Физико-химични методи за определяне на фенол. Химичен опит - получаваме флуоресцеин Препарат от хлоробензен

Резорцинол

Качествени реакции

1. Разтвор на резорцин от 1 капка разтвор на железен хлорид придобива различни нюанси на синьо до тъмно лилаво.

2. При внимателно нагряване на 0,5 g резорцин с 0,1 g винена киселина и силна сярна киселина се появява тъмно карминово-червен цвят.

3. Когато резорцинолът се нагрява с фталов анхидрид, се образува флуоресцеин:

4. При нагряване на няколко милилитра 2% разтвор на резорцин в разтвор на каустик на водна баня и добавяне на няколко капки хлороформ (или разтвор на хлоралхидрат), сместа се превръща в интензивен червен цвят (за разлика от хидрохинон и катехол), превръщайки се в жълтеникаво след подкисляване разредена оцетна киселина.

5. Утаява се бромна вода - вижте Количествено определяне.

количествено определяне

Бромометричното определяне се основава на факта, че бромът взаимодейства в излишък с резорцинол, за да образува трибромор-сорцинол:

Излишъкът от бром се определя йодометрично.

Разтворете 1 g резорцин във вода в мерителна колба от 100 ml и допълнете до марката. 25 ml от този разтвор се изсипват в колба от 500 ml със смляна запушалка, 50 ml бромат-бромидна смес (2,7833 g калиев бромат и 50 g калиев бромид в 1 литър разтвор), 50 ml вода, 5 ml солна киселина (sp. тегло 1,15) и се оставя за една минута, след което се добавят още 20 ml вода и 1 g калиев йодид. Течността се оставя за 5 минути и отделеният йод се титрува с 0,1 N. разтвор на натриев тиосулфат (индикатор - разтвор на нишесте). 1 ml 0,1 н. разтвор на калиев бромат съответства на 0,001835 g резорцинол.

Резорцинум Резорцинум

m-Диоксибензен

Резорцинолът е двувалентен фенол и представлява безцветни или леко розови или жълти игловидни кристали или кристален прах. Понякога цветът на кристалите е почти кафяв. Това се дължи на неправилно съхранение на резорцин, който се окислява много лесно. За разлика от други феноли, резорцинът е много лесно разтворим във вода, алкохол и лесно в етер. Разтворим в тлъсто масло и глицерин. Трудно се разтваря в хлороформ. При нагряване се изпарява напълно.

Резорцинът е съставна част на много смоли и танини, но се получава синтетично - от бензен чрез метода на сулфониране и алкално топене. Бензенът се третира с концентрирана сярна киселина, за да се получи бензен метадисулфонова киселина I.

След това реакционната смес се обработва с вар: сулфо-киселината при тези условия образува водоразтворима калциева сол (II), излишната сярна киселина се отстранява под формата на калциев сулфат:

Полученият резорцинол се пречиства чрез дестилация.

Резорцинът, подобно на други феноли, лесно се окислява и сам по себе си е редуциращ агент. Може да възстанови среброто от амонячен разтвор на сребърен нитрат.

Резорцинът дава всички реакции, характерни за фенолите, включително тези с формалин-сярна киселина (на дъното на епруветката се образува червена утайка). Специфична реакция към резорцинол, която го отличава от всички други феноли, е реакцията на неговото сливане с фталов анхидрид в присъствието на концентрирана сярна киселина до образуване на флуоресцеин, жълто-червен разтвор със зелена флуоресценция (фармакопейна реакция).

Антисептичният ефект на резорцина е по-изразен от този на моновалентния фенол. Това се дължи на по-силните му възстановяващи свойства.

Редукционната способност на резорцина се проявява особено в алкална среда.

Прилага се външно при кожни заболявания (екземи, гъбични заболявания и др.) под формата на 2-5% водни и спиртни разтвори и 5-10-20% мехлеми.

Съхранявайте в добре затворени буркани от оранжево стъкло (светлината стимулира окисляването).

Касова бележка.Получава се от бензен.

Описание. Бял или бял с лек жълтеникав оттенък кристален прах с лек характерен мирис. Под въздействието на светлина и въздух постепенно порозовява.

Разтворимост. Много лесно разтворим във вода и 95% алкохол, свободно разтворим в етер, много слабо разтворим в хлороформ, разтворим в глицерол и тлъсто масло.

Автентичност.

1) Когато към разтвора на лекарството се добави разтвор на железен хлорид, се появява синьо-виолетов цвят, който се превръща от добавянето на разтвор на амоняк в кафяво-жълт.

2) При сливане на няколко кристала от лекарството с излишък от фталов анхидрид в порцеланова чаша се получава жълто-червена стопилка. Когато стопилката се разтвори в разтвор на сода каустик, се появява интензивна зелена флуоресценция.

Температура на топене 109-112°.

количествено определяне.

Броматометричен метод ( опция за обратно титруване).

Точна проба от лекарството се поставя в мерителна колба, разтваря се във вода, добавя се излишък от 0,1 М KBrO 3, KBr, H 2 SO 4, след това към сместа се добавя разтвор на калиев йодид, сместа се разклаща енергично и оставя се за 10 минути на тъмно място. След това се добавя хлороформ и освободеният йод се титрува с 0,1 М разтвор на натриев тиосулфат до обезцветяване.

KBrO 3 + 5KBr + 3H 2 SO 4 → 3Br 2 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 O

Br 2 + 2KJ = J 2 + 2KBr

J 2 + 2Na 2 S 2 O 3 \u003d 2NaJ + Na 2 S 4 O 6

UCH = 1/6, формула за обратно титруване

Съхранение. В добре затворени буркани от оранжево стъкло.

Приложение.Антисептик, при кожни заболявания, екзема, външно в мехлеми, пасти или разтвори, рядко се използва вътрешно като стомашно-чревен дезинфектант.

Резорцинол несъвместимис тимол, ментол, аспирин, камфор (образува влажни смеси).

Лесно се разлага (в алкална среда) - окислява, възстановява живачните препарати до метал.

См. Учебно-методическо ръководство за вътрешноаптечен контрол: капки за очи - разтвор на резорцин 1%.

Ароматни киселини

Ароматните киселини са органични съединения с функционална група -COOH и бензенов пръстен като радикал.

Най-простият представител е бензоената киселина.

Свойствата на ароматните киселини се определят от:

1. Свойствата на бензеновото ядро, които се характеризират с:

1.1. Реакции на водородно заместване в ядрото за халогенни, NO 2 - , SO 3 2- - групи.

2. Свойства - СООН групи.

2.1. Образуват соли с алкални, тежки метали, основи, карбонати на алкални метали.

2.2. Образуват анхидриди, киселинни халогениди, амиди.

2.3. Образувайте естери в присъствието на концентрирана сярна киселина.

3. Реакцията на средата на ароматните киселини се определя от индикатори (киселинни).

Свободните ароматни киселини се използват само външно, т.к. дисоциирайки се на йони, те отделят Н + йона, който има дразнещ ефект, дори каутеризиращ. Освен това, попадайки в кръвта, той променя структурата на кръвните клетки, така че вътре се предписват само соли и естери на ароматни киселини.

Обективен

Целта на работата е да се проведат реакции на окисление и кондензация на фенол и неговите производни.

Теоретична част

Фенолите са ароматни съединения с хидроксилни групи, директно свързани с ароматното ядро. Според броя на хидроксилите се разграничават едноатомни, двувалентни и многовалентни феноли. Най-простият от тях, оксибензенът, се нарича фенол. Окси производните на толуола (метилфеноли) се наричат ​​орто-, мета- и паракрезоли, а окси производните на ксилените се наричат ​​ксиленоли. Фенолите от нафталиновата серия се наричат ​​нафтоли. Най-простите двуатомни феноли се наричат: o - диоксибензен - пирокатехин, m - диоксибензен - резорцин, n-диоксибензен - хидрохинон.

Много феноли лесно се окисляват, което често води до сложна смес от продукти. В зависимост от окислителя и условията на реакцията могат да се получат различни продукти. И така, по време на окисление в парна фаза (t = 540 0) на о-ксилен се получава фталов анхидрид. Качествена реакция към феноли е тест с разтвор на железен хлорид и се образува оцветен йон. Фенолът дава червено-виолетов цвят, крезолите - син, другите феноли - зелен.

Реакцията на кондензация е вътремолекулен или междумолекулен процес на образуване на нова С-С връзка, обикновено протичащ с участието на кондензиращи реагенти, чиято роля може да бъде много различна: има редица каталитични ефекти, дава междинни реактивни продукти, просто свързва отцепената частица, измествайки равновесието в системата.

Реакцията на кондензация с елиминиране на водата се катализира от различни реагенти: силни киселини, силни основи (хидроксиди, алкохолати, амиди, хидриди на алкални метали, амоняк, първични и вторични амини).

Работен ред

В тази работа проверяваме възможността за окисление на феноли и образуване на фталеини чрез реакцията на кондензация.

3.1 Окисляване на фенол и нафтол

Окисляването се извършва с разтвор на калиев перманганат в присъствието на разтвор на натриев карбонат (сода).

3.1.1 оборудване и реактиви:

епруветки;

пипети;

Фенол - воден разтвор;

Нафтол - воден разтвор;

Калиев перманганат (0,5% воден разтвор);

Натриев карбонат (5% воден разтвор);

3.1.2 Провеждане на експеримента:

а) поставете 1 ml воден разтвор на фенол или нафтол в епруветка;

б) добавете 1 ml разтвор на натриев карбонат (сода);

в) добавете на капки разтвор на калиев перманганат, докато разклащате епруветката. Наблюдавайте промяната на цвета на разтвора.

Окислението на фенолите обикновено протича в различни посоки и води до образуването на сложна смес от вещества. По-лесната окисляемост на фенолите в сравнение с ароматните въглеводороди се дължи на влиянието на хидроксилната група, която рязко увеличава подвижността на водородните атоми при други въглеродни атоми на бензеновата отрова.

3.2 Образуване на фталеини.

3.2.1 Получаване на фенолфталеин.

Фенолфталеинът се образува при реакция на кондензация на фенол с фталов анхидрид в присъствието на концентрирана сярна киселина.

Фталовият анхидрид се кондензира с феноли, за да даде производни на трифенилетан. Кондензацията е придружена от елиминиране на водата поради кислорода на една от карбонилните групи на анхидрида и подвижните водородни атоми на бензеновите ядра на две молекули фенол. Въвеждането на дехидратиращи агенти като концентрирана сярна киселина значително улеснява тази кондензация.

Фенолът образува фенолфталеин чрез следната реакция:

/ \ /

H H C

3.2.1.1 Оборудване и реактиви:

епруветки;

пипети;

Електрическа фурна;

Фталов анхидрид;

Сярна киселина, разредена 1:5;

3.2.1.2 Провеждане на експеримента:

б) добавете около два пъти повече фенол в същата епруветка;

в) разклатете няколко пъти съдържанието на епруветката и внимателно добавете към нея 3-5 капки концентрирана сярна киселина, като продължавате да разклащате;

г) загрейте епруветката на електрическа печка, докато се появи тъмночервен цвят;

д) охладете епруветката и добавете към нея 5 ml вода;

е) добавете алкален разтвор на капки към получения разтвор и наблюдавайте промяната на цвета;

ж) след промяна на цвета, добавете няколко капки разредена сярна киселина към съдържанието на епруветката, докато се върне оригиналният цвят или докато се обезцвети.

3.2.2 Получаване на флуоресцеин.

Флуоресцинът се образува при реакцията на кондензация на резорцинол с фталов анхидрид в присъствието на концентрирана сярна киселина.

Двуатомните феноли с хидроксилни групи в мета позиция, влизайки в кондензация, отделят две водни молекули, едната поради кислорода на една от карбонилните групи на анхидрида и подвижните водородни атоми на бензеновите ядра на две фенолни молекули. втората водна молекула се освобождава за сметка на хидроксилните групи на две фенолни молекули, за да образува шестчленен пръстен.

Резорцинолът образува флуоресцеин чрез следната реакция:

ОХО ОХ ОХ ОХ

/ \ / \ /

H H C

3.2.1.1 Оборудване и реактиви:

епруветки;

пипети;

Електрическа фурна;

Фталов анхидрид;

Резорцинол;

Сярна киселина концентрирана;

Разтвор на натриев каустик (5-10%);

3.2.2.1 Провеждане на експеримента:

а) претеглят се 0,1-0,3 g фталов анхидрид и се поставят в епруветка;

б) добавете приблизително два пъти повече резорцинол в същата епруветка и разбъркайте чрез разклащане;

в) внимателно добавете 3-5 капки концентрирана сярна киселина към съдържанието на епруветката;

г) Загрейте сместа в епруветката, докато се появи тъмночервен цвят. Загрейте на електрическа печка;

д) охладете съдържанието на епруветката и добавете към нея 5 ml вода;

е) капнете 2-3 капки от получения разтвор в чиста епруветка, добавете 1 ml алкален разтвор и разредете с голямо количество вода. Следете за промяна на цвета.

3.2.3 Образуване на аурин

Ауринът се получава чрез кондензация на оксалова киселина с фенол в присъствието на сярна киселина.

При нагряване в присъствието на сярна киселина, оксаловата киселина се кондензира с три молекули фенол, отделяйки вода и въглероден оксид, за да образува аурин.

H-O- - H H - -OH

-З. OHO=

| . C \u003d O + 3H 2 O + CO

H-C

3.2.3.1. Оборудване и реактиви:

епруветки;

пипети;

Оксалова киселина;

Сярна киселина концентрирана;

3.2.3.2 Провеждане на експеримента:

а) претеглете 0,02-0,05 g оксалова киселина и около два пъти повече фенол;

б) поставете двата реактива в епруветка и разбъркайте чрез разклащане;

в) добавете 1-2 капки концентрирана сярна киселина в епруветката;

г) внимателно загрейте епруветката със сместа, докато започне кипене и се появи интензивен жълт цвят;

д) охладете епруветката, добавете към нея 3-4 ml вода и разклатете. Наблюдавайте появяващия се цвят;

е) добавете няколко капки алкален разтвор към получения разтвор и наблюдавайте промяната на цвета;

3.3 Разлагане на урея (амид на карбонова киселина) при нагряване.

При нагряване над точката на топене уреята се разлага с отделяне на амоняк. При температура 150 0 -160 0 C две молекули урея се отделят от една молекула амоняк и дават биуреат, който е лесно разтворим в топла вода:

H 2 N-OO-NH 2 + H-NH-OO-NH 2 H 2 N-CO-NH-CO-NH 2 + NH 3

Биуреатът се характеризира с образуването на яркочервено комплексно съединение в алкален разтвор с медни соли, което има следния състав в разтвор на натриев хидроксид:

(NH 2 CO NH CONH 2) 2 * 2NaOH * Cu (OH) 2

3.3.1 Оборудване и реактиви:

епруветки;

Електрическа фурна;

Урея (карбамид);

Разтвор на натриев каустик (5-7%);

Разтвор на сярна мед (1%).

3.3.2 Провеждане на експеримента:

а) претеглят се 0,2-0,3 g урея и се поставят в суха епруветка;

б) загрейте епруветката на електрическа печка;

в) наблюдавайте текущите промени: топене, отделяне на амоняк, втвърдяване;

г) охладете епруветката;

д) добавете 1-2 ml топла вода в охладена епруветка, разклатете я и я изсипете в друга епруветка;

е) добавете 3-4 капки разтвор на натриев хидроксид към получения мътен разтвор до прозрачност. След това добавете една капка разтвор на меден сулфат и наблюдавайте промяната на цвета (появява се красив лилав цвят).

Подобна информация.

Органично вещество от групата на фенолите, прост двуатомен фенол. Сред химиците се използват и наименованията резорцин и 1,3-дихидроксибензен. Формулата на резорцинола е подобна на формулите на хидрохинон и катехол, разликата е в структурата на молекулата; в това как ОН групите са прикрепени.

Имоти

Веществото представлява безцветни игловидни кристали или бял кристален прах с остра фенолна миризма. Понякога прахът може да е розов или жълтеникав на цвят. Ако е силно оцветен, станал розово-оранжев или кафяв, това означава, че реактивът е съхраняван неправилно и се е окислил. Резорцинолът е запалим. Разтваря се добре във вода, диетилов етер, етилов алкохол, ацетон. Може да се разтваря в масла, глицерин. Почти неразтворим в хлороформ, въглероден дисулфид, бензен.

Реагентът проявява химичните свойства на фенолите. Силен редуциращ агент, лесно се окислява. Реагира с алкали, образувайки фенолни соли; с амоняк, халогени, със силни киселини (например с азотна, сярна, пикринова, ледена оцетна).

За качествено определяне на резорцинол се използват следните реакции:
- с железен хлорид - разтворът става наситено лилав, почти черен;
- сливането с фталов анхидрид в присъствието на катализатор води до образуването на характерно оцветено, флуоресцентно зелено вещество - флуоресцеин. Самият флуоресцин има жълто-червен цвят на разтвора (реакцията отличава резорцина от другите феноли).

Прахът от резорцин и особено неговите пари дразнят кожата, дихателните органи и лигавиците на очите. Вдишването на пари и прах от реагента причинява кашлица, гадене, сърцебиене, замаяност, така че трябва да работите с резорцин с респиратори или маски, очила, в гащеризони, във проветриво помещение. Ако има съмнение за отравяне, мястото на излагане на реагента трябва да се измие обилно с вода, жертвата да се изведе на чист въздух и да се извика лекар.

Съхранявайте резорцин в запечатан контейнер, в тъмни, сухи и хладни помещения, строго отделени от запалими вещества.

Приложение

Резорцинът е търсен в химическата промишленост като суровина за производство на изкуствени багрила, флуоресцеин, резорцин-формалдехидни смоли, разтворители, стабилизатори, пластификатори и UV абсорбери за пластмаси.
- В аналитичната химия се използва в колориметрични изследвания. С негова помощ се определя съдържанието на цинк, олово, въглехидрати, фурфурол, лигнин и др.
- В каучуковата промишленост.
- В кожухарската промишленост, като боя за кожи.
- Много широко използван в медицината и фармацевтиката. Използва се като дезинфектант, каутеризиращ, заздравяващ рани агент, противоглистно средство. Включва се в състава на разтвори и мехлеми за лечение на различни, включително гъбични и гнойни, кожни заболявания; акне, себорея, дерматит, екзема, старчески петна.
- За получаване на експлозиви.