Glucozơ -D-glucopyrannozơ pentaaxetat
O OH OH OH OH HO 5(CH3CO)2O + HClO4 CH3COOH + 5CH3COOH O OAc OAc OAc OAc AcO α Cơ sở lý thuyết:
- Lý thuyết về phản ứng este húa (mục 2.2.4). - Lý thuyết về sắc ký lớp mỏng (mục 2.2.3).
Mục đớch, yờu cầu:
Kiến thức:
- Nghiờn cứu phản ứng este húa glucozơ bằng anhiđrit axetic.
- Nắm vững lớ thuyết về phản ứng este húa: cơ chế phản ứng, vai trũ của cỏc cấu tử trong phản ứng,…
- So sỏnh với phản ứng este húa axit cacboxylic và ancol về cơ chế và xỳc tỏc.
- Nắm vững lớ thuyết về monosaccarit: dạng mạch hở, dạng mạch vũng (piranozơ và furanozơ), cụng thức Hawoorth và cụng thức cấu dạng.
- Tớnh toỏn và xử lớ số liệu thực nghiệm.
Kĩ năng: Rốn luyện cỏc kĩ năng - Làm thớ nghiệm .
- Đun cỏch thủy.
- Tinh chế sản phẩm dựa vào phƣơng phỏp kết tinh lại. - Cõn khối lƣợng (bằng cõn điện tử).
- Xỏc định độ tinh khiết của sản phẩm bằng phƣơng phỏp đo nhiệt độ núng chảy (hoặc bằng TLC).
- Quan sỏt và vận dụng lớ thuyết đó học để giải thớch quỏ trỡnh thực nghiệm. Xử lý, phõn tớch kết quả thực nghiệm, viết bỏo cỏo kết quả thớ nghiệm.
56
Thỏi độ:
- Rốn luyện đức tớnh kiờn trỡ, tỉ mĩ, cẩn thận và trung thực với kết quả thực nghiệm.
- Rốn luyện tỏc phong làm việc khoa học, khả năng kế hoạch húa thực nghiệm.
- Thấy đƣợc ứng dụng của húa học đối với đời sống, làm tăng sự hứng thỳ đối với bộ mụn và đối với cụng tỏc nghiờn cứu khoa học.
Húa chất
Húa chất Lƣợng Cảnh bỏo nguy hiểm, R
Cảnh bỏo an toàn PTN, S
Glucozơ khan 3,00 gam
Anhiđrit axetic 12,0ml 10-20/22-34 26-36/37/39-45 Axit axetic tinh khiết 12,0ml 10-35 23-26-45 HClO4 30% trong CH3COOH 1,0ml 10-35 26-36/37/39-45 Nƣớc cất
Dụng cụ
Dụng cụ Số lƣợng
Bếp điện đặt trong tủ hỳt (điều chỉnh đến 70oC) 1
Găng tay cao su 1
Thỡa xỳc húa chất 1
Đũa thủy tinh 1
Giấy lau, đỏ bọt
Bỡnh tia nƣớc cất 1
Bỡnh tam giỏc 200ml 1
Cốc thủy tinh 250ml 1
Xylanh nhựa 100ml cú đĩa lọc làm bằng polypropilen 1
Pipet 10ml, quả búp 1
57
Cụng-tơ-hỳt Paster chia độ 1
Qui trỡnh
Lưu ý: Đeo găng tay khi làm việc với axit axetic và anhiđrit axetic.
(1)Cho 12ml axit axetic tinh khiết vào bỡnh tam giỏc cú chứa 12ml anhiđrit axetic; cho tiếp 3,00 gam glucozơ rồi lắc đều (trong thớ nghiệm này, anhiđrit axetic đƣợc dựng dƣ).
(2)Dựng cụng tơ hỳt (pipet Paster) nhỏ 5 giọt dung dịch HClO4 30% trong axit axetic (chất xỳc tỏc) vào dung dịch trờn.
(3)Đun núng hỗn hợp phản ứng trong vài phỳt.
(4)Để yờn dung dịch trong 10 phỳt và thỉnh thoảng lắc trũn đều hỗn hợp này. (5) Rút hỗn hợp phản ứng vào cốc đựng 100ml nƣớc cất. Dựng đũa thủy tinh cọ
vào thành cốc để tạo mầm kết tinh và để cho nú kết tinh trong 10 phỳt.
(6)Dựng xylanh (ống tiờm) cú lút một đĩa lọc xốp (làm bằng polypropilen) để lọc và rửa sản phẩm hai lần với 10ml nƣớc theo cỏc bƣớc sau:
1. Rỳt pitong ra khỏi xylanh. Rút vào từ phớa trờn của xylanh dung dịch cú kết tủa đến mức nƣớc phải thấp hơn vị trớ của lỗ ở trờn thõn xylanh. Cho pitong vào lại xylanh.
2. Dựng ngún tay bịt lỗ lại và đẩy pitong xuống quỏ vị trớ lỗ.
3. Thả ngún tay ra (mở lỗ) và kộo ngƣợc từ từ pitong. Khụng đƣợc kộo khụng khớ lọt qua màng lọc.
4. Lặp lại một vài lần cỏc bƣớc 2 và 3 để tống nƣớc ra.
5. Lặp lại một vài lần cỏc bƣớc từ 1 đến 4 để chuyển hết chất rắn lờn đĩa lọc. 6. Đẩy pitong xuống chất rắn đó kết thành bỏnh (gọi là bỏnh lọc) và ộp cho
nƣớc chảy ra.
7. Lặp lại hai lần cỏc bƣớc từ 1 đến 4 để rửa sản phẩm với 10ml nƣớc. 8. Đẩy pitong đến sỏt bỏnh lọc và ộp cho nƣớc chảy ra.
58
9. Bịt lỗ và kộo pitong ra để đẩy bỏnh lọc lờn. Cú thể dựng đuụi của thỡa thủy tinh xỳc húa chất để đẩy đĩa lọc lờn.
Một số lƣu ý để thớ nghiệm thành cụng
- Chỉ đun núng hỗn hợp phản ứng trong 5 – 7 phỳt.
- Sau khi tạo mầm kết tinh thỡ để yờn cốc để quỏ trỡnh kết tinh đƣợc hoàn toàn.
- Đọc kĩ và thực hiện cỏc bƣớc lọc rửa sản phẩm theo hƣớng dẫn.
Xử lý kết quả thực nghiệm
a. Làm khụ và cõn sản phẩm.
b. Tớnh lƣợng sản phẩm theo lớ thuyết và tớnh hiệu suất phản ứng. Cho KLNT: C = 12, O =16, H =1.
c. Đo nhiệt độ núng chảy của sản phẩm
d. Bằng phƣơng phỏp đo nhiệt độ núng chảy, dấu hiệu nào cho biết sản phẩm của bạn là tinh khiết hay chƣa tinh khiết?
Cõu hỏi kiểm tra và mở rộng
a. Nờu cơ chế phản ứng este húa giữa anhiđrit axetic và glucozơ?
b. So sỏnh với phản ứng este húa giữa axit axetic và etanol về cơ chế và xỳc tỏc? c. Cú thể thay anhiđrit axetic bằng axit axetic hay axetyl clorit đƣợc khụng? Vỡ sao?
Cho biết ƣu, nhƣợc điểm của mỗi tỏc nhõn axetyl húa?
d. Dựng sắc kớ lớp mỏng để kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm? Hóy trỡnh bày cỏc bƣớc thực hiện, vẽ bản TLC và tớnh Rf ?
e. Viết cụng thức cụng thức Hawoorth của β-D-Glucopyrannozơ pentaaxetat? Cú thể chuyển húa β-D-Glucopyrannozơ pentaaxetat thành α-D-Glucopyrannozơ pentaaxetat đƣợc khụng ? Nếu điều kiện để chuyển húa (nếu cú)?
f. Viết cụng thức cấu dạng của α-D-Glucopyrannozơ pentaaxetat? α-D-Glucopyranozơ pentaaxetate là chất rắn cú o nc t = 109-113oC, độ quay cực trong clorofom (C1M) là 20 102o D .
59