Мета роботи: Вивчити хімічні властивості ароматичних амінів, провести відповідні хімічні досліди, якісні реакції.
Тривалість виконання: 2 год.
Теоретична частина
Ароматичними амінами називаються сполуки, в молекулах яких міститься аміногрупа (-NH2, -NHR або –NR2), сполучена з С-атомом ароматичного ядра. Найпростішим первинним ароматичним аміном є анілін C6H5NH2, вторинним – дифеніламін (C6H5)2NH, третинним – трифеніламін (С6H5)3N. Існують також жирно-ароматичні аміни, до складу яких входять не тільки ароматичні, а й аліфатичні радикали:
N-метиланілін – C6H5-NH-CH3, N,N-диметиланілін - C6H5-N(CH3)2. Відомі аміни з аміногрупою в бічному ланцюгу – бензиламін C6H5CH2-NH2,
Хімічні властивості ароматичних амінів визначаються аміногрупою і сполученим з нею ароматичним ядром. Аміногрупа проявляє негативний індукційнй ефект (– І) та протилежний по дії позитивний мезомерний ефект (+ М), який значно сильніший від її – І ефекту. Вільні електрони атома нітрогену аміногрупи взаємодіють з π-електронами бензольного ядра (явище ρ,π-спряження).У зв’язку зі спряженням електронна густина на атомі нітрогену в молекулах ароматичних амінів зменшується. Внаслідок цього зменшується здатність амінного нітрогену приєднувати протон і основні властивості ароматичних амінів значно послаблюються порівняно з основними властивостями амоніаку. Разом з тим, за рахунок сильного + М -ефекту аміногрупи, електронна густина підвищується в о -і п -положеннях бензольного ядра і збільшується активність цих сполук в реакціях електрофільного заміщення. Приєднання протона до аміногрупи (утворення C6H5-NH3+) перетворює її з о -, п -орієнтанта в досить сильний м -орієнтант, оскільки зникає в молекулі ρ,π-спряження, тобто + М – ефект не проявляється, залишається лише сильний – І -ефект.
|
|
.
Експериментальна частина
Дослід 1. Взаємодія аніліну з мінеральними кислотами
У дві пробірки наливають по 1 мл аніліну. В одну додають кілька крапель 10%-ої соляної кислоту, в іншу– 10%-ої сульфатної кислоти.
Спостереження:
Рівняння реакцій:
Дослід 2. Взаємодія аніліну з бромною водою
До 1 мл водного розчину аніліну додають краплями бромну воду.
Спостереження:
Рівняння реакції:
Дослід 3. Взаємодія з хлорним вапном
До краплі розчину солянокислого аніліну (дослід 1) на предметному склі додають краплю насиченого розчину хлорного вапна – CaOCl2.
Спостереження:
Дослід 4. Взаємодія аніліну з лігніном
Краплю розчину солянокислого аніліну (дослід 1) наносять на клаптики газетного і фільтровального паперу.
|
|
Спостереження:
Висновок:
Техніка безпеки
1. Досліди проводять у витяжній шафі.
2. При виконанні дослідів 2 і 3 слідкувати за тим, щоб бромна вода або хлорне вапно не потрапили на шкіру. Берегти очі! При попаданні на шкіру хлорного вапна промити уражене місце водою та нейтралізувати 1%-им розчином оцтової кислоти, бромну воду змити і нейтралізувати 1%-им розчином гідрокарбонату натрію.
3. При попаданні кислот на шкіру промити уражене місце водою та нейтралізувати 1%-им розчином гідрокарбонату натрію.
Контрольні запитання та завдання
1. Наведіть методи добування ароматичних амінів.
2. Порівняйте основні властивості амоніаку, етиламіну та аніліну.
3. За допомогою яких хімічних реакцій можна розрізнити: а) анілін і циклогексиламін; б) N-метиланілін і о -толуїдін; в) анілін і ацетаналід.
4. Запропонуйте хімічні методи для розділення таких сумішей: а) анілін і гексан;
б) анілін і анізол; в) о -нітроанілін і сульфанілова кислота.
5. Поясніть, чи однакову активність виявляють анілін і бензол у реакціях бромування, нітрування, сульфування.
Завдання для самостійної роботи
Здійсніть перетворення:
Перетворити в декілька стадій:
1. Бензен сульфанілова кислота.
2. Анілін 2,6-диброманілін.
3. п - Толуїдин п -ацетамінобензойна кислота.
4. Бензен п - нітроанілін.
5. Анілін п -амінобензолсульфамід.
6. Бензен м -броманілін.
7. Толуен 2-аміно-3-бромотолуен.
8. Анілін п -нітрозо-N-етиланілін.
9. Анілін хлорид о -хлорофеніламонію.
10. Бензен о -нітроанілін.
11. Толуен м -броманілін.
12. Толуен 4-аміно-3-нітротолуен.
Виконати завдання: [2], № 6. 4. 3, 5, 6, 8,16, 21, 25 26, 30, 33, 34.
Лабораторна робота 5