C 6H5– ONH2 +H2O
a) Phảnứng thế electrophin
Phản ứng thế electrophin trong nhân piriđin thực hiện rất khĩ khăn, phần thì do tác dụng vơ hoạt hĩa của dị tử lên nhân, phần thì do trong mơi trường axit, khi nitro hĩa và sunfo hĩa, vịng cịn bị hoạt hĩa do tạo thành ion piriđin. Cũng vì vậy mà điều kiện thực hiện phản ứng thế khắt khe, và đa số trường hợp cho hiệu suất thấp:
Br N N N H Br N N H NO2 SO3H N H (+) (+) (+) H2SO4 Br2 300oC Br2 300 - 500oC KNO3 - H2SO4 370oC SO3, H2SO4, HgSO4 220oC, 24h b) Phản ứng thế nucleophin
Phản ứng thế quan trọng nhất trong nhân piriđin là phản ứng thế nucleophin. Piriđin cĩ thể được amin hĩa (bằng natri amiđua khi đun nĩng), hyđroxyl hĩa (với tác dụng của KOH), cũng như ankyl hĩa và aryl hĩa:
C4H9-n N N n - C4H9Li 320oC, 110oC, toluen NH2 N C6H5 N OH N 100oC O KOH 1. Na(+)NH2(-), 100oC 2. H2O 2 - Aminopiridin 2 - Hidroxipiridin O N H Piridon 2 - Phenylpiridin 2 - n - Butylpiridin + LiH + LiH BÀI TẬP
8.1: Hợp chất dị vịng là gì ? Trình bày sự phân loại hợp chất dị vịng kèm theo các thí dụ minh hoạ? hoạ?
8.2:Viết cơng thức cấu tạo của các dị vịng furan, thiophen, pirol và piriđin. Vì sao những dị vịng này cĩ tính thơm? Đặc điểm chung về cấu tạo của hợp chất thơm là gì?
8.3: So sánh hố tính của pirol, piriđin và benzen ?
Bài 1: PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT HỮU CƠ
Hĩa chất: Sacarozơ (hoặc axit benzoic), bột CuO, dung dịch bão hịa Ca(OH)2, Ba(OH)2,CuSO4 khan bột.
Trộn đều 0,2 -0,3g saccarozơ với 1 – 2g CuO trên mặt kính hoặc giấy. Cho hỗn hợp vào ống nghiệm khơ. Cho tiếp thêm khoảng 1 g CuO trên mặt kính hoặc giấy. Cho hỗn hợp vào ống nghiệm khơ. Cho tiếp thêm khoảng 1g Cuo để phủ kín hỗn hợp. Phần trên của ống nghiệm được dồn một nhúm bơng, rắc lên nhúm bơng đĩ một ít CuSO4 khan. Lắp dụng cụ như hình 1.
Đun nĩng ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng, lúc đầu đun nhẹ nhàng tồn bộ ống nghiệm, sau đĩ đun mạnh ở phần cĩ hỗn hợp phản ứng.
1. Nêu nguyên tắc phân tích định tính các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.
2. Những hiện tượng gì đã xảy ra trong cả hai ống nghiệm? Giải thích?
3. Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra.
1.2. XÁC ĐỊNH NITƠ
Hĩa chất: Ure (khan), axetamid, Na, dung dịch FeSO4 1%, dung dịch FeCl3 1%, dung dịch HCl đặc, dung dịch HCl 10%, hỗn hợp vơi-xut (rắn), C2H5OH 960.
a. Trường hợp riêng: Hợp chất cĩ N liên kết trực tiếp với C và H.
Trộn đều khoảng 0.1g ure và 1 g vơi –xut rồi cho vào ống nghiệm khơ. Đun nĩng ống nghiệm. Nhận xét kết quả thí nghiệm bằng 3 cách sau:
- Ngửi mùi khí thốt ra ở miệng ống nghiệm.
- Đặt mẫu giấy quỳ đỏ đã thấm ướt trên miệng ống nghiệm.
- Đưa mẫu đũa thuỷ tinh cĩ tẩm dung dịch HCl đặc vào miệng ống nghiệm. b. Trường hợp chung
Lấy khoảng 0.5g ure (hoặc hợp chất hữu cơ khác cĩ N như anilin, axetamit…) và chia thành 2 phần bằng nhau. Phần thứ nhất được cho vào đáy ống nghiệm khơ. Cho tiếp vào đĩ một mẫu Na (đã được cạo sạch ở lớp ngồi và ép khơ giữa hai mảnh giấy lọc). Phần ure cịn lại cho tiếp vào ống nghiệm để phủ kín mẫu Na.
Đun nĩng (cẩn thận) ống nghiệm trên đèn cồn cho đến khi đáy ống nghiệm nĩng đỏ. Để nguội, nhỏ từ từ vào ống nghiệm khoảng 1mL ancol etylic để phân huỷ Na cịn dư. Cho thêm 2 mL nước cất, khuấy đều, lọc hỗn hợp để thu lấy dung dịch trong. Nhỏ 2-3 giọt dung dịch FeSO4 1% và 1-2 giọt dung dịch FeCl3 1% vào dung dịch vừa thu được. Quan sát màu sắc kết tủa:
Axit hĩa hỗn hợp bằng vài giọt dung dịch HCl 10 % cho đến khi xuất hiện màu xanh da trời.
1. Viết các phương trình phản ứng hĩa học đã xảy ra.
?
2. Những kết tủa nào được tạo ra khi cho các muối sắt vào dung dịch lọc?
1.3. XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH
Hĩa chất: Axit sunfanilic hoặc thioure, Na, dung dịch Pb(CH3COO)2 2%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch HCl 10%.
Tiến hành phân huỷ hợp chất chứa lưu huỳnh bằng cách nung nĩng với Na như phần b của thí nghiệm 2. Lọc nhiều lấn để lấy dung dịch trong. Chia dung dịch vừa lọc thành hai phần để làm các thí nghiệm tiếp theo.
a. Lấy một ống nghiệm khác đã cĩ 0.5mL dung dịch Pb(CH3COO)2 2%, nhỏ từ từ vào đĩ tứng giọt dung dịch NaOH 10% cho đến khi hịa tan hết chì hidroxit (vừa sinh ra). Rĩt dung dịch muối chì vừa thu được vào dung dịch lọc ở trên (Phần thứ nhất)
Quan sát hiện tượng xảy ra:
b. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch HCl 10% vào phần dung dịch lọc cịn lại. Nhận xét mùi đặc trưng của khí thốt ra.
Những hiện tượng gì đã xảy ra ở thí nghiệm a và b ? Giải thích bằng phương trình phản ứng hố học.
1.4. XÁC ĐỊNH HALOGEN
Hĩa chất: Cloroform (hoặc dicloetan, clobenzen, brombenzen, idofom…), dung dịch AgNO3
1%, dung dịch NH3, ancoletylic.
Dụng cụ: Dây đồng, phễu thuỷ tinh.
Phương pháp 1: Lấy một sợi dây đồng nhỏ uốn thành những vịng lị xo nhỏ và buộc vào đầu đũa thuỷ tinh. Đốt dây đồng trên ngọn lủa đèn cồn tới khi khơng cịn ngọn lủa màu xanh của tạp chất. Nhúng dây đồng vào hợp chất hữu cơ cĩ chứa halogen, đem đốt trên ngọn lửa đèn cồn,
Nhận xét màu đặc trưng của ngọn lửa.
Phương pháp 2: lấy một mảnh giấy nhỏ, tẩm ancol etylic và nhỏ thêm mấy giọt hợp chất hữu cơ cĩ chứa halogen (chất lỏng hoặc dung dịch trong etanol). Đồng thời chuẩn bị một phễu thuỷ tinh, nhỏ vào thành phía trong của phễu mấy giọt dung dịch AgNO3 1%, úp phễu lên phía trên mảnh giấy rồi đốt cháy giấy. Nhận xét hiện tượng xảy ra ở thành phễu. Sau đĩ nhỏ lên thành phía trong của phễu mấy giọt dung dịch NH3
Tiếp tục theo dõi hiện tượng xảy ra.
Phân tích quá trình tiến hành thí nghiệm tìm halogen theo phương pháp 1 và 2. Viết phương trình phản ứng.