4 Теоретический выход целевого продукта.
Теоретический выход рассчитывают по основному веществу, находящемся в недостатке, т.е. по сульфаниловой кислоте:
1 моль NH2C6H4SO2OH ― 1 моль C16H11N2SO3H
0,026 моль NH2C6H4SO2OH ― x моль C16H11N2SO3H
x = 0,026 моль
Молекулярная масса 2-нафтолоранжевого красителя: 350 г/моль
m(теор)=n×Mr=0,026моль×350г/моль=9,1г
5 Ожидаемый выход целевого продукта
По методике, масса выхода красителя составляет 8г.
4,3 г ― 8 г
4,5 г ― x г
x = = 8,37г
Значит, ожидаемый выход продукта 8,37г.
9,1г ― 100%
8,37г ― x%
x = = 91,98%
6 Описание хода синтеза
а) Диазотирование
В стакане емкостью 100 см3 растворяли при легком нагревании 4,3 г кристаллической сульфаниловой кислоты в 12,5 см3 2н раствора едкого натра. Поскольку сульфаниловая кислота плохо растворима в воде, ее перевели в растворимую натриевую соль.
После растворения всей кислоты жидкость имела щелочную реакцию (по лакмусу). Полученный раствор охлаждили водой, добавили 2,1 г азотистокислого натрия в 25 см3 воды и перемешали до полного его растворения. Далее раствор охлаждили льдом и прилили его при помешивании в стакан емкостью 500 см3 , содержащий 12,5 см3 2н раствора соляной кислоты. Через несколько минут выделился белый порошкообразный осадок соли диазония в виде биполярного иона: (диазотированная сульфаниловая кислота).
Полученный продукт не отделяли, а использовали в виде взвеси. Он более устойчив, чем другие соли диазония, и может храниться несколько часов.
б) Азосочетание
В стакане растворили 2 г едкого натра в 40 см3 воды, в полученный раствор внесли 3,6 г 2-нафтола и прилили при перемешивании взвесь диазотированной сульфаниловой кислоты. Перемешивание продолжали в течение 30 минут. Затем для уменьшения растворимости красителя прибавили 25 г хлористого натрия и оставили стоять стакан на льду 1 час, время от времени перемешивая смесь.
7 Схемы приборов и установок.
Рис. 1 – Прибор для вакуумного фильтрования.
1 – колба Бунзена, 2 – воронка Бюхнера, 3 – вакуумный шланг; 4 – предохранительная склянка (склянка Вульфа), 5 – воздушный кран.
8 Выделение и очистка сырого продукта. Контроль чистоты.
Выпавший оранжевого цвета краситель отфильтровали на приборе для вакуум-фильтрования (рис.1), промыли небольшим количеством холодной воды, плотно отжали на воронке, сняли с фильтра и сушили на воздухе. Определили массу полученного продукта: m(2-нафтолоранжевый)=11,56г
9 Подтверждение строения полученного соединения.
2-нафтолоранжевый краситель
10 Практический выход продукта
В ходе опыта получена следующая масса продукта:
mвых 2-метилоранжевого=11,56 г
mтеор ― 100%
mвых ― x %
x = = 95%
Выводы:
1.Получен 2-нафтолоранжевый краситель.
2.Изучены условия реакций диазотирования и азосочетания.
Список использованных источников
Синтезы. Методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Органическая химия» для студентов всех технологических специальностей дневной и заочной форм обучения. (УИРС) /Могилевский государственный университет продовольствия; сост. Г.Н. Роганов, О.М. Баранов. – Могилев, 2006. – 57 с.