Химия. Экология. Медицина



жүктеу 2.07 Mb.
бет28/61
Дата22.02.2016
өлшемі2.07 Mb.
1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   61

ФРИДРИХ ВЁЛЕР И ЕГО РЕАКЦИИ

Шкорупинская А.В., 28 группа. Руководитель: Сыровая А.О.


Фридрих Вёлер (1800-1882) – немецкий химик, родился в городе Эшерхейме в семье именитого бюргера. В 1822 году Вёлер открыл циановую кислоту HOCN. Фридриху принадлежат такие работы: исследование мочевой кислоты и её производных (совместно с Либихом, 1838), получение алюминия нагреванием хлористого алюминия с калием (1827), получение фосфора накаливанием смеси фосфорно-кислого кальция с углём и песком (1829), карбида кальция и действием на него воды ацетилена (1862).

В 1862 г. Вёлер решил попытаться поучить метал кальция из негашеной извести с помощью угля. В течении многих дней Вёлер делал один опыт за другим, накаливая в закрытом тигле смесь порошка извести и угля, но каждый раз получал лишь золу – спекшуюся массу сероватого цвета. Накануне прошел сильный дождь, и во дворе лаборатории образовались лужи. Лабораторный служитель вытряхнул в одну из них золу из банки и вода в луже вдруг закипела, а поверхность покрылась пузырьками, но не пара, а какого-то газа с неприятным запахом. А когда он поднёс спичку, то пузырьки газа начали воспламеняться один за другим с довольно сильным взрывом, и поверхность лужи покрылась язычками яркого, коптящего пламени. Вместо реакции восстановления в тигле с сильной нагретой смесью порошков извести и угля происходила реакция образования карбида кальция СаС2, который был принят Вёлером за золу. Уравнение этой реакции пишется так:

СаО + 3С = СаС2 + СО

Карбид кальция энергично взаимодействует с водой, причем образуются гашеная известь и газ ацетилен. Происходящая при этом реакция идет по уравнению:

СаС2 + 2Н2O= С2Н2 + Са(ОН)

Считалось, что вещества, из которых состоят живые тела, существенно отличаются от минеральных веществ и что органические вещества не могут быть получены или синтезированы в лаборатории. Мозг человека и приборы химических лабораторий считались слишком несовершенными и примитивными, чтобы воспроизвести эту силу природы. Опыт за опытом давал отрицательные результаты, но Фридрих усердно продолжал искать. Трудно описать изумление молодого исследователя, когда он изучил это вещество, полученное им из неодушевленных составных частей в неодушевленной колбе. Оказалось, что в его руках был один единственный грамм длинных белых игольчатых, блестящих кристаллом того же самого вещества, которое впервые полстолетия назад Руелль нашел в моче и которое затем изучил Фуркруа и назвал мочевиной. Эта белая соль до того никогда еще не была синтезирована вне организма. Он произвел синтез первого органического соединения вне живого организма. Вёлер опубликовал свою скромную статью о синтезе мочевины в 1828.



РЕАКЦИЯ РОЗЕНМУНДА (РЕАКЦИЯ РОЗЕНМУНДА-ЗАЙЦЕВА)

Зыонг Хуен Чанг, 29 группа. Руководитель: Андреева С. В.


Реакцией Розенмунда-Зайцева называют селективное каталитическое восстановление ацилхлоридов водородом до альдегидов, которые широко используются в химической и фармацевтической промышленности, а также нашли применение в медицине. Реакция Роземунда находит применение в лабораторной практике. Она открыта М. Зайцевым в 1872 и более подробно исследована в 1918 К. Розенмундом.

В современной практике восстановление хлорангидридов кислот в альдегиды чаще стали осуществлять алюмогидридом лития LiAIH4 и боргидридом натрия NaBH4. В качестве катализатора обычно используют металлический палладий (Pd) на носителе (BaSO4, CaCO3, ВаСО3, асбест, уголь, кизельгур), иногда Pt или Ni.

Для предотвращения дальнейшего восстановления альдегидов в катализатор вводят контактные яды (фенилизотиоцианат, тетраметилтиомочевину, серу и др.). Реакцию проводят в органическом растворителе (бензоле, толуоле и др.), содержащем суспендированныйкатализатор, при 80-180°С. Реже используют парофазное гидрирование при 150—200°С. Часто в качестве побочных продуктов образуются спирты, углеводороды и сложные эфиры [образуются из спиртов и RC(O)Cl]. Также в реакционных смесях в следовых количествах обнаруживаются простые эфиры, ангидриды кислот, олигомеры и полимеры.

В условиях Роземунда реакции из хлорангидридов дикарбоновых кислот во многих случаях диальдегиды не образуются: из дихлорангидрида фталевой кис-лоты образуется в основный фталид, из дихлорангидрида янтарной кислоты - бутиролактон, а из дихлорангидрида адипиновой кислоты-циклопен-танкарбоновая кислота и соответствующая альдегидокислота. Из хлорангидрида трифенилуксусной кислоты образуется трифенилметан:

Модификации Роземунда реакции:

а) восстановление хлорангидридов или амидов карбоновых кислот комплексными гидридами,

б) восстановление нитрилов в имины с последующим их гидролизом (модификация Стефена).

ПРАВИЛО БЕЙЛЬШТЕЙНА. ПРОБА БЕЙЛЬШТЕЙНА

Трусевич В.С., 30 группа. Руководитель: Лукьянова Л.В.


Фёдор Фёдорович (Фридрих Конрад) Бейльштейн — русский химик-органик, первый издатель широко известного справочника по органической химии «Справочник Бейльштейна». Основной областью исследований Бейльштейна являлась органическая химия, прежде всего химия ароматических соединений. В 1872 Бейльштейн предложил высокочувствительную реакцию открытия галогенов в органических соединениях прокаливанием их на медной проволоке в пламени газовой горелки (проба Бейльштейна). Прочность связи атома галогена и атома углерода зависит от природы органического соединения и от галогена. Менее прочные связи в алифатических соединениях, более прочные – в ароматических. На прочность связи влияет удаленность валентного электрона галогена от ядра. Для переведения связанного галогена в ионное состояние существует ряд методов. Выбор метода зависит от прочности связи. После переведения в ионное состояние требуется дальнейшее обнаружение галогена фармакопейными методами.

Проба Бейльштейна (реакция Бейльштейна), способ обнаружения атомов Сl, Вr и I в органических соединениях. Основан на способности СuО при высокой температуре разлагать галогенсодержащие органические соединения с образованием галогенидов Cu(II):

CuO + RHal + O2 → CuHal2 + CO2 + H2O

CuCl2 + RHal + O2 → Cu2Hal2 + CO2 + H2O

Медную проволоку прокаливают в пламени горелки Бунзена. При прокаливании происходит окисление меди кислородом воздуха.

2Cu + O2 = 2CuO

При внесении остывшей медной проволоки, покрытой слоем оксида меди, в хлороформ или четыреххлористый углерод, часть вещества остается на проволоке и вместе с ней попадает в пламя, где при высокой температуре образуются летучие галогениды меди.

2CH3Hal + 5CuO = CuHal2 + 4CuHal + 2CO2 + H2O

При нагревании хлорид меди переходит в пары, за счет тепловой энергии происходит возбуждение атомов металла. В возбужденном состоянии атомы могут пробыть не более 7-10 секунды, осуществляется обратный переход электронов с более высоких энергетических уровней на более низкие. При наличии в пробе галогенов образующиеся СuНаl2 восстанавливаются до CuHal, которые, испаряясь, окрашивают пламя: CuCl и CuBr - в сине-зеленый цвет, CuI - в зеленый. Фторорганические соединения не окрашивают пламя, так как CuF нелетуч. В зависимости от содержания галогенов окрашивание исчезает мгновенно или наблюдается в течение 1-2 с. Предел обнаружения галогенсодержащего соединения менее 0,1 мкг. Реакция неизбирательна: мешают нитрилы, мочевина, тиомочевина, некоторые производные пиридина, карбоновые кислоты, ацетилацетон и др. При наличии щелочных и щелочноземельных металлов пламя рассматривают через синий светофильтр.

Литература:

1. Шмулевич Л. А., Мусабеков Ю. С. Фёдор Фёдорович Бейльштейн (1838—1906). — М., 1971.

2. Капельный анализ органических веществ, пер. с англ., М., 1962, с. 109-15; Mazor L, Analytical chemistry of organic halogen compounds, Bdpst, 1975, p. 61-65. М. М. Бузланова.

3. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. Начала органической химии. В 2-х томах. — 2-е изд., пер. — М.: «Химия», 1974. — Т. 1. — 624 с.

1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   61


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет