Giáo trình Các bài thực hành tổng hợp hoá học hữu cơ (Phần 2) - Nguyễn Đình Thành

Nội dung text: Giáo trình Các bài thực hành tổng hợp hoá học hữu cơ (Phần 2) - Nguyễn Đình Thành

1. 3. Mang găng tay cao su trong khi thực hiện thí nghiệm, vì acid hydrocloric đặc được sử dụng. Nếu bất kì acid HCl đặc tiếp xúc với da thì ngay lập tức rửa sạch với nhiều nước lạnh và sau đó với dung dịch natri bicarbonat loãng. Chuẩn bị 1. Đọc MSDS (chẳng hạn, ở trang web cho các hoá chất được sử dụng hay được tạo ra trong qui trình này; hoặc các nguồn tài liệu tham khảo như The Merck Index hay CRC Handbook of Chemistry and Physics cũng có thể cung cấp các thông tin này. 2. Trả lời các Câu hỏi và Bài tập chuẩn bị. 3. Đọc và xem lại các Phần 2.5, 2.7, 2.8, 2.15, 2.16, và 2.23. Hoá chất & dụng cụ Hoá chất Dụng cụ Toluen 2 ml Bình cầu đáy tròn 1 cổ dung tích 250 ml 1 KMnO4 5,5 g Sinh hàn hồi lưu 1 Acid HCl đặc 5 ml Bình nón dung tích 250 ml 1 Cốc dung tích 250 ml 2 Cách tiến hành Chuẩn bị Cho 5,5g KMnO4 đã được nghiền nhỏ vào bình Tránh để KMnO4 bám phản ứng cầu đáy tròn dung tích 250 ml, sau đó cho tiếp vào miệng bình cầu, 2 ml toluen và 80 ml nước. dùng lượng nước được sử dụng trong phản ứng để rửa sạch vết KMnO4, nếu có. Tiến hành 1. Lắp sinh hàn hồi lưu và đun sôi hỗn hợp phản Tốt nhất là đun trực phản ứng ứng trên nồi cách cát suốt 4 giờ thỉnh thoảng lắc tiếp trên bếp điện để đều hỗn hợp trong bình. Để hỗn hợp sôi đều cần bảo đảm cho hỗn hợp thêm vào đó 1-2 viên đá bọt. phản ứng sôi mạnh. 2. Có thể nhận ra sự kết thúc phản ứng khi thấy dung dịch không còn màu tím. Nếu sau 4 giờ đun sôi hỗn hợp phản ứng vẫn còn màu tím thì có thể thêm vào vài giọt ancol etylic hoặc vài hạt acid oxalic cho tới khi dung dịch mất màu. 60
2. Xử lí phản 1. Để nguội hỗn hợp phản ứng. Lọc bỏ MnO2 Do tích số tan, nên ứng, phân bằng phễu lọc tam giác. Rửa kết tủa trên phễu 2 MnO2 tan một lượng tách sản lần bằng nước sôi, mỗi lần 10ml. Gộp nước lọc rất nhỏ trong nước, phẩm lại đổ vào cốc rồi cho bay hơi trên bếp điện hoặc nhất là khi ở dung cách cát đến khi thể tích còn lại khoảng 25-30ml. dịch nóng, nên khi cô Lọc lần nữa qua phễu tam giác để loại bỏ MnO2 cạn dung dịch thì (nếu có) và cũng rửa kết tủa trên phễu một lần MnO2 sẽ kết tủa xuống bằng 10ml nước sôi. (Vì sao?). 2. Để nguội nước lọc rồi thêm vào đó từng giọt acid HCl (1:1) cho tới phản ứng acid theo chỉ thị đỏ Công gô. Lọc hút acid benzoic tách ra bằng phễu Buchner, rửa bằng một ít nước lạnh và để khô ngoài không khí. Hiệu suất điển hình là khoảng 1,5 g (65%). Phân tích Cân lượng thu được, tính hiệu suất và thử điểm kết quả nóng chảy. Acid benzoic là chất rắn kết tinh màu trắng, nóng chảy ở 121–122ºC, ít tan trong nước lạnh, nhưng tan tốt trong nước nóng, benzen, cloroform, aceton và methanol. Phổ IR hồng ngoại, 1H-NMR, 13C-NMR và EI-MS của toluen và acid benzoic được dẫn ra ở dưới. (neat) 61
3. CH3 400 MHz, CDCl3 CH3 100 MHz, CD2Cl2 62
4. CH3 (KBr) 250 MHz, CD3OD 63
5. 100 MHz, CD3OD CO 2H THÍ NGHIỆM 2. OXY HOÁ CYCLOHEXANOL THÀNH CYCLOHEXANON BẰNG NATRI HYPOCLORIT OH O NaOCl, H2O CH3CO2H Cyclohexanol Cyclohexanon o 20 3 o 20 3 §s 161 C; d4 0,941 g/cm ; §s 155,65 C; d4 0,95 g/cm ; n 20 1,4641; M=100,16 g/mol n 20 1,4507; M=98,14 g/mol D D 64
6. Mục đích Để chứng minh sự oxy hoá của một alcohol bậc hai thành keton tương ứng khi sử dụng acid hypoclorous. An toàn phòng thí nghiệm 1. Cyclohexanol là chất gây kích thích. Tránh để nó tiếp xúc với da, mắt và quần áo. 2. Acid acetic băng là tác nhân hút nước mạnh, gây kích thích và gây bỏng da. Xử lí nó một cách cẩn thận trong tủ hút. Tránh để nó tiếp xúc với da, mắt và quần áo. 3. Dung dịch natri hypoclorit làm thoát khí clor, gây kích thích mắt và đường hô hấp. Xử lí nó một cách cẩn thận trong tủ hút. 4. Giữ phản ứng trong tủ hút cho đến khi toàn bộ tác nhân oxy hoá dư được trộn với natri thiosulfat. 5. Không được để dung dịch natri hypoclorit tiếp xúc với da hoặc mắt. Nếu bị thì phải rửa sạch chỗ bị dính hoá chất ngay lập tức với nhiều nước. Natri hypoclorit cũng là chất tẩy trắng quần áo. Chuẩn bị 1. Đọc MSDS (chẳng hạn, ở trang web cho các hoá chất được sử dụng hay được tạo ra trong qui trình này; hoặc các nguồn tài liệu tham khảo như The Merck Index hay CRC Handbook of Chemistry and Physics cũng có thể cung cấp các thông tin này. 2. Trả lời các Câu hỏi và Bài tập chuẩn bị. 3. Đọc và xem lại các Phần 2.5, 2.7, 2.8, 2.15, 2.16, và 2.23. Hoá chất & dụng cụ Hoá chất Dụng cụ 4 Cyclohexanol (d20 0,941) 13 ml Bình cầu 2 cổ dung tích 250 ml 1 Nước Javen (thuốc tẩy trắng) ~200 ml Phễu nhỏ giọt 1 Acid acetic 8 ml Nhiệt kế 1 Dicloromethan 30 ml Bình Erlenmeyer dung tích 100 ml 2 Máy khuấy từ 1 Bộ chưng cất đơn 1 Phễu chiết 1 65
7. Cách tiến hành Chuẩn bị phản 1. Bộ máy phản ứng gồm bình cầu đáy tròn 2 Phần chuẩn bị ứng cổ dung tích 250 ml. Nhiệt kế được cắm vào này nên tiến hành cổ nhỏ của bình cầu qua nút cao su. Phễu nhỏ trong tủ hút! giọt được đặt trên vòng đỡ. Con từ khuấy được cho sẵn vào bình cầu. 2. Cho 12 ml cyclohexanol vào bình cầu. Trong cốc dung tích 500 ml có chứa sẵn 170 ml nước Javen (khoảng 5,3% natri hypoclorit) được đặt trong tủ hút. Thêm từ từ 8 ml acid acetic vào đồng thời khuấy đều. Rót hỗn hợp nhận được này vào phễu nhỏ giọt. Cần chú ý là không được đậy kín phễu nhỏ giọt trong khi thêm hỗn hợp vào bình cầu. Tiến hành phản 1. Bắt đầu từ từ thêm dung dịch chất tẩy theo Việc giữ một ứng từng giọt. Theo dõi nhiệt độ của hỗn hợp phản mảnh giấy trắng ứng. Cần phải duy trì nhiệt độ phản ứng trong phía sau bình cầu khoảng 40–50°C. Không được để nhiệt độ này có thể giúp tăng lên trên 50°C. Sử dụng nồi nước lạnh để cho việc xác định làm mát nếu cần thiết. Và cũng không được màu vàng nhạt dễ để nhiệt độ giảm xuống dưới 40°C, nếu không dàng hơn. quá trình oxy hóa sẽ không hoàn thành. Việc nhỏ giọt cần khoảng 15–20 phút để hoàn thành. Thêm 1–2 ml chất tẩy trắng nữa, khuấy tiếp để trộn lẫn và theo dõi nhiệt độ. Khi tất cả các chất tẩy trắng đã được thêm vào, dung dịch phải có một màu vàng nhạt; nếu không, thêm chất tẩy trắng cho đến khi màu vàng nhạt vẫn tồn tại. Đôi khi có thể khó xác định có thực sự một màu màu vàng nhạt vẫn tồn tại, song không được thêm hơn 5–10 ml chất tẩy trắng bổ sung. 66
8. 2. Sau khi tất cả chất tẩy đã được thêm vào, để yên hỗn hợp phản ứng trong 15 phút, thỉnh thoảng lắc đều. Sau 15 phút, kiểm tra màu của phản ứng. Nếu ta có một màu vàng nhạt thì điều này cho thấy rằng có một lượng dư của acid hypoclorous. Thêm dung dịch natri bisulfit (NaHSO3) vào hỗn hợp phản ứng cho đến khi màu vàng biến mất. Natri bisulfit là chất khử nhẹ và nó sẽ phản ứng với acid hypoclorous. Thường thì một vài mililit là đủ để loại bỏ màu vàng này. Tháo bỏ phễu nhỏ giọt và lắp thiết bị chưng cất đơn. Xử lí phản ứng, 1. Sử dụng bình phản ứng để làm bình cất và phân tách và tinh một bình cầu dung tích 100 ml hoặc bình chế sản phẩm Erlenmeyer để làm bình hứng. Chuyển nhiệt kế lên cổ nối ba. Đậy cổ nhỏ của bình phản ứng bằng nút cao su. Thêm một vài viên đá bọt và tiến hành chưng cất sản phẩm bằng cách đun nóng bình cầu đến khi sôi. Đây chính là sự chưng cất lôi cuốn với hơi nước. Ta sẽ chưng cất một hỗn hợp của nước và chất hữu cơ. Tiếp tục việc chưng cất cho đến khi ta đã thu thập được khoảng 40 ml dịch cất. Ta sẽ thấy một lớp dầu của cyclohexanon ở trên và một lớp dung dịch nước và acid acetic ở dưới. 2. Khi đã thu thập được 40 ml dịch cất thì ngừng chưng cất. Lấy bình hứng ra và cẩn thận thêm từng phần nhỏ natri carbonat rắn vào bình bằng thìa cho đến khi loại bỏ hết acid acetic được chưng cất sang cùng với sản phẩm (Không còn thấy sự thoát khí carbon dioxide!). Thêm một thìa nhỏ natri carbonat rắn nữa và khuấy dung dịch. Ta sẽ thấy sự thoát khí CO2 (Cần thận trong, nếu không ta sẽ bị thất thoát sản phẩm do sự sủi bọt mạnh của dung dịch do việc thêm quá nhanh natri carbonat). Tiếp tục thêm natri carbonat rắn cho đến khi không có thêm bọt khí. Loại bỏ 67
9. pha nước ở dưới bằng pipet Pauster hoặc rót hỗn hợp vào phễu chiết để tách bỏ pha nước sang một bình Erlenmeyer khác, đồng thời thử pH trung tính của pha nước này. Pha hữu cơ được đổ vào bình Erlenmeyer dung tích 100 ml (qua miệng phễu). 3. Cyclohexanon tan ít trong nước (9 g/100 Cyclohexanon ml nước ở 20°C). Để tách phần sản phẩm tan hòa tan trong trong nước, ta thêm NaCl rắn vào hỗn hợp nước khá tốt. Việc (khoảng 0,2 g NaCl cho mỗi mililit nước có hòa tan các muối mặt) để đuổi cyclohexanon ra khỏi pha nước, vô cơ như kali mục đích là để bão hoà pha nước bằng natri carbonat hay cloride rất phân cực. Không thêm quá nhiều natri cloride vào của muối NaCl. Thêm từng ít một muối vào lớp dung dịch và vừa khuấy đều để hoà tan và sau đó lại nước sẽ làm giảm thêm tiếp, cứ tiếp tục như thế cho đến khi ta độ hòa tan của thấy một ít chất rắn còn giữ lại trong hỗn hợp. cyclohexanon, như vậy mà nó có thể được tách ra hoàn toàn với các ether. Quá trình này được gọi là muối kết. 4. Gạn dung dịch vào phễu chiết. Lúc này, lớp Chú ý không để dung dịch nước nằm ở phía dưới và pha hữu chất rắn NaCl lọt cơ cyclohexanon nằm ở phía trên. Tách pha vào phễu, nếu nước vào bình Erlenmeyer và pha hữu cơ không phễu sẽ bị được gộp vào phần sản phẩm chính đã tách ra tắc. ở phía trên. Đổ phần dung dịch nước trở lại phễu chiết bằng dicloromethan (2×15 ml) vào để tách lấy phần cyclohexanon vẫn còn nằm lại trong nước. Lúc này cần xác định xem pha hữu cơ ở trên hay ở dưới, tuỳ thuộc vào lượng NaCl đã được thêm vào; thông thường thì lớp dicloromethan nằm ở phía dưới. Tách lấy pha hữu cơ và gộp chung vào phần cyclohexanon ở trên. Làm khan bằng natri sulfat khan. Dung môi dicloromethan được cất loại bằng chưng cất đơn, sử dụng bình cầu đáy tròn dung tích 100 ml. Thu phân đoạn sôi ở 153–155°C, là sản phẩm cyclohexanon. 68
10. Phân tích kết quả Đong thể tích cyclohexanon. Đo chiết suất. Tính toán hiệu suất. Cyclohexanon (Pimelic keton) là chất lỏng không màu, hoà tan ít trong nước, tan tốt 20 trong etanol, ether, benzen, aketon, clorofom. Đs 155°C; 47°C (15 torr); Đnc −45°C; d4 20 -1 0,9478; nD 1,4507. Phổ HN: νC=O 1720 cm . THÍ NGHIỆM 3. OXY HOÁ CYCLOHEXANOL THÀNH CYCLOHEXANON BẰNG K2Cr2O7/CH3CO2H OH O K2Cr2O7 CH3CO2H Cyclohexanol Cyclohexanon o 20 3 o 20 3 §s 161 C; d4 0,941 g/cm ; §s 155,65 C; d4 0,95 g/cm ; 20 20 nD 1,4641; M=100,16 g/mol n 1,4507; M=98,14 g/mol D Mục đích Để chứng minh sự oxy hoá của một alcohol bậc hai thành keton tương ứng khi sử dụng acid chromic (từ kali bichromat và acid acetic). An toàn phòng thí nghiệm 1. Cyclohexanol là chất gây kích thích. Tránh để nó tiếp xúc với da, mắt và quần áo. 2. Acid acetic băng: làm rộp da. Sơ cứu: nếu bị acid acetic dính vào tay, cần rửa với rất nhiều nước. Nếu mắt bị thương, rửa 15 phút với nước trước khi đưa đi y tế. 3. Dung dịch natri bichromat trong acid là một chất oxy hoá mạnh. Do đó cần rất thận trọng khi làm việc với nó. Tránh để nó tiếp xúc với da, mắt và quần áo. Nếu bị thì phải rửa sạch chỗ bị dính hoá chất ngay lập tức với nhiều nước. Chuẩn bị 1. Đọc MSDS (chẳng hạn, ở trang web cho các hoá chất được sử dụng hay được tạo ra trong qui trình này; hoặc các nguồn tài liệu tham khảo như The Merck Index hay CRC Handbook of Chemistry and Physics cũng có thể cung cấp các thông tin này. 2. Trả lời các Câu hỏi và Bài tập chuẩn bị. 3. Đọc và xem lại các Phần 2.5, 2.7, 2.8, 2.15, 2.16, và 2.23. 69
11. Hoá chất & dụng cụ Hoá chất Dụng cụ Cyclohexanol 8 ml Bình cầu đáy tròn 2 cổ dung tích 500 ml 1 K2Cr2O7 7,5 g Bình Errlenmeyer dung tích 100 ml 2 Acid acetic 17,5 ml Bộ cất phân đoạn 1 Diethyl ether 30 ml Phễu nhỏ giọt 1 CaCl2 khan Phễu chiết 1 NaCl rắn Cốc dung tích 250 ml 1 Cốc dung tích 100 ml 1 Cách tiến hành Chuẩn bị phản 1a. Trong bình Erlenmeyer dung tích 100 ml, hòa tan ứng 7,4 g kali bicromat trong 12,5 ml của acid acetic băng cách lắc hỗn hợp trên bếp điện; sau đó làm nguội giải pháp bằng đá đến 15°C. 1b. Trong một bình Erlenmeyer thứ hai, làm lạnh hỗn hợp của 8 ml cyclohexanol và 5 ml acid acetic trong nồi nước đá. Tiến hành phản Sau khi dung dịch đầu tiên đã được làm lạnh đến 15°C, Ion Cr6+ có ứng chuyển nhiệt kế và điều chỉnh nhiệt độ trong bình thứ màu da hai đến 15°C. Lau khô phía bên ngoài của bình có chứa cam cuối dung dịch dicromat, đổ dung dịch này vào hỗn hợp cùng bị khử cyclohexanol-acid acetic, rửa bình bằng một chút acid hoá đến ion acetic, ghi thời gian và nhấc dung dịch có màu cam nhạt Cr3+ có ban đầu ra khỏi nồi nước đá. Giữ nồi nước đá để sẵn màu xanh sàng sử dụng khi cần thiết*. Phản ứng tỏa nhiệt đó sớm lá cây. Quá vượt khỏi tầm kiểm soát tay trừ khi điều khiển. Khi trình oxy nhiệt độ tăng lên đến 60°C, thì làm lạnh bình trong nước hóa có thể đá chỉ đủ để ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ và sau đó, được theo thỉnh thoảng làm lạnh ngắn, sao cho giữ nhiệt độ gần dõi bởi sự 60°C trong 15 phút. Việc không làm lạnh thêm là cần thay đổi thiết, song bình này nên được thỉnh thoảng lắc và theo màu sắc dõi nhiệt độ. Nhiệt độ tối đa thường là 65°C (25–30 này. phút). Khi nhiệt độ bắt đầu giảm và dung dịch trở thành màu xanh lá cây thì phản ứng hoàn tất. 70
12. Xử lí phản ứng Để yên khoảng 5–10 phút; sau đó đổ dung dịch màu xanh lá cây vào một bình cầu đáy tròn dung tích 100 ml, rửa bình Erlenmeyer bằng 50 ml nước, và thêm dung dịch vào bình để chưng cất với hơi nước của sản phẩm. Việc chưng cất được tiến hành, miễn là bất kỳ phần dầu đi sang cùng với nước, và bởi vì cyclohexanon hòa tan đáng kể trong nước, và tiếp cho đến khi khoảng 40 ml dich cất được thu thập. Ngoài ra, thay vì thiết lập bộ máy chưng cất với hơi nước, thì có thể chỉ cần thêm đá bọt vào bình cầu dung tích 100 ml và chưng cất ra 20 ml chất lỏng, làm nguội bình này một chút, rồi thêm 20 ml nước vào, và tiếp tục chưng cất ra 20 ml chất lỏng nữa. Lưu ý nhiệt độ trong quá trình chưng cất. Đây chính là sự chưng cất với hơi nước, trong đó hơi nước được tạo ra trong bình cất thay vì từ các nguồn bên ngoài. Phân tách sản 1. Cyclohexanon hòa tan trong nước khá tốt. Việc hòa phẩm tan các muối vô cơ như kali carbonat hay natri cloride vào lớp dung dịch nước sẽ làm giảm độ hòa tan của cyclohexanon, như vậy mà nó có thể được tách ra hoàn toàn với các ether. Quá trình này được gọi là muối kết. 2. Để muối kết cyclohexanon, ta thêm vào dịch cất 0,2 g natri cloride cho mỗi mililit nước và lắc bình để hòa tan muối. Tiếp theo, đổ hỗn hợp vào một phễu chiết, rửa bình bằng ether, thêm ether để tổng thể tích là 10–15 ml, lắc phễu chiết, và tách bỏ pha nước. Sau đó rửa lớp ether bằng 10 ml dung dịch NaOH 3M để loại bỏ acid acetic, kiểm tra một giọt dịch rửa để đảm bảo rằng nó chứa kiềm dư, và tách bỏ lớp dung dịch nước. Tinh chế sản 1. Để làm khô lớp ether có chứa nước hòa tan, ta lắc lớp phẩm ether với một khối lượng bằng nhau của dung dịch NaCl bão hoà. Loại bỏ lớp dung dịch nước, đổ lớp ether qua cổ phễu chiết vào một bình Erlenmeyer, thêm khoảng 2,5 g calci cloride, và hoàn thành việc làm khan cuối cùng của dung dịch ether bằng cách thỉnh thoảng lắc dung dịch trong khoảng 5 phút. 71
13. 2. Loại bỏ tác nhân làm khô bằng cách gạn hoặc lọc vào Làm lạnh một bình cầu đã cân trọng lượng trước, và rửa tác nhân bình hứng làm khô (calci cloride) và phễu chiết bằng ether. Lắp bộ đựng ether chưng cất đơn, thêm đá bọt. Cất loại ether trên nồi cách cất loại ra thuỷ. Bỏ nồi cách thuỷ, cất trực tiếp lấy cyclohexanon ở bằng nước nhiệt độ 152-156°C. Hiệu suất 15–16 g. Sản phẩm được lạnh! giữ lại làm chất đầu cho Thí nghiệm điều chế acid adipic. Phân tích kết Đong thể tích cyclohexanon. Đo chiết suất. Tính toán quả hiệu suất. * Nếu các dung dịch acid acetic của cyclohexanol và dicromat được trộn lẫn ở 25°C thay vì ở 15°C thì hiệu suất sản phẩm thô chỉ là 3,5 g. Một bằng chứng về tầm quan hiển nhiên của nhiệt độ phản ứng ban đầu được đề xuất bằng một thí nghiệm sau, trong đó cyclohexanol được hòa tan trong 6 ml benzen thay vì 5 ml acid acetic, và hai dung dịch được trộn lẫn ở 15°C. Trong vòng một vài phút, các tinh thể màu vàng cam tách ra và nhanh chóng đầy bình; có lẽ đó là chromat ester (C6H11O)2CrO2. Khi khối tinh thể nhão được để yên ở nhiệt độ phòng, thì chúng nhanh chóng tan ra, quá trình oxy hóa tỏa nhiệt diễn ra, và cyclohexanon được tạo thành với hiệu suất cao. Có lẽ một nhiệt độ ban đầu thấp đảm bảo chuyển hoá hoàn thành của alcohol thành chromat etser trước khi phản ứng phụ được thiết lập. 1 13 Phổ IR (màng mỏng), H NMR (250 MHz, CDCl3), C NMR (100 MHz, CDCl3), EI- MS của cyclohexanol và cyclohexanon được dẫn ra ở dưới. 72
14. OH 400 MHz, CDCl3 OH 25 MHz, CDCl3 73
15. O –––––––––––––––––––––––––––––––––– 74
16. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHUẨN BỊ 1. Hãy chứng minh rằng không có sự oxy hoá thực xảy ra ở các nguyên tử carbon trong các chuyển hoá của các Phương trình 9.10 và 9.11 bằng cách so sánh số oxy hoá đối với carbon ở trong các chất phản ứng và sản phẩm. 2. Hãy xem xét sự oxy hoá của cyclododecanol (1) thành cyclododecanon (2) khi sử dụng acid hypoclorous để trả lời các câu hỏi sau. OH O NaOCl, H2O CH CO H 3 2 (a) Số oxy hoá của nguyên tử carbonmang nhóm chức alcohol ở 1 là bao nhiêu? (b) Số oxy hoá của nguyên tử carbon này ở 2 là bao nhiêu? (c) Chất nào bị khử hoá trong phản ứng này, và nó bị khử hoá đến chất gì? (d) Hãy đề nghị một chất phản ứng khác với chất tẩy trắng mà có thể oxy hoá 1 thành 2. (e) Hãy viết cấu trúc hoá học của sản phẩm phụ có thể được tạo thành bởi sự α-halogen hoá của 2. 3. Có thể biến đổi cyclododecanon (2) thành cyclododecanol (1) không? Nếu được thì đó là kiểu phản ứng nào và (các) chất phản ứng nào có thể được ? 4. Tại sao acid acetic băng được sử dụng trong phản ứng này? 5. Nhóm chức của natri bisulfit được dùng để phân lập cyclododecanon? 6. Cyclododecanon có cho phép thử iodoform dương tính không? Giải thích. 7. Hãy xác định xem sự biến đổi của ion iodide thành iod là sự oxy hoá hay sự khử hoá. 8. Mục đích của việc thử hỗn hợp phản ứng bằng giấy hồ tinh bột/iodide? Minh hoạ câu trả lời bằng cách chỉ ra phản ứng hoá học mà trong đó iodide chuyển hoá thành iod trong phép thử này. 9. Đối với mỗi phản ứng sau, hãy chỉ ra có hay không sự khử hoá thực, sự oxy hoá, và tính toán sự thay đổi về số oxy hoá cho bất kì carbon bị khử hoá hay bị oxy hoá. (a) O O OH NH2 (b) OH O (c) (d) Cl Br (e) Br –––––––––––––––––––––––––––––––––– 75
17. THÍ NGHIỆM 4. OXY HOÁ 4-CLOROBENZYL ALCOHOL THÀNH ACID 4-CLOROBENZOIC BẰNG CALCI HYPOCLORIT Ca(OCl)2, H2O Cl CH2OH Cl CO2H CH3CO2H 4-Clorobenzyl alcohol Acid 4-clorobenzoic §nc 70-72°C; §s 234°C; §nc 237−240°C; M=156,57 g/mol d 20 1,2 g/cm3; M=142,58 g/mol 4 Mục đích Để chứng minh sự oxy hoá của một alcohol thành acid carboxylic tương ứng khi sử dụng acid hypoclorous. An toàn phòng thí nghiệm Không được để dung dịch calci hypoclorit tiếp xúc với da hoặc mắt. Nếu bị thì phải rửa sạch chỗ bị dính hoá chất ngay lập tức với nhiều nước. Calci hypoclorit cũng là chất tẩy trắng quần áo. Chuẩn bị 1. Đọc MSDS (chẳng hạn, ở trang web cho các hoá chất được sử dụng hay được tạo ra trong qui trình này; hoặc các nguồn tài liệu tham khảo như The Merck Index hay CRC Handbook of Chemistry and Physics cũng có thể cung cấp các thông tin này. 2. Trả lời các Câu hỏi và Bài tập chuẩn bị. 3. Đọc và xem lại các Phần 2.5, 2.7, 2.11 và 2.15. Hoá chất & dụng cụ Hoá chất Dụng cụ 4-Clorobenzyl alcohol 0,5 g Bình cầu 1 cổ dung tích 100 ml 1 Calci hypoclorit thương phẩm 2,4 g Phễu nhỏ giọt 1 Aceton (hoặc acetonitril) 5 ml Sinh hàn hồi lưu 1 Acid acetic 2 ml Bình Erlenmeyer dung tích 100 ml 2 Diethyl ether 30 ml Máy khuấy từ 1 Cách tiến hành Chuẩn bị Cho 2,4 g (65%) vào bình cầu đáy tròn dung tích 100 ml có phản ứng sẵn con khuấy từ. Thêm 20 ml nước vào bình cầu và vừa khuấy hỗn hợp vừa cho 2 ml acid acetic bằng cách nhỏ giọt. Cân 0,5 g 4-clorobenzyl alcohol, và cho vào bình Erlenmeyer nhỏ có chứa sẵn 5 ml acetonitril (hoặc aceton); lắc bình dung để hòa tan alcohol. Lắp bình vào bộ máy đun nóng hồi lưu. 76