Báo cáo thí nghiệm hóa hữu cơ Bai 2 - PHẢN ỨNG DIAZÔ HOÁ và GHÉP đôi AZÔ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA HỮU CƠ Bài : PHẢN ỨNG DIAZƠ HỐ VÀ GHÉP ĐƠI AZƠ A PHẦN RIÊNG CHO MỖI SINH VIÊN: điểm (Chuẩn bị trước thí nghiệm) Nhóm: 01 Ngày Thực hành: 5/9/2020 Điểm Lời phê Mục đích Điều chế β-naphthol da cam thơng qua phản ứng diazo hóa ghép đơi azo Thực hành 2.1 Phương trình phản ứng 2.2 Bảng tính chất vật lý* K/l p/tử Hóa chất-Sản phẩm (g/mol) Nhiệt độ sôi (oC) Tỷ trọng (g/ml) Acid sunfanilic 173 Phân hủy (280-300) 1.18 NaOH 5% 40 1930 2.1 NaNO2 69 2.168 HClđđ 36.5 110 1.18 -Naphthol 144 285 1.217 NaCl 58.5 1465 2.16 -Naphthol da cam 350.54 * The Merck Index 2.3 Tính hiệu suất: nacid sunfanilic = m/M = 2/173 = 0.01156 mol nNaOH 2N = × 0.005 = 0.01 mol n-Naphthol = m/M = 1.4/144 = 0.00972 mol Tính chất/Độc tính - Tinh thể khơng màu nước nhiệt độ cao 100oC , độ tan 1,1g/100g nước lạnh; 6,7g/100g nước nóng, khơng ăn mịn - Tiếp xúc với mắt gây kích ứng, hít phải tiếp xúc với da nguy hại, ảnh hưởng mãn tính lên người gây độc cho máu; hệ thần kinh;gan - Dung dịch khơng màu có tính kiềm mạnh gây ăn mòn cao - Dạng rắn màu trắng ngả vàng tan, tốt nước- bị oxi hóa chậm khơng khí tạo thành natri nitrat - Bảo quản nơi khơ ráo, thống mát, khơng ẩm - Đi vào thể lượng lớn gây bệnh xanh da, thiếu máu nguy ung thư - Gây kích ứng da mắt tiếp xúc, cần mang trang đồ bảo hộ tiếp xúc, có tiềm tàng gây ung thư - Chất lỏng không màu, suốt vàng nhạt, bốc khói khơng khí - Là acid mạnh, ion hóa - Là chất rắn dạng tinh thể khơng màu có cơng thức C10H7OH - Tan rượu, ete, cloroform tổn thương hít phải, gây hại mơi trường, khơng bị hóa -Mùi hắc - Chất rắn kết tinh màu trắng– tan nhiều nước -Tồn dạng tinh thể màu cam sáng, tan tốt nước  Tính theo β-naphthol n-Naphthol = n-Naphthol da cam = 0.00972 mol m-Naphthol da cam(lt) = 0.00972 × 350.34= 3.405 g H= m-Naphthol da cam(tt) / m-Naphthol da cam(lt) 2.4 Hình vẽ lắp ráp dụng cụ: Thau nhựa Hỗn hợp sinh hàn nước đá + muối Becher chứa dung dịch diazo hóa Đũa khuấy Becher chứa dung dịch 2-naphtholat natri 2.5 Sơ đồ thí nghiệm: 5ml NaOH 2N 2g acid sunfanilic Hòa tan acid sunfanilic 2/3 dd(1g NaNO2 + 10ml H2O) 1,5 ml HCl đđ 1ml HCl đđ dd NaNO2 Làm lạnh – 5oC Tạo NO+ – 5oC, phút Tạo dd diazo hóa Thử KI tẩm hồ tinh bột có màu xanh – 5oC 1,4g β naphthol dd diazon hóa 16ml NaOH 5% Tạo ion phenolate (ArO-) – 5oC Tạo β – naphthol da cam – 5oC Khuấy – 5oC, 30 phút 5g NaCl Bão hòa dd Lọc kết tủa Nước lạnh – 5oC, 1h Pkém Rửa Ép khô Sấy Tinh thể β - naphthol da cam Trả lời câu hỏi Cho biết vai trò HCl đđ hai lần cho vào cốc phản ứng? Tại phải cho HCl từ từ vào cốc? Trả lời: Trong lần 1, cho HCl đđ vào để phản ứng với NaNO tạo trực tiếp HNO2 tạo môi trường acid để proton hóa HNO2 thành NO+ Vì HNO2 bền nên phải đợi HNO2 phản ứng hết tiếp tục cho HCl vào cốc Và điều chế muối diazo thường phải sử dụng lượng dư acid để giữ môi trường acid cho hỗn hợp phản ứng, ngăn chặn phản ứng phụ đảm bảo phản ứng xảy hoàn toàn Cho HCl từ từ vào cốc HNO2 khơng bền phản ứng xảy chậm qua nhiều giai đoạn Tại hiệu suất lại lớn 100%? Tại tiến hành phản ứng diazo hố amin thơm lượng acid vô dùng dư so với lượng amin thơm ban đầu? (1 mol amin thơm phải dùng 2.2-3 mol HCl)/ Viết phương trình phản ứng xảy dư acid? Trả lời: Phải cho dư lượng acid để tạo môi trường tránh tạo thành hợp chất diazomino: [ArN+N]Cl- + ArNH2  ArNHN=NAr + HCl Khi dư acid muối diamino phân tách thành muối diazoni muối arylamoni: ArNHN=NAr + 2HCl  [ArN+N]Cl- + [ArN+H3]Cl4 Cho biết vai trị NaCl thí nghiệm này? Trả lời: Mặc dù NaCl không xuất phản ứng nhiên 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 Tại khí tiến hành phản ứng diazoni hoá amin thơm phải nhiệt độ thấp (0 – 5oC)? Viết phương trình phản ứng muối diazoni nhiệt độ cao? Trả lời: : Vì muối diazo không bền dễ dàng phân hủy nhiệt độ tăng: [ArN+N]Cl‾ + H2O  Ar–OH + N2 + HCl Cho biết vai trò NaOH 5% dùng để hoà tan -naphthol trước tiến hành phản ứng ghép đơi azo? Trả lời: Để hoạt hóa vòng thơm giúp phản ứng xảy thuận lợi Cụ thể môi trường kiềm nhẹ, phenol tồn chủ yếu dạng ion phenolat (ArO-), nhờ tác dụng hiệu ứng đẩy điện tử nhóm -O-, ion phenolat tăng hoạt mạnh so với phenol Giải thích vai trị việc kiểm tra phản ứng diazo hoá amin thơm giấy KI tẩm hồ tinh bột giấy côngo đỏ? Trả lời: Để kiểm tra phản ứng có diễn bình thường hay khơng thơng qua việc kiểm tra lượng acid nitrơ dư acid vô sử dụng Bằng cách thử giọt dung dịch giấy iodua tẩm hồ tinh bột, giấy iodua-tinh bột chuyển sang màu lam xám, giấy cơng đỏ có màu xanh: HNO2 + KI + HCl  KCl + I2 + 2NO + 2H2O I2 + hồ tinh bột  màu lam đến xanh đậm Cho biết ứng dụng màu azo? Trả lời: : - Làm thuốc nhuộm - Tạo màu sợi tự nhiên tổng hợp, thực phẩm, kẹo, mỹ phẩm đồ uống - Phụ gia thêm vào sáp, chất đánh bóng Tại phải hồ tan acid sulfanilic vào dung dịch NaOH 2N? Trả lời: Vì acid sunfanilic khó tan nước nên phải muối hóa NaOH trước Sau muối phản ứng với HNO2 10 Tại phải cho dd NaNO2 làm hai lần vào cốc phản ứng ? Trả lời: Tiếp tục tạo HNO2 có lượng dư acid hỗn hợp, đảm bảo phản ứng xảy hồn tồn 11 Trình bày phương pháp xác định hàm lượng màu tinh khiết có sản phẩm thô tổng hợp được? ... đợi HNO2 phản ứng hết tiếp tục cho HCl vào cốc Và điều chế muối diazo thường phải sử dụng lượng dư acid để giữ môi trường acid cho hỗn hợp phản ứng, ngăn chặn phản ứng phụ đảm bảo phản ứng xảy... cho vào cốc phản ứng? Tại phải cho HCl từ từ vào cốc? Trả lời: Trong lần 1, cho HCl đđ vào để phản ứng với NaNO tạo trực tiếp HNO2 tạo mơi trường acid để proton hóa HNO2 thành NO+ Vì HNO2 bền... 1.18 -Naphthol 144 28 5 1 .21 7 NaCl 58.5 1465 2. 16 -Naphthol da cam 350.54 * The Merck Index 2. 3 Tính hiệu suất: nacid sunfanilic = m/M = 2/ 173 = 0.01156 mol nNaOH 2N = × 0.005 = 0.01 mol n-Naphthol