Сабақтарға арналған әдістемелік өңдеу ОҢТҮстік қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы

Оқыту мақсаты:

1. 
   Студенттерге Фридель-Крафтс реакциясы ұғымын қалыптастыру
   

3. Изопропилбензол, бензофенол синтездерін жүргізу үшін қажетті ыдыстар мен реактивтер дайындау

3. Изопропилбензол, бензофенол синтездерін жүргізу үшін қажет ыдыстарды және реактивтерді дайындау.
Білім берудің және оқытудың әдістері : Семинар, зертханалық жұмыс, бақылау

Лабораториялық жұмыс

Фридель-Крафтс реакциясы:изопропилбензол,бензофенол синтезі.

Деңгейі 300 мл-ік түбі дөңгелек колбаны кері мұздатқыш және тамшылатқыш шұңғымамен екі мүйізді форштосс арқылы байланыстырып,хлоркальцилі түтікпен жалғайды.Хлоркальцилі түтіктің сыртқы бітіміне шыны түтікті жалғастырып,оны колбаға немесе бір кесе суға хлорсутекті сіңдіру үшін салады.Түтіктің соңы судың беткейінен 1 см арақашықтықта болуы керек.Колбаға 80 мл кептірілген бензолды,2 гр сусыздандырылған майдалатылған алюминий хлоридін ендіреді және алынған затты (80 С ̊-ты) сулы моншада қыздырады.

Көңіл аудару!Барлық сусыздандырылған алюминий хлоридімен жүргізілетін операцияларды өте тез жүргізу керек,себебі ол гигроскопиялы және суға атылыс күйде әсер етеді.Тамшылатқыш шұңғымада 10 мл изопропилхлоридін және 20 мл кептірілген бензолды араластырады.Алынған ерітіндіні қыздырылған реакция массасына тамшылатып ендіреді,сосын колбаны (80 С ̊-та) сулы моншада хлорсутектің бөлінуі тоқтағанша ұстап тұрады.Реакция жүрісін суда дымқылдатылған универсалды индикатор қағазы көмегімен оның қызыл түске боялып кетпеуін қадағалайды.Кейін реакциялық қоспаны мұзды стақанға құяды және 20 мл 10 %-ық хлорсутек қышқылды ерітіндісін қосады,бөлгіш шұңғымаға ауыстырады,сосын сыртқы қабатын бөліп алады,бұл бензол ішіндегі изопропилбензол ерітіндісі,конустық колбаға,басында оны 10 %-ық натрий гидроксиді ерітіндісінде жуады (25 мл-нан 3 порция),сосын нейтралды реакцияға дейін сумен жуады және сусыз кальций хлоридімен кептіреді.

Заттың бөлінуі.Ерітіндіні сүзгішті фильтр арқылы фильтрлейді,Вьюрц колбасына салады,бірінші сулы мұздатқышты бензолды айдайды, сосын мұздатқышты изопропилбензолды айдайды.

Ацетофенон

Ацетофенон( метилфенилкетон,С₆Н₅СОСН₃ )-майлы ароматты кетон.

Қасиеттері

Ацетофенон –түссіз майлы сұйықтық және де қатты мойыл иісіне ие болып табылады.Этанолда диэтил эфирінде,ацетонда,хлороформда,бензолда жақсы ериді.Судың ацетофенонда ерігіштігі 1,65% масс.,ацетофенонның суда ерігіштігі-0,55%масс.

Ацетофенон барлық химиялық қасиеттерге ие,және де кетондар мен ароматтық қосылыстарға мінезі тән.

Алынуы

Ацтофенонды бензолдан және ацетилхлоридтен (немесе сірке су ангидридінен)Фридель-Крафтс реакциясында темір хлоридінің немесе алюминийдің қатынасуы бойынша алады;этилбензолдың қышқылдануының сұйық фазада ауа оттегісінің 115-120 С ̊-та катализаторладың қатынасуымен (кобальт бензоаты,мыс,марганец,никель,қорғасын,темір).

Ацетофенон парфюмерияда иісті заттар ретінде қолданылады.Сонымен қатар ацетофенонда ұйықтататын әсері бар.Оның өнімдері-хлорацетофенон-жасаурағыш заттар болып табылады.

Бензофенон синтезі

Алыну әдісі 1.(лабараториялық синтез),

Дөңгелек түпті екі ауызды колбаға,механикалық араластырғышпен,тамшылатқыш шұңғымамен,термометрмен және кері мұздатқышпен жабдықталған ,ажыратылып тұрған хлорлы сутекті сіндіру үшін, 455 г (3,4 мол)сусыз хлорлы алюминийді және 1 л (10,2мол) кепттірілген төртхлорлы көміртекті ендіреді.Колбаны мұздармен жақындастырып ,айналдырғышты қосады,сол кезде төртхлорлы көміртектің температурасы 10-15 ̊Стүседі,сосын тиофеннен бос жүретін 50 мл құрғақ бензолды қосады.Хлорсутектің бөлінуімен және температураның жоғарылауынан реакцияның басталғаны байқалады.Реакция басталған кезде жақсы мұздату үшін мұзға тұз қосамыз.Температура қайта төмендей бастағанда бензолдың 550 мл (барлығы 6,7 мол)қоспасын қосады.Өте жақсы суыту кезінде қосылу 1-2 сағатқа дейін барады.Бензол мен төрхлорлы көміртектің барлық қосылыстарын қосқанна кейін араластыруды тағы 3 сағатқа дейін жалғастырады,температурасын 10 ̊ С-та ұстайды.Осыдан соң қозғалтқышты тоқтатып,алынған затты 12 сағатқа қалдырады.Алынған заттың температурасы бөлменің температурасымен теңеседі.Сосын қозғалқышты қайта іске қосып жай-абайлап 500 мл суды құяды. Осы уақытта әдетте төртхлорлы көміртектің артық мөлшері шыға бастайды.Сосын төртхлорлы көміртектің көп мөлшерін азайту үшін алынған затты су моншасында қыздырады,сосын айдау арқылы бумен осының қалдығын жояды,осымен бірге бір уақытта дихлордифенилметан бензофенонға айналады.Төртхлорлы көміртекті айдау 30 мин-қа дейін айдалады,алайда гидролизді аяқтау үшін бу арқылы айдауды тағы жарты сағатқа дейін созады.Сосын су қабатынан бензофенонның беттік қабатын бөліп алады және соңындағысынан 200 мл бензол арқылы бензофенонды бөліп алады.Бензол және бензофенон ерітіндісін арнайы 1 л Клаяйзен колбасына айдау үшін құйып алады.Бензолды және суды атмосфералық қысым арқылы айдайды,ал бензофенонды вакуумда айдайды.
Әдебиеттер:

1.Патсаев А.К, Ахметова А.А, Ильясова О.У.»Руководство к лабораторным занятиям по органической химии»,I-часть.Шымент,2005 г,-С.139

2.»Руководство к лабораторным занятиям по органической химии»под редакцией Тюкавкиной Н.А.Дрофа,Москва,2003,-С.205-207.

3.В.П Черных,В.И.Гридосов,И.С.Гриценко “Руководство к лабораторным и семинарским занятиям по органической химии”Харьков, 1989 г.-383с.

4.Лабораторные работы по органической химии. Под редакцией проф. О.Ф.Гинзбурга,Москва 1970.-295с.

5.Н.В.Васильева,Т.А. Смолина,В.К.Тимофеева.Органический синтез.Москва 1986.-367с.

6.»Руководство к лабораторным занятиям по органической химии»под редакцией Тюкавкиной Н.А.Медицина.Москва,1985,-С.24-33.

Бақылау сұрақтары:

1. Фридель-Крафтс реакциясы.

2. Изопропилбензол,бензофенол синтезі.

Сабақ №4

Тақырыбы: Сульфирлеу реакциялары: Сульфанил қышқылы, бензолсульфоқышқылы (NaCl), толуолсульфоқышқылы.

Мақсаты:Студенттер сульфанил қышқылы, бензолсульфоқышқылы (NaCl), толуолсульфоқышқылдарының сульфирлеу реакциялары мен синтездеуді білуі керек

Оқыту мақсаты:

1. 
   Студенттерде сульфирлеу реакциялары туралы түсінікті қалыптастыру
   

1. 
   Сульфирлеу реакцияларының механизімі
   

Сульфирлеу реакциясы: Сульфанилді қышқылдың синтезі,бензолсульфоқышқылы (NaCl),толуолсульфоқышқылы.

280-300 ̊С та жайылатын ақ сұр түсті кристаллдар көрсетіледісуда шекті ериді.Сульфанилді қышқыл-ішкі тұз,аминтобы сульфоқышқылы қалдығы арқылы бейтараптанды,сондықтан ол минералды қышқылдар тұзын құрмайды,алайда оның сульфотобы негіз арқылы бейтараптанады.

Сульфанил қышқылын анилин арқылы алады;C₆H₅NH₂^*H₂SO₄ анилинсульфатын 180-200 ̊С-та қыздыру арқылы. Шығуы 60% болатын таза сульфанил қышқылын бөліп алуға болады,оған реакциялық қоспаны 180-190 ̊С та 5 сағатта 3 моль күкірт қышқылды анилинді қыздырып алу арқылы.Суық судағы қышқылдардың аз ерігіштігі ол күкірт қышқылымен дисульфоқышқылының артық мөлшерінің бөлінуін жеңілдетеді.Сульфанил қышқылын алудың ең жақсы техникалық әдісі ол моносульфатты анилинді 8 сағат 180 ̊С та қыздыру арқылы алу болып табылады.Сульфанил қышқылы сонымен қоса олеумның салмақтық 2 бөліктерімен бірнеше минут аралығында анилинді қайнату арқылы құрылады,бірақ сонымен қоса өте қатты іруі басталады.Сульфанил қышқылы хлорсульфонды анилин этил эфир қышқылының әсері арқылы басқа қосылыстармен байланысқанда құрылады.Осыны және де этилкүкірт қышқылының анилинді тұзын қыздыру арқылы да алуға болады.

Түссіз.жапырақ көріністі кристаллдар

C₆H₆O₃S

С6Н5SO3H

Толуолсульфоқышқылдар

СН₃С₆Н₅-n(SO₃H)n,түссіз, және өте гигроскопиялық заттар;суда,спирта,ацетонда жақсы ериді ал диэтил эфирде ерімейді.Осылардың көбісінде нақты балқу температурасы жоқ,сондықтан иденфикациялау үшін олардың эфирін,хлорангидридтерін немесе амидтерін қолданады.

Органикалық препараттардың синтезі, 95 % этил спирті және толуолсульфоқышқылы + 5 мл күкірт немесе тұз қышқылын (катализатор) Дина-Старка сұғындырмасымен 2-3 сағ қайнатсақ (санауға байланысты судың бөлінуі біткенше)сосын суытамыз сонда қалдық бөлініп түседі немесе эфир бөлініп түседі мұнда сұйық күйде аламыз.Егер эфир қатты күйде болса,онда суытуына байланысты сумен араластырғанда тұнба бөлінеді сосын оны Шоттеде немесе Бюхнерде фильтрлаймыз,сосын сульфат магнийіне немесе мыс эксикаторына.

1.Патсаев А.К, Ахметова А.А, Ильясова О.У. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» I-бөлім.Шымент,2005 ж,-б.139

2. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» Тюкавкин Н.А.Дрофа редакциясының қол астында,Москва,2003ж,-б.205-207.

3.В.П Черных,В.И.Гридосов,И.С.Гриценко«Органикалық химиядан лабораториялық және семинариялық сабақтардың басшысы» Харьков, 1989 ж.-б383.

4.Органикалық химиядан лабораториялық сабақ.Профессор О.Ф.Гинзбург редакциясы қол астында,Москва 1970ж.-Б295.

5.Н.В.Васильев,Т.А. Смолин,В.К.Тимофеев.Органикалық синтез.Москва 1986ж.-б367.

6. «Органикалық химиядан лабораториялық сабақтардың басшысы» Тюкавкин Н.А. редакциясы қол астында Медицина.Москва,1985ж,-Б.24-33.

Бақылау сұрақтары:

1. Алкилирлеу реакциясының механизімін жазыңыз.

2. екіншілік-бутилбензол синтезінің орындалу тәртібін жазыңыз.

3. Ацилирлеу реакциясының механизімін жазыңыз.

Оқыту мақсаты:

2. Азобірігу реакцияларының механизімін үйрену.

1. 
   Диазоттау және азобірігу реакцияларына жалпы сипаттама беру.
   
2. 
   Азобірігу тұзынан азоттың бөлініп шығу реакциясы .
   
3. 
   Азобірігу тұзынан азоттың бөлінбеу реакциясы.
   
4. 
   Азобірігу синтезінің құрылымы және әдісі.
   
5. 
   Диазаттау синтезінің жалпы әдістері.
   

1.Патсаев А.К, Ахметова А.А, Ильясова О.У. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» I-бөлім.Шымент,2005 ж,-б.139

2. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» Тюкавкин Н.А.Дрофа редакциясының қол астында,Москва,2003ж,-б.205-207.

3.В.П Черных,В.И.Гридосов,И.С.Гриценко«Органикалық химиядан лабораториялық және семинариялық сабақтардың басшысы» Харьков, 1989 ж.-б383.

4.Органикалық химиядан лабораториялық сабақ.Профессор О.Ф.Гинзбург редакциясы қол астында,Москва 1970ж.-Б295.

5.Н.В.Васильев,Т.А. Смолин,В.К.Тимофеев.Органикалық синтез.Москва 1986ж.-б367.

6. «Органикалық химиядан лабораториялық сабақтардың басшысы» Тюкавкин Н.А. редакциясы қол астында Медицина.Москва,1985ж,-Б.24-33.

Бақылау сұрақтары:

1.Азо –және диазозаттарға сипаттама беру.

2.Азо- және диазозаттардың формулаларын жазып көрсетіңіз.

3.Бензолдиазон борфтордың алынуын жазып көрсетіңіз

4.Арилдиазоний тұзынан азоттың бөлініп шығу реакциясын схема түрінде көрсетіңіз.

5.Азобірігу түзілу схемасын жазып көрсетіңіз.

Оқыту мақсаты:

2.Спирт және альдегиттердың тотығу және тотықсыздану реакцияларын білу.

1.Тотығу байланысы С-Н.

2.Спирт және альдегиттердың тотығуы .

3.Тотығу байланысы С-С.

4.Органикалық құралымдардың тотықсыздануы
Білім берудің және оқытудың әдістері : Семинар, (Кіші топтарда жұмыс), бақылау
Әдибиеттері:

1.Патсаев А.Қ, «Көмірсутектің функциялық туындысы» Оқу құралым.Шымкент 2002ж.-Б,180-208.

2:Б.Л:Белобородов ,С.Э.Зурабян ,А.П.Лузин,Н.А.Тюкавкин.Органикалық химия.Оқулық М.Дроф.2004ж.Б.514-537.

3. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» Тюкавкин Н.А.Дрофа редакциясының қол астында,Москва,2003ж,-б.246-250.

4.Патсаев А.Қ.Ахметова А.А.Ильясова О.У. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық»I –бөлім,2005ж,Б.96-103.
Қосымша әдебиеттер:

1.Н.А.Тюкавкин,Ю.И.Бауков«Биоорганикалық химия» Оқулық. Москва, Дрофа, 2005ж.Б163-167.

2. «Органикалық химиядан лабораториялық кәсіптерге басшылық» Тюкавкин Н.А.Дрофа редакциясының қол астында,Медицина.Москва,2003ж,-б.169-180.


Бақылау сұрақтары:

1. 
   Тотығу және тотықсыздану реакцияларына сипаттама беру.
   
2. 
   Спирттерді дегидрлеу реакциясының схемасын жазыңыз.
   
3. 
   Эпокситтің құралу схемасын жазыңыз.
   
4. 
   Бензол, нафталин, антрацендің тотығу реакциясын жазыңыз.
   
5. 
   Карбонил құралымының тотықсыздануын жазыңыз.
   
6. 
   Алғашқы аминдердың тотығу реакциясын жазыңыз.
   

Оқыту мақсаты:

2.Ацетальдегид және бензой қышқылын синтездеу үшін жұмыс орынын дайындау

3.Ацетальдегид және бензой қышқылы синтездеу ушін керекті ыдыстарды және реактивтерді дайындау.
Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1.Тотыгу реакциясының механизімі.

2.Ацетальдегид және бензой қышқылын синтездеудін техникасы.

Білім берудің және оқытудың әдістері : Семинар, зертханалық жұмыс, бақылау
Бақылау сұрақтары:

1. Иодоформды алу жолдарын айтыныз.