản phẩm para-hydroxy

acetanilid sẽ xuất hiện trong bình

Lọc tinh thể bằng máy lọc áp suất kém, rửa tinh thể bằng 50 mL nước lạnh cho đến khi dung dịch qua phễu lọc đạt pH trung tính Thu lấy tinh thể

paracetamol

Sản phẩm thô acetaminophen được cho vào bình cầu đáy tròn loại 100 mL

để thực hiện kết tinh lại Thêm vào bình này 20 mL nước rồi đun hoàn lưu hỗn hợpcho đến khi chất rắn tan hoàn toàn Lấy bình cầu ra khỏi hệ thống hoàn lưu, sau đó rót dung dịch nóng này vào một cốc loại 100 mL, và đặt cốc này vào trong chậu nước đá Đến khi các tinh thể sản phẩm tạo thành, lọc dưới áp suất kém rồi làm khô sản phẩm trong không khí

2 Kết quả

 Tính hiệu suất phản ứng điều chế paracetamol

(Khối lượng lý thuyết)

 Viết phương trình phản ứng tạo thành sản phẩm

 Công thức của ba loại thuốc giảm đau chủ yếu: Aspirin, Paracetamol, Methadone

1 TÓM TẮT THỰC HÀNH

A Điều chế muối diazonium.

- Cho 0.1g p-nitronilin vào becher 100ml.

- Thêm 20ml nước cất và 5ml HCL đậm đặc ( cẩn thận khi lấy HCL đậm đặc

và phải mang găng tay)

- Khuấy kỹ trong khoảng 2 - 3 phút, nếu có phần rắn nào không tan, đem lọc,becher loại 50 ml để trong chậu nước đá hứng nước lọc Sau đó để yên bechertrong chậu đá thêm 5 phút

- Tiếp theo cho vào 1.5 ml dung dịch NaNO2 1.0M

- Dùng đũa thủy tinh sạch khuấy kỹ hỗn hợp này, chất tạo thành là muốidizonium Để yên becher này vào chậu đá để chuẩn bị cho thí nghiệm sau

B Điều chế phẩm nhuộm azo.

( Cẩn thận đừng để phenol, β-naphtol, resorcinol rơi lên da)

- Lấy 3 becher 50 ml đánh số:

+ Becher 1: 0.1g β-naphtol, 12 ml nước và 1 ml NaOH 6 M.

+ Becher 2: 0.1g phenol, 12 ml nước cất và 1 ml NaOH 6 M

+ Becher 3: 0,1g resorinol, 12 ml nước cấ và 1 ml NaOH 6 M

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

- Sau khi khuấy đều, đặt 3 becher vào chậu đá, làm lạnh ở 50C

-Thêm 9 ml hỗn hợp muối diazonium đã làm lạnh ( ở phần A )vào mỗi becher(1,2,3)

-Khuấy đều dung dịch, quan sát sự tạo thành phẩm nhuộm azo trong mỗibecher Ghi nhận màu của phẩm nhuộm Lưu ý trong một vài trường hợp phẩmnhuộm azo kết tủa trong dung dịch

- Becher thứ 1: có kết tủa, màu đỏ gạch

- Becher thứ 2: không kết tủa, có màu vàng

- Becher thứ 3: có kết tủa, màu đỏ tươi.

BÀI 6:

PHẢN ỨNG TỰ OXY HÓA- KHỬ: ĐIỀU CHẾ ALCOL

BENZYLIC VÀ BENZOIC ACID

1 Điều chế alcol benzylic và benzoic acid

Tóm tắt thực hành.

- Cẩn thận hòa tan 4.5g NaOH (dạng viên, pellet) vào 5 ml nước trong 1 cáicốc loại 50 ml Tiếp theo, thêm vào dung dịch này 7.5g benzaldehyde Đun nóngcách thủy hỗn hợp trong 30 phút kết hợp khuấy mạnh bằng đũa thủy tinh

- Lấy cốc ra rồi để nguội tự nhiên Thêm vaog 5 ml nước lạnh khuấy mạnh

để hòa tan chất rắn trong cốc Rót hỗn hợp vào bình lóng, thực hiện thao tác chiếcvới MC 2 lần (2x20 ml) Lớp hữu cơ được chứa trong cốc 100 ml

- Phần dung dịch có nước được thêm 5 ml dung dịch NaHSO3 bão hòa rồikhuấy ở nhiệt độ phòng trong 5 phút để loại trừ hết benzaldehyde chưa phản ứng.Nếu có kết tủa tạo thành thì lọc lấy kết tủa dưới áp suất kém, và rửa phần trên lọcvới 10 ml MC Làm khô kết tủa rồi cân khối lượng Giữa phần dung dịch nước qualọc trong một cốc 100 ml.

- Lớp hữu cơ thu được ở trên được rửa một lần dung dịch NaOH loãng 2%(5 ml), với nước (10 ml), làm khô với Na2SO4 (1 g), lọc dưới áp suất kém rồi lấyphần qua lọc đi cô quay để thu được benzyl alcohol Ghi nhận khối lượng

- Cốc dung dịch nước qua lọc ở trên được làm lạnh trong chậu nước đá, rồiđược acid hóa bằng dung dịch HCL đậm đặc cho đến PH = 1 Chất rắn tạo thànhlúc này được lọc dưới áp suất kém, rửa 2 lần với nước lạnh (2x10 ml) rồi làm khôtrên giấy lọc Đây là sản phẩm acid benzoic thô

- Hòa tan hoàn toàn phần chất rắn trong nước nóng (30 ml), tiếp theo đểdung dịch nguội tự nhiên cho đến khi hình thành các tinh thể hình kim Các tinhthể này được cô lập bằng cách lọc rồi làm khô Ghi nhận khối lượng benzoic acid

2 Câu hỏi

1 Xác định số oxy hóa, chất oxy hóa, chất khử trong phản ứng?

2 Tên của phản ứng là gig?

3 Hiệu suất của phản ứng thí ghiệm?

TRẢ LỜI

1 Số oxy hóa phản ứng: 1 Trong phản ứng này: benzaldehyde vừa là chất

khử vừa là chất oxy hóa

2 Tên của phản ứng là: phản ứng tự oxy hóa- khử benzadehyde(cannizzaro) Điều kiện phản ứng: xảy ra trong môi trường kiềm và ở nhiệt dộ cao

3 Hiệu suất của phản ứng thí nghiệm:

Số mol benzaldehyde theo lý thuyết : n = 0.07 mol

=> Số mol của acid benzoic = số mol benzaldehyde = 0.035 mol

Khối lượng acid benzoic lý thuyết thu được: m = = 4.27 g

Khối lượng acid benzoic thực tế là: 2.02g

Hiệu suất phản ứng: H = = 47.3%