Fizikalno-kemijske metode za određivanje fenola. Kemijsko iskustvo - dobivamo fluorescein Preparat iz klorobenzena

Rezorcinol

Kvalitativne reakcije

1. Otopina rezorcinola iz 1 kapi otopine željeznog klorida poprima različite nijanse plave, do tamnoljubičaste boje.

2. Pažljivim zagrijavanjem 0,5 g resorcinola s 0,1 g vinske kiseline i jake sumporne kiseline pojavljuje se tamna karmin-crvena boja.

3. Kada se rezorcinol zagrijava s ftalnim anhidridom, nastaje fluorescein:

4. Zagrijavanjem nekoliko mililitara 2%-tne otopine rezorcinola u otopini kaustične lužine u vodenoj kupelji i dodavanjem nekoliko kapi kloroforma (ili otopine kloralhidrata), smjesa postaje intenzivno crvene boje (za razliku od hidrokinon i katehol), pretvarajući se u žućkastu nakon zakiseljavanja razrijeđenu octenu kiselinu.

5. Taloži se bromna voda - vidi Kvantifikaciju.

kvantificiranje

Bromometrijsko određivanje temelji se na činjenici da brom interagira u suvišku s resorcinolom da nastane tribromor-sorcinol:

Višak broma se određuje jodometrijski.

Otopiti 1 g resorcinola u vodi u odmjernoj tikvici od 100 ml i dopuniti do oznake. 25 ml ove otopine ulije se u tikvicu od 500 ml s mljevenim čepom, 50 ml smjese bromata i bromida (2,7833 g kalijevog bromata i 50 g kalijevog bromida u 1 litri otopine), 50 ml vode, 5 ml klorovodične kiseline (sp. težina 1,15) i ostavi jednu minutu, nakon čega se doda još 20 ml vode i 1 g kalijevog jodida. Tekućina se ostavi 5 minuta, a oslobođeni jod titrira se s 0,1 N. otopina natrijevog tiosulfata (indikator - otopina škroba). 1 ml 0,1 n. otopina kalijevog bromata odgovara 0,001835 g resorcinola.

Resorcinum Resorcinum

m-dioksibenzen

Resorcinol je dvohidrični fenol i bezbojni je ili blago ružičasti ili žuti iglasti kristali ili kristalni prah. Ponekad je boja kristala gotovo smeđa. To je zbog nepravilnog skladištenja rezorcinola, koji vrlo lako oksidira. Za razliku od drugih fenola, resorcinol je vrlo lako topiv u vodi, alkoholu i lako u eteru. Topiv u masnom ulju i glicerinu. Teško se otapa u kloroformu. Kada se zagrije, potpuno ispari.

Rezorcin je sastavni dio mnogih smola i tanina, ali se dobiva sintetički – iz benzena metodom sulfoniranja i alkalnog taljenja. Benzen se tretira koncentriranom sumpornom kiselinom kako bi se dobila benzen metadisulfonska kiselina I.

Zatim se reakcijska smjesa tretira s vapnom: sulfo-kiselina u ovim uvjetima stvara kalcijevu sol topljivu u vodi (II), višak sumporne kiseline se uklanja u obliku kalcijevog sulfata:

Rezultirajući resorcinol se pročišćava destilacijom.

Rezorcinol se, kao i drugi fenoli, lako oksidira i sam je redukcijski agens. Može dobiti srebro iz amonijačne otopine srebrnog nitrata.

Rezorcinol daje sve reakcije karakteristične za fenole, uključujući i one s formalin-sumpornom kiselinom (na dnu epruvete nastaje crveni talog). Specifična reakcija na resorcinol, koja ga razlikuje od svih ostalih fenola, je reakcija njegovog spajanja s ftalnim anhidridom u prisutnosti koncentrirane sumporne kiseline da nastane fluorescein, žutocrvena otopina zelene fluorescencije (farmakopejska reakcija).

Antiseptički učinak resorcinola je izraženiji od monohidričnog fenola. To je zbog njegovih jačih regenerativnih svojstava.

Redukciona sposobnost rezorcinola posebno se očituje u alkalnom mediju.

Izvana se primjenjuje kod kožnih oboljenja (ekcemi, gljivične bolesti i dr.) u obliku 2-5% vodenih i alkoholnih otopina i 5-10-20% masti.

Čuvajte u dobro zatvorenim staklenkama od narančastog stakla (svjetlo potiče oksidaciju).

Priznanica. Dobiven iz benzena.

Opis. Bijeli ili bijeli s blago žućkastim nijansama kristalni prah s blagim karakterističnim mirisom. Pod utjecajem svjetlosti i zraka postupno postaje ružičasta.

Topljivost. Vrlo lako topiv u vodi i 95% alkoholu, slobodno topiv u eteru, vrlo slabo topiv u kloroformu, topiv u glicerolu i masnom ulju.

Autentičnost.

1) Kada se otopini željeznog klorida doda otopina lijeka, pojavljuje se plavo-ljubičasta boja, koja od dodatka otopine amonijaka prelazi u smeđe-žutu.

2) Prilikom spajanja nekoliko kristala lijeka s viškom ftalnog anhidrida u porculanskoj čaši, dobiva se žutocrvena talina. Kada se talina otopi u otopini kaustične sode, pojavljuje se intenzivna zelena fluorescencija.

Temperatura taljenja 109-112°.

kvantificiranje.

bromatometrijska metoda ( opcija povratne titracije).

Točan uzorak lijeka stavi se u odmjernu tikvicu, otopi se u vodi, doda se višak od 0,1M KBrO 3 , KBr, H 2 SO 4 , zatim se smjesi doda otopina kalijevog jodida, smjesa se snažno protrese i ostaviti 10 minuta na tamnom mjestu. Nakon toga se doda kloroform i oslobođeni jod titrira s 0,1 M otopinom natrijevog tiosulfata dok ne postane bezbojan.

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, formula za povratnu titraciju

Skladištenje. U dobro zatvorenim staklenkama od narančaste boje.

Primjena. Antiseptik, za kožne bolesti, ekceme, izvana u mastima, pastama ili otopinama, rijetko se koristi interno kao gastrointestinalno dezinficijens.

Rezorcinol nespojivo s timolom, mentolom, aspirinom, kamforom (tvori vlažne smjese).

Lako se razgrađuje (u alkalnom okruženju) - oksidira, obnavlja živine pripravke u metal.

cm. Nastavno-metodički priručnik za unutarljekarničku kontrolu: kapi za oči - otopina resorcinola 1%.

Aromatične kiseline

Aromatske kiseline su organski spojevi koji imaju funkcionalnu skupinu -COOH i benzenski prsten kao radikal.

Najjednostavniji predstavnik je benzojeva kiselina.

Svojstva aromatskih kiselina određuju:

1. Svojstva benzenske jezgre, koja karakteriziraju:

1.1. Reakcije supstitucije vodika u jezgri za halogene, NO 2 - , SO 3 2- - skupine.

2. Svojstva - COOH grupe.

2.1. Tvore soli s alkalijama, teškim metalima, lužinama, karbonatima alkalnih metala.

2.2. Tvore anhidride, kiselinske halogenide, amide.

2.3. Formirajte estere u prisutnosti koncentrirane sumporne kiseline.

3. Reakciju medija aromatskih kiselina određuju indikatori (kiseli).

Slobodne aromatske kiseline koriste se samo izvana, jer. disocirajući na ione, odcjepljuju H + ion, koji djeluje iritativno, čak i cauterizirajuće. Osim toga, ulazeći u krv, mijenja strukturu krvnih stanica, pa se unutra propisuju samo soli i esteri aromatskih kiselina.

Cilj

Cilj rada je provesti reakcije oksidacije i kondenzacije za fenol i njegove derivate.

Teorijski dio

Fenoli su aromatski spojevi koji imaju hidroksilne skupine izravno vezane za aromatsku jezgru. Prema broju hidroksila razlikuju se jednoatomni, dvohidrični i polihidrični fenoli. Najjednostavniji od njih, oksibenzen, naziva se fenol. Oksi derivati ​​toluena (metilfenoli) nazivaju se orto-, meta- i parakrezoli, a oksi derivati ​​ksilena nazivaju se ksilenoli. Fenoli iz naftalenskog niza nazivaju se naftoli. Najjednostavniji dvoatomski fenoli nazivaju se: o - dioksibenzen - pirokatehin, m - dioksibenzen - resorcinol, n-dioksibenzen - hidrokinon.

Mnogi fenoli se lako oksidiraju, što često rezultira složenom mješavinom proizvoda. Ovisno o oksidacijskom sredstvu i reakcijskim uvjetima mogu se dobiti različiti produkti. Dakle, tijekom oksidacije u parnoj fazi (t = 540 0) o - ksilena, dobiva se ftalni anhidrid. Kvalitativna reakcija na fenole je ispitivanje s otopinom željeznog klorida i nastaje obojeni ion. Fenol daje crveno-ljubičastu boju, krezoli - plavu, ostali fenoli - zelenu.

Reakcija kondenzacije je intramolekularni ili intermolekularni proces stvaranja nove C-C veze, koji se obično odvija uz sudjelovanje kondenzacijskih reagensa, čija uloga može biti vrlo različita: ima niz katalitičkih učinaka, daje međureaktivne produkte, jednostavno se veže odcijepljena čestica, pomičući ravnotežu u sustavu.

Reakciju kondenzacije s eliminacijom vode kataliziraju različiti reagensi: jake kiseline, jake lužine (hidroksidi, alkoholati, amidi, hidridi alkalnih metala, amonijak, primarni i sekundarni amini).

Radni nalog

U ovom radu provjeravamo mogućnost oksidacije fenola i stvaranja ftaleina reakcijom kondenzacije.

3.1 Oksidacija fenola i naftola

Oksidacija se provodi otopinom kalijevog permanganata u prisutnosti otopine natrijevog karbonata (soda).

3.1.1 oprema i reagensi:

epruvete;

pipete;

Fenol - vodena otopina;

Naftol - vodena otopina;

Kalijev permanganat (0,5% vodena otopina);

Natrijev karbonat (5% vodena otopina);

3.1.2 Provođenje eksperimenta:

a) stavite 1 ml vodene otopine fenola ili naftola u epruvetu;

b) dodati 1 ml otopine natrijevog karbonata (sode);

c) dodavati kap po kap otopinu kalijevog permanganata uz mućkanje epruvete. Promatrajte promjenu boje otopine.

Oksidacija fenola obično se odvija u različitim smjerovima i dovodi do stvaranja složene smjese tvari. Lakša oksidabilnost fenola u odnosu na aromatične ugljikovodike posljedica je utjecaja hidroksilne skupine, koja naglo povećava mobilnost atoma vodika na drugim atomima ugljika benzenskog otrova.

3.2 Stvaranje ftaleina.

3.2.1 Dobivanje fenolftaleina.

Fenolftalein nastaje reakcijom kondenzacije fenola s ftalnim anhidridom u prisutnosti koncentrirane sumporne kiseline.

Ftalni anhidrid kondenzira s fenolima dajući derivate trifeniletana. Kondenzacija je popraćena eliminacijom vode zbog kisika jedne od karbonilnih skupina anhidrida i pokretnih vodikovih atoma jezgri benzena dviju molekula fenola. Uvođenje sredstava za dehidraciju kao što je koncentrirana sumporna kiselina uvelike olakšava ovu kondenzaciju.

Fenol tvori fenolftalein sljedećom reakcijom:

/ \ /

H H C

3.2.1.1 Oprema i reagensi:

epruvete;

pipete;

Električni štednjak;

ftalni anhidrid;

Sumporna kiselina razrijeđena 1:5;

3.2.1.2 Provođenje eksperimenta:

b) u istu epruvetu dodati otprilike dvostruko više fenola;

c) sadržaj epruvete nekoliko puta protresti i pažljivo dodati 3-5 kapi koncentrirane sumporne kiseline, nastavljajući tresti;

d) zagrijte epruvetu na električnom štednjaku dok se ne pojavi tamnocrvena boja;

e) ohladiti epruvetu i dodati joj 5 ml vode;

f) u dobivenu otopinu kap po kap dodati otopinu lužine i promatrati promjenu boje;

g) nakon promjene boje u sadržaj epruvete dodati nekoliko kapi razrijeđene sumporne kiseline dok se ne vrati izvorna boja ili do promjene boje.

3.2.2 Priprema fluoresceina.

Fluorescin nastaje reakcijom kondenzacije resorcinola s ftalnim anhidridom u prisutnosti koncentrirane sumporne kiseline.

Dvoatomski fenoli s hidroksilnim skupinama u meta položaju, ulazeći u kondenzaciju, oslobađaju dvije molekule vode, jednu zbog kisika jedne od karbonilnih skupina anhidrida i pokretnih atoma vodika benzenskih jezgri dviju molekula fenola. druga molekula vode oslobađa se na račun hidroksilnih skupina dviju molekula fenola i tvori šesteročlani prsten.

Rezorcinol tvori fluorescein sljedećom reakcijom:

OH HO OH HO OH

/ \ / \ /

H H C

3.2.1.1 Oprema i reagensi:

epruvete;

pipete;

Električni štednjak;

ftalni anhidrid;

rezorcinol;

Koncentrirana sumporna kiselina;

Kaustična otopina natrija (5-10%);

3.2.2.1 Provođenje eksperimenta:

a) odvažite 0,1-0,3 g ftalnog anhidrida i stavite u epruvetu;

b) dodati približno dvostruko više resorcinola u istu epruvetu i promiješati protresanjem;

c) sadržaju epruvete pažljivo dodati 3-5 kapi koncentrirane sumporne kiseline;

d) Zagrijte smjesu u epruveti dok se ne pojavi tamnocrvena boja. Zagrijte na električnom štednjaku;

e) ohladiti sadržaj epruvete i dodati joj 5 ml vode;

f) 2-3 kapi dobivene otopine staviti u čistu epruvetu, dodati 1 ml otopine lužine i razrijediti s velikom količinom vode. Pazite na promjenu boje.

3.2.3 Stvaranje aurine

Aurin se dobiva kondenzacijom oksalne kiseline s fenolom u prisutnosti sumporne kiseline.

Kada se zagrije u prisutnosti sumporne kiseline, oksalna kiselina kondenzira se s tri molekule fenola, odvajajući vodu i ugljični monoksid da nastane aurin.

H-O- - H H - -OH

-H. OHO=

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

H-C

3.2.3.1. Oprema i reagensi:

epruvete;

pipete;

Oksalna kiselina;

Koncentrirana sumporna kiselina;

3.2.3.2 Provođenje eksperimenta:

a) izvagati 0,02-0,05 g oksalne kiseline i oko dva puta više fenola;

b) oba reagensa staviti u epruvetu i promiješati mućkanjem;

c) u epruvetu dodati 1-2 kapi koncentrirane sumporne kiseline;

d) pažljivo zagrijati epruvetu sa smjesom dok ne počne vrenje i pojavi se intenzivna žuta boja;

e) ohladiti epruvetu, dodati joj 3-4 ml vode i protresti. Promatrajte boju koja se pojavljuje;

f) u dobivenu otopinu dodajte nekoliko kapi otopine lužine i promatrajte promjenu boje;

3.3 Razgradnja uree (amida karbominske kiseline) pri zagrijavanju.

Kada se zagrije iznad točke tališta, urea se razgrađuje s oslobađanjem amonijaka. Na temperaturi od 150 0 -160 0 C, dvije molekule uree odcijepe jednu molekulu amonijaka i daju biureat koji je lako topljiv u toploj vodi:

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

Biureat karakterizira stvaranje svijetlocrvenog kompleksnog spoja u alkalnoj otopini s bakrenim solima, koji ima sljedeći sastav u otopini natrijevog hidroksida:

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

3.3.1 Oprema i reagensi:

epruvete;

Električni štednjak;

Urea (karbamid);

Kaustična otopina natrija (5-7%);

Otopina sumpornog bakra (1%).

3.3.2 Provođenje eksperimenta:

a) odvažite 0,2-0,3 g uree i stavite u suhu epruvetu;

b) zagrijati epruvetu na električnom štednjaku;

c) promatrati promjene koje su u tijeku: taljenje, oslobađanje amonijaka, skrućivanje;

d) ohladiti epruvetu;

e) u ohlađenu epruvetu dodati 1-2 ml tople vode, promućkati i uliti u drugu epruvetu;

f) u dobivenu mutnu otopinu dodajte 3-4 kapi otopine natrijevog hidroksida dok ne postane prozirna. Zatim dodajte jednu kap otopine bakrenog sulfata i promatrajte promjenu boje (pojavljuje se lijepa ljubičasta boja).

Slične informacije.

Organska tvar iz skupine fenola, jednostavan dvoatomski fenol. Među kemičarima se također koriste nazivi resorcinol i 1,3-dihidroksibenzen. Formula resorcinola slična je formulama hidrokinona i katehola, razlika je u strukturi molekule; u tome kako su OH skupine vezane.

Svojstva

Tvar su bezbojni kristali u obliku igle ili bijeli kristalni prah oštrog fenolnog mirisa. Ponekad prah može biti ružičaste ili žućkaste boje. Ako je jako obojen, poprimio ružičasto-narančastu ili smeđu boju, to znači da je reagens pogrešno pohranjen i da je oksidirao. Rezorcinol je zapaljiv. Dobro se otapa u vodi, dietil eteru, etilnom alkoholu, acetonu. Može se otopiti u uljima, glicerinu. Gotovo netopiv u kloroformu, ugljičnom disulfidu, benzenu.

Reagens pokazuje kemijska svojstva fenola. Snažno redukcijsko sredstvo, lako se oksidira. Reagira s lužinama, stvarajući fenolate soli; s amonijakom, halogenima, s jakim kiselinama (na primjer, s dušičnom, sumpornom, pikrinom, ledenom octenom).

Za kvalitativno određivanje rezorcinola koriste se sljedeće reakcije:
- s željeznim kloridom - otopina postaje tamno ljubičasta, gotovo crna;
- fuzija s ftalnim anhidridom u prisutnosti katalizatora dovodi do stvaranja karakteristično obojene, fluorescentno zelene tvari - fluoresceina. Sam fluorescin ima žutocrvenu boju otopine (reakcija razlikuje resorcinol od drugih fenola).

Prašina rezorcinola, a posebno njegove pare, nadražuju kožu, dišne ​​organe i sluznicu očiju. Udisanje para i prašine reagensa uzrokuje kašalj, mučninu, lupanje srca, vrtoglavicu, pa morate raditi s rezorcinolom koristeći respiratore ili maske, zaštitne naočale, u kombinezonu, u prozračenom prostoru. Ako se sumnja na trovanje, mjesto izlaganja reagensu treba isprati s puno vode, žrtvu izvesti na svježi zrak i pozvati liječnika.

Čuvajte resorcinol u zatvorenoj posudi, u tamnim, suhim, hladnim prostorijama, strogo odvojeno od zapaljivih tvari.

Primjena

Resorcinol je tražen u kemijskoj industriji kao sirovina za proizvodnju umjetnih bojila, fluoresceina, resorcinol-formaldehidnih smola, otapala, stabilizatora, plastifikatora i UV apsorbera za plastiku.
- U analitičkoj kemiji koristi se u kolorimetrijskim studijama. Uz njegovu pomoć određuje se sadržaj cinka, olova, ugljikohidrata, furfurala, lignina itd.
- U industriji gume.
- U industriji krzna, kao boja za krzno.
- Vrlo se široko koristi u medicini i farmaciji. Koristi se kao dezinficijens, sredstvo za kauterizaciju, sredstvo za zacjeljivanje rana, anthelmintik. Uključeno u sastav otopina i masti za liječenje različitih, uključujući gljivične i gnojne, kožne bolesti; akne, seboreja, dermatitis, ekcem, staračke pjege.
- Za nabavku eksploziva.