Качественные реакции по функциональным группам (ФГ)

1. Качественные реакции по функциональным группам (ФГ)

2. 1. Качественные реакции на ФГ этиленовая связь

C C
• 1.1. Реакция обесцвечивания бромной воды
Br
CH2
CH2 + Br2
CCl4
жёлто-бурый
H2C CH2
1,2-дибромэтан
Br бесцветный
• 1.2. Р-ция обесцвечивания КМnО4 (р.Вагнера)
3CH2 CH2+ 2KMnO4 + 4H2O
красно-фиолетовый
CH2 CH2+2MnO2
OH OH + 2KOH
этиленгликоль
• 1.3. Р-я обр-я π-комплексов с d-элементами
C C
+ SbCl3
d - элемент
C C
Sb3+
окрашенный
-комплекс

3. 2. Качественные реакции на ФГ ацетиленовая связь

2. Качественные реакции на ФГ
C C
ацетиленовая связь
• 2.1. Реакция обесцвечивания бромной воды
HC
Br Br
Br
Br2
Br2
HC CH
HC CH
CH
CCl4
CCl4
Br
Br Br
1,2-дибромэтен
тетрабромэтан
• 2.2. Р-ция обесцвечивания КМnО4 (р.Вагнера)
KMnO
,OH
4
R C C R1
R C
1
C R
O H OH
H2O
R C C R1
R C CH2 R1
O
неустойчивые гликоли, отщепляя воду
образуют кетоны
O

4. 2. Качественные реакции на ФГ ацетиленовая связь

2. Качественные реакции на ФГ
C C H
ацетиленовая связь
• 2.3. Р-ции образования меди ацетиленида с
аммиачным р-ром меди (I) гидроксида
H3C С CH +Cu(NH3)2OH
H3C C CCu + 2NH3 +H2O
красно-бурый
ацетиленид меди
• и серебра ацетиленида с аммиачным
раствором серебра гидроксида
HC
CH + 2Ag(NH3)2OH
AgC
CAg + 4NH3 +2H2O
серебристый
ацетиленид серебра

5. 3. Качественные реакции на ФГ ковалентносвязанный Наl R-Hal

• 3.1. Проба Бельштейна: при внесении
галогенсодержащего вещества на медной
проволоке в бесцветное пламя горелки, последнее
окрашивается летучими галогенидами в зелёный
цвет.
o
R
Hal
Cu,O2,t
CuHal
зелёное пламя

6. Р-ция ауринового красителя м/ду и , Н2SO4

Р-ция ауринового красителя
O
OH и
C
м/ду
H , Н2SO4
• 1. Р-ция ауринового красителя для фенолов
O
идет с реактивом Марки(р-р H C H в Н2SO4 к.)
• 1.1. Р-я по пара-положению (фенолы, фенолок-ты)
CH2
HO H
HO
[O]
H2O
H2SO4 к.
OH
HO
-H2O
HO
CH
H
H2
CH2
O H
метиленовое производное бисфенола
параO
HO
C
O хиноидная
структура
ауриновый
OH
или
арилметановый
OH краситель

7. 1.Ауриновый кр-ль для фенолов

• 1.2. Р-ция по орто-положению (синестрол)
C2H5
HO
CH CH
CH2
H
HC
C2H5
H
O
OH
Et
OH
HO
2
CH
Et
2
CH
H+,[O]
-2H2O
HC
Et
OH O
CH
Et
орто-хиноидная
2

8. 1.Ауриновый крас-ль для фенолов

• 1.3 . Р-ция по пара- и орто-положению – пр-е
фенантренизохинолина (морфин)
OH
CH2
OH
H O H
O
HO
O
[O]
H2SO4
-3H2O
OH
H O H
CH2
N
N OH
H3C
O
CH3
HO
CH
орто-хиноидная
O структура
OH
CH2
пурпурное окраш.
фиолетовое окраш.
O
N
CH3
H3 C
N

9. 4. Качественные реакции на ФГ спиртовый гидроксил АLk - OH

• 4.1. Реакция этерификации (ацилирования)
– реакция образования сложных эфиров
O
C2H5OH + CH3C
OH
H2SO4,to
CH3C
O
H2O
OC2H5
карамельный запах
• НМ сл. эфиры - по запаху; ВМ сл. эфиры - по tпл
(ментол, стероидные гормоны)
(CH3CO)2O,to
OH
CH3COOH
O
C CH3
O
белый tпл.

10. 4. Качественные реакции на ФГ спиртовый гидроксил АLk - OH

• 4.2. Йодоформная проба на этанол:
O
+ 5 NaI +5 H2O
CHI3 + H C
ONa
жёлтого цвета
характерного запаха
С2H5OH+ 4I2+ 6 NaOH
• 4.3. Окисление спиртов: первичные спирты [O]
до альдегидов; вторичные спирты [O] до кетонов
3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4
оранжевый
O
+ Cr2(SO4)3
3H3C C
запах H сине-зелёный
антоновских яблок + K2SO4 + 7H2O

11. 5. Качественные реакции на ФГ многоатомный спирт-й гидроксил

• 5.1. Реакция комплексообразования с меди(II)
гидроксидом (солью меди (II) в ОН- среде)
Cu2+ + 2OH-
Cu(OH)2
голубой
CH2 OH
CH2 OH
2 CH OH + Cu2+ 2OH CH O Cu/2
2H2O
CH2 OH
CH2 OH
глицерат Cu сине-фиолет. окр.
а
CH2OH
CH2OH
е
O
Cu(OH)2
O
HO
O
OH 2H O
HO
OH
O
2
Cu
е а
OH
OH
H
/2
,D-Глюкопираноза H
сахарат голубого цвета р-р H
.

12. 5. Качественные реакции на ФГ многоатомный спирт-й гидроксил

• 5.2. Реакция на глицерин – образования
акролеина, с характерным резким запахом
• Реакция проводится в присутствии
водоотнимающих средств при нагревании
CH2 OH
C
O
H
t , KHSO4
CH
CH OH
2H2O
CH2
CH2 OH
o

13. 6. Качественные реакции на ФГ фенольный гидроксил Ar-OH

• 6.1. Реакция комплексообразования с железа
(III) хлоридом
- Fe3+
OH + FeCl3
O
3
фиолетовое окр.
• 6.2. Реакция обесцвечивания бромной воды и
выпадения белого осадка трибромфенола.
OH
3Br2
жёлтобурый
OH
Br
3HBr
белый Br
Br

14. 6. Качественные реакции на ФГ фенольный гидроксил Ar-OH

• 6.3. Реакция образования индофенолового
красителя (в качестве окислителей используют:
хлорамин, хлорную известь, гипобромиды,
гипохлориды и др.)
O
OH
NH
H
OH
N
OH
NH3
[O]
-H2
O
n-хинон
O
n-хинонимин
синефиолетового
цвета
O
индофеноловый краситель

15. 6. Качественные реакции на ФГ фенольный гидроксил Ar-OH

• 6.4. Реакция образования азокрасителя с
диазореактивом(получают экстемпорально
из стрептоцида или сульфаниловой к-ты)
NaNO2
+
2HCl
SO3H
H2N
Cl [N N
-NaCl
сульфаниловая к-та 2H2O диазореактив
-
SO3H]
+
ONa
OH
+
- +
Cl [N N
азокомпонента
SO3H]
диазокомпонента
3NaOH
-3H2O
-NaCl
O
N N
SONa
красно-оранжевый O

16. 6. Качественные реакции на ФГ фенольный гидроксил Ar-OH

• 6.5. Реакция образования ауринового
красителя (арилметанового) – красных
оттенков
CH2
HO H
HO
[O]
H2O
H2SO4 к.
OH
HO
-H2O
HO
CH
H
H2
CH2
O H
метиленовое производное бисфенола
параO
HO
C
O хиноидная
структура
ауриновый
OH
или
арилметановый
OH краситель

17. 7. Качественные реакции на ФГ альдегидная

7. Качественные реакции на ФГ
O
альдегидная R C H
• 7.1. Реакция «серебряного зеркала» - реакция
окисления альдегидов аммиачным раствором
нитрата серебра
[Ag(NH3)2]NO3+ 2H2O
O
O
to
+ 2Ag +
R C
R C
+ 2[Ag(NH3)2]NO3 + H2O
H
ONH4 "зеркало"
AgNO3 + 2NH4OH
+ NH3 + 2NH4NO3
• 2-ой вариант записи этой реакции на примере
формальдегида:
O
to
+ Ag(NH3)2OH
HC
H
формальдегид
O
+ Ag + NH3 + H2O
HC
ONH4
"серебряное зеркало"

18. 7. Качественные реакции на ФГ альдегидная

7. Качественные реакции на ФГ
O
альдегидная R C H
• 7.2. Реакция окисления альдегидов меди (II)
гидроксидом
RC
O
H
+
CuSO4 + 2NaOH
to
2Cu(OH)2 + NaOH
RC
to
2Cu(OH)
Cu2O + 2H2O
кирп.-красный
CH OH
2
O
ЦОТ
Cu(OH)2 + Na2SO4
голубой
O
+ 2Cu(OH) + 2H2O
ONa жёлтый
CH2OH
NaOH
o
O
H
O,
t
2
OH
O
O
Cu
Cu
C
OH
/2
OH
H
/2
H
H
сине-фиолетовый
CH2OH
to
1/2 Cu2O
OH
+ Cu(OH)
кирп.-красный
2 HO
HO
жёлтый
1/2 H2O
OHC Na
O
OH

19. 7. Качественные реакции на ФГ альдегидная

7. Качественные реакции на ФГ
O
альдегидная R C H
• 7.2.Реакция окисления альдегидов
реактивом Фелинга (получают смешиванием
• р-ра Фелинга I – р-р меди (II) сульфата
• р-ра Фелинга II – щелочной р-р сеньетовой соли
O
o
t
+ KNa[Cu(C4H4O6)2]+ 2NaOH+ KOH_
H2O
H O
to
R C
Cu2O
+ 2 KNaC4H4O6 + CuOH _
ONa
жёлтый H2O к.красн.
R C

20. 8. Качественные реакции на ФГ кетонная и альдегидная

8. Качественные реакции на ФГ
кетонная RR C O и альдегидная
• 8.1. Реакция с 2,4-динитрофенилгидразином
выпадает желтый осадок
2,4-динитрофенилгидразона, который
идентифицируют по tпл
H3C
O2N
H3C
O2N
C O + H2NNH
NO2
NO2
C NNH
H3C
H2O H3C 2,4-динитрофенилгидразон
ацетон
2,4-динитрофенилгидразин
ацетона жёлтый
• Реакции с другими гидразинами выпадают осадки
белого цвета, которые также идентифицируют по
tпл

21. 8. Качественные реакции на ФГ кетонная и альдегидная

8. Качественные реакции на ФГ
R C O
кетонная R
и альдегидная
• 4.1. с гидроксиламином образуются оксимы
R
C
O
+ H2N
H
OH
R
H2O
CH N
оксим
OH
• 4.2. с NH2-NH2 образуются гидразоны
R
C
O
H
+ H2N
NH2
H2O
R
CH N NH2
гидразон
• 4.3. с фенилгидразинами
R
C
O
H
+ H2N
NH
- H2O
R
CH
N
NH
фенилгидразон

22. 8. Качественные реакции на ФГ кетонная и альдегидная

8. Качественные реакции на ФГ
кетонная RR C O и альдегидная
• 8.2. Реакция образования оснований Шиффа
- с ароматическими аминами
C
O
H
H2N
H2O
CH N
желтого цвета

23. 8. Качественные реакции на ФГ кетонная и альдегидная

8. Качественные реакции на ФГ
кетонная RR C O и альдегидная
• 8.2. Йодоформная проба на ацетон
I
I C C CH3 + 3NaI + H2O
H3C C CH3 + 3I2 + 3NaOH
I
OI
O
I C C CH3 + NaOH
CHI3 + CH3COONa
I
O
• Осадок йодоформа светло-желтого цвета с
характерным запахом

24. 9. Качественные реакции на ФГ карбоксильная R-СООН

• 9.1. Определение рН с помощью индикатора
(среда кислая)
• 9.2. Реакция комплексообразования с
железа (III) хлоридом
3
COOH +
FeCl3
3HCl
C
O
O
розовато-жёлтый
Fe
3
• 9.3. Реакция этерификации (см. спиртовый
гидроксил)

25. 10. Качественные реакции на ФГ сложноэфирная

10. Качественные реакции на ФГ
O
сложноэфирная R С O R1
• 10.1. Гидроксамовая проба: проводится с
гидроксиламином в щелочной среде с
последующим добавлением железа (III) хлорида.
Образуется гидроксамат железа краснофиолетового цвета
Н3С С
O
OC2H5
3 Н3С С
O
KOH,to, H2NOH HCl
C2H5OH, KCl, H2O
FeCl3
Н3С С
O
3+
Fe
NHO
NHOH 3HCl
3
гидроксамовая к-та
гидроксамат железа
красно-фиолетового цвета

26. 11. Качественные реакции на ФГ простая эфирная R-O-R′

• 11.1. Образование оксониевых солей –
желтого цвета
R O R' + H2SO4
основание кислота
+
HSO 4
R O R'
H
оксониевая соль

27. 12. Качественные реакции на ФГ первичная ароматическая аминогруппа Ar-NH2

• 12.1. Реакция образования азокрасителя –
осадка красно-оранжевого цвета
SE
H3OS
NH2
NaNO2,2HCl
H3OS
N N Cl
NaCl,2H2O
сульфаниловая кислота
диазореактив
N N
SO3Na
ONa
азокраситель красно-оранжевый
OH
,3NaOH
NaCl,2H2O

28. 12. Качественные реакции на ФГ первичная ароматическая аминогруппа Ar-NH2

• 12.2. Реакция обесвечивания бромной воды и
выпадения белого осадка триброманилина
NH2
NH2
Br
Br
3Br2
3HBr
Br

29. 13. Качественные реакции на ФГ вторичная ароматическая аминогруппа Ar-NН-R

• 13.1. Реакция нитрозирования с
образованием N-нитрозопроизводного
изумрудно-зеленого цвета
NH CH3
NaNO2
HCI
N CH3
NaCI
H2O
N O

30. 14. Качественные реакции на ФГ первич. аромат. нитрогруппа Ar-NO2

• 14.1. Реакция образования аци-соли желтоO
O
O
O
оранжевого цвета
N
N
NaOH
O H
Na
O
• 14.2. Реакция образования азокрасителя
после восстановления Ar-NO2 до Ar-NH2
(Zn + HCI) C H NO
6[H]
6 5
2
нитробензол
- 2H2O
C6H5 NH2
анилин

31. 15. Качественные реакции на ФГ третичный атом азота

15. Качественные реакции на.. ФГ
третичный атом азота N
• 15.1. Реакции образования солей типа
ионных ассоциатов, выпадающих в виде
цветных осадков, с общеосадительными
реактивами:
..
H+
N + KBiI4
..
H+
N + KI3
р-в Люголя
+
NH BiI4
р-в Драгендорфа красно-оранжевый
OH
O2N
..
N +
пикриновая
к-та
NO2
+
NH I3
красно-бурый
O
NO2
+
NH
NO2
O2N
жёлтый
NO2

32. 16. Качественные реакции на ФГ α-аминокарбоксильная

16. Качественные реакции на ФГ
R CH COOH
α-аминокарбоксильная NH
2
• 16.1. Реакция комплексообразования с
солями меди (II) в щелочной среде
O
2+
-
C
Cu , 2OH
O
2R CH COOH
R CH
2H2O
Cu/2
NH2
сиреневое NH
2
окрашив-е

33. 16. Качественные реакции на ФГ α-аминокарбоксильная

16. Качественные реакции на ФГ
R CH COOH
α-аминокарбоксильная
NH
2
• 16.2. Реакция с нингидрином
O
O + R CH COOH
NH2
нингидрин O
O
to
CO2
H2O
O
N
HO
O
сине-фиолетовое окрашивание
O
+ R C H

34. 17. Качественные реакции на ФГ α-гидроксикарбоксильная

17. Качественные реакции на ФГ
R CH COOH
α-гидроксикарбоксильная OH
• 17.1. Реакция разложения
α-гидроксикарбоксильной группы
нагреванием с серной кислотой. Альдегид
открывают качественной реакцией на
альдегидную группу, оксид углерода горит
голубоватым пламенем.
o
H3CCHCOOH
H2SO4k,t
O H
молочная кислота
H3CC
O
H
+
HC
O
OH
H2SO4k,to
CO
H2O
+