Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Анализ органических содинений-К.Бауер Москва 1953490стр.
ВВЕДЕНИЕ В то время как при анализе неорганических соединений ограничиваются в большинстве слуШев открытием и определением отдельных ионов при помощи достаточно хорошо изученных реакций, исследование органических веществ сопряжено с определением соединений как таковых. Разделение органических веществ методами, основанными на различии физических свойств—летучести, растворимости и т. д.,—имеет ограниченное применение, так как не всегда эти свойства настолько отличаются у отдельных компонентов исследуемой смеси, чтобы можно было добиться их полного разделения. Вопрос о принадлежности исследуемого вещества к той или иной группе соединений разрешается довольно легко при помощи ряда групповых реакций, благодаря которым не представляет особых затруднений установить, является ли данное вещество гидроксилсодержащим соединением—спиртом или фенолом, амином, кислотой и т. д. Эти же групповые реакции могут быть использованы и при разделении смеси на отдельные группы соединений. Так, например, смесь углеводородов, фенолов, карбоновых кислот и аминов удается разделить, последовательно обрабатывая ее карбонатом натрия, едким натром и соляной кислотой. Однако и такие на первый взгляд простые задачи могут осложняться, если в исследуемой смеси присутствуют соединения, отличающиеся особенностями строения, оказывающими существенное влияние на поведение вещества. Неоднократно делались попытки дать общую схему разделения смесей органических веществ, используя их физические и химические свойства. Наиболее ценными в этом отношении можно считать основы качественного анализа органических соединений, разработанные Г. Штаудингером [1]. В некоторых специальных случаях, например для исследования ядов [2] и лекарственных смесей [3—6], предложены специальные схемы анализа. Анализ органических веществ ставит перед собой задачи весьма разнообразного характера. Перед химиком-органиком может возникнуть или задача установления принадлежности полученного или выделенного из природного материала вещества к тому или иному классу соединений, что до известной степени связано с определением строения вещества, или задача качественного и количественного определения отдельных компонентов в таких сложных смесях, как природные материалы, лекарственные препараты и технические продукты. Разрешение первой из поставленных задач начинается с установления элементарного состава, за которым следует определение содержания отдельных элементов методами элементарного органического анализа. На основании полученных результатов, а также молекулярного веса выводится молекулярная формула соединения. Различные групповые реакции помогают установить принадлежность исследуемого вещества к той или иной группе органических соединений. Если анализируемое соединение было уже получено ранее и описано в литературе, то его идентичность подтверждается определением физических свойств и специальными химическими реакциями. Значительно сложнее обстоит дело при исследовании сложных смесей органических соединений. Здесь прежде всего следует установить возможность физического разделения компонентов на основании их летучести, летучести с водяным паром и т. д. Затем прибегают к помощи известных химических реакций, позволяющих разделить отдельные классы соединений. Получив некоторые предварительные данные, можно пытаться применить те способы разделения и анализа, о которых говорилось выше. Однако, как общее правило, каждый химик при исследовании органических веществ в зависимости от поставленной перед ним задачи и основываясь на предварительных данных принужден самостоятельно разрабатывать от случая к случаю собственный ход анализа. Все это требует от химика не только достаточных знаний химического поведения отдельных органических соединений, но и умения во-время подметить отклонения в протекании той или иной реакции с учетом всех влияний, которые оказывают особенности строения вещества. Во многих случаях исследуемое соединение удается отделить от других компонентов смеси, превратив его предварительно в какое-либо производное. Например, органические кислоты легко можно выделить из эфирного раствора в виде соответствующих аммонийных солей, образующихся при пропускании тока сухого аммиака, амины—в виде хлористоводородных солей, пропуская через их эфирный раствор ток сухого хлористого водорода. Таким путем и кислоты и амины могут быть отделены от растворимых в эфире соединений других классов—углеводородов, спиртов и т. д. Некоторые альдегиды и кетоны осаждаются в виде бисульфитных соединений, из которых исходное карбонильное соединение легко выделяется обратно. Очень часто, особенно в тех случаях, когда обратное выделение исходного соединения не удается, для идентификации вещества используется самопроизводное. Описанные обстоятельства заставили автора при изложении не указывать путей аналитического разделения компонентов сложных смесей и где только возможно делать упор на групповые реакции. Так как применение последних позволяет лишь установить принадлежность исследуемого вещества к той или иной группе соединений и не дает указания на то, какое же это собственно соединение, то одновременно приводится и описание многих практически важных органических соединений с перечислением их свойств, наиболее характерных производных и проверенных реакций открытия. Количественное определение органических веществ связано с такими же трудностями, как и их качественное открытие. Та точность, которая требуется при количественном анализе неорганических соединений, очень редко достигается при определении органических соединений. Так как на ход определения значительно влияют сопутствующие примеси, то органическое вещество может быть определено с достаточной точностью, если оно находится в сравнительно чистом виде в спиртовом или водном растворе. В присутствии посторонних веществ тот же самый метод определения может оказаться менее точным. В задачу химика-аналитика и здесь входят поиски правильного хода анализа, основанного хотя и на известных, но соответствующим образом измененных методах определения. На практике обычно встречаются аналогичные случаи анализов, для которых разработаны вполне оправдывающие себя постоянные методы анализа. Во многих случаях как при исследовании пищевых продуктов, так и в некоторых областях технического анализа заранее отказываются от высокой точности определения, перенося все внимание на воспроизводимость результатов. Последнее становится возможным только тогда, когда весь ход анализа разработан до мельчайших подробностей и в таком виде нашел общее признание. Сюда относятся и так называемые условные стандартные методы анализа, ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ............................... 3 Предисловие к первому изданию ................... 5 Предисловие ко второму изданию ................. 6 Введение .................................. 7 Литература................................ . 9 Глава I. Элементарный качественный анализ (углерод, водород, азот, сера, галоиды, фосфор, мышьяк, металлы).......................... 11 Предварительное испытание....................... 11 Открытие углерода и водорода ..................... 11 Открытие азота (проба Лассеня)..................... 11 Открытие серы............................. 12 Открытие галоидов.............:............. 12 Открытие фосфора........................... 12 Открытие мышьяка........................... 13 Открытие металлов........................... 13 Открытие кислорода.......................... 13 Качественное и количественное определение соединений, содержащих двойные углеродные связи............................ . 13 Качественное определение........................ 13 Количественное определение....................... 15 Соединения с тройной связью ........................ 24 Литература................................. 25 Глава II. Углеводороды............................ 26 Открытие парафиновых и ароматических углеводородов............ 27 Различная растворяющая способность парафиновых и ароматических углеводородов по отношению к краскам, смолам и т. п........... 27 Различная смешиваемость с другими жидкими веществами........ 28 Отношение к азотной кислоте...................... 29 Открытие этиленовых углеводородов..................... 30 Разделение олефинов и ароматических углеводородов ............ 30 Парафиновые и нафтеновые углеводороды.................. 31 Методы идентификации отдельных ароматических углеводородов....... 31 Ароматические и многоядерные углеводороды................ 31 Бензол............................... 31 Толуол............................... 32 Ксилолы.............................. 32 Нафталин ............................. 33 Антрацен.............................. 35 Фенантрен.......................-.-..... 36 Тетрагидронафталин, тетралин.................... 37 Декагидронафталин, декалин.................... 37 Углеводороды, содержащие тройную связь................ 38 Ацетилен.............................. 38 Литература................................ 39 Глава III. Галоидопроизводные......................... 41 Хлороформ............................. 42 Йодоформ............................. 44 Бромоформ............................. 44 Четыреххлористый углерод..................... 44 Трихлорэтилен ........................... 45 Высшие алифатические и циклические Галоидопроизводные углеводородов .............................. 45 Литература............................... . . 46 Глава IV. Гидроксилсодержащие соединения................... 47 Общие реакции гидроксильной группы.................... 47 Ацилирование........................... 47 Реакция с реактивом Гриньяра; метод Церевитинова ......... 52 Реакция с изоцианатами ...................... 54 Реакция с хлорангидридом дифенилкарбаминовой кислоты....... 55 Спирты.................................. 56 Общие реакции............................. 56 Реакции, позволяющие отличить первичные, вторичные и третичные спирты.............................. 56 Цветные реакции отдельных алифатических спиртов......... 58 Определение спиртов в виде ксантогенатов.............. 59 Одноатомные спирты.......................... 60 Метиловый спирт, метанол..................... 60 Этиловый спирт, этанол....................... 64 к-Пропиловый спирт....................... . 68 Изопропиловый спирт........................ 69 Нормальный бутиловый спирт.................... 71 Изобутиловый спирт........................ 71 Третичный бутиловый спирт, триметилкарбинол........... 71 • я-Амиловый спирт......................... 71 Изоамиловый спирт, изобутилкарбинол................ 72 Третичный амидввый спирт, диметилэтилкарбинол.......... 72 Высокомолекулярные алифатические спирты............. 74 Бензиловый спирт ......................... 75 р-Фенилэтиловый спирт....................... 76 Ментол............................... 76 Многоатомные спирты.......................... 77 Этиленгликоль, гликоль....................... 77 2,3-Бутиленгликоль, р.^-диоксибутан ................ 78 Глицерин.............................. 81 Маннит............................... 88 Сорбит .............................. 90 Фенолы.................................. 90 Общие реакции фенолов....................... 90 Одноатомные фенолы.......................... 96 Фенол, карболовая кислота..................... 96 о-Крезол.............................. 98 л«-Крезол.............................. 98 п-Крезол.............................. 98 Трикрезилфосфат.......................... 102 Вицинальный о-ксиленол...................... 102 Асимметричный о-ксиленол..................... 102 Вицинальный л-ксиленол...................... 103 Асимметричный ж-ксиленол..................... 103 Симметричный .м-ксиленол...................... 103 тг-Ксиленол ............................ 103 п-Изопропил-ж-крезол, тимол.................... 103 а-Нафтол.............................. 104 ^-Нафтол.............................. 105 2,4,6-Тринитрофенол, пикриновая кислота .............. 106 Двухатомные фенолы.....................-•'..... 107 о-Диоксифенол, пирокатехин..................... 107 Метиловый эфир пирокатехина, гваякол............... 108 л<-Диоксибензол, резорцин...................... 108 л-Диоксибензол, гидрохинон..................... ПО Трехатомные фенолы.......................... 112 1,2,3-Триоксибензол, пирогаллол................... 112 1,3,5-Триоксибензол, флороглюцин.................. 113 1,2,4-Триоксибензол, оксигидрохинон................. 114 Литература................................. 114 Глава V. Простые эфиры............................ 118 Диэтиловый эфир.......................... 124 Окись этилена........................... 125 Метиленовые эфиры ........................ 127 Литература................................. 128 Глава VI. Хиноны............................... 129 п-Бензохинон, хинон ........................ 129 а-Нафтохинон............................ 130 В-Шфтохинон .......................,...... 130 jffljp 1 О П Антрахинон.....................,?jf"...... UU '•" 31 Фенантренхинон......................... .... 131 Литература................................. 131 Глава VII • Нитро- и нитрозосоединения..................... 132 Нитросоединения.......................... 132 Нитробензол............................ 133 Нитрозосоединения......................... 133 Литература................................. 134 Глава VIII. Амины............................... 135 Реакции, позволяющие различить первичные, вторичные и третичные амины . . 139 Первичные алифатические амины .................... 139 Алифатические вторичные амины.................... 140 Ароматические первичные амины..................... 140 Ароматические вторичные амины..................... 141 Ароматические третичные амины..................... 141 Общая реакция первичных ароматических и алифатических аминов .... 142 Количественное определение аминов................... 143 Количественное определение метилимидных групп............ 144 Количественное определение алифатических аминогрупп......... 145 Количественное определение ароматических первичных аминогрупп .... 146 Ароматические диамины......................... 147 Алифатические амины.......................... 148 Метиламин............................. 148 Диметиламин............................ 149 Триметиламин ........................... 149 Этиламин.............................. 149 Диэтиламин ............................ 149 Тризтиламин............................ 149 Триэтаноламин ........................... 149 Ароматические амины .......................... 150 Анилин............................... 150 Ацетанилид............................. 151 Нитранилины............................ 151 Толуидины . :........................... 152 Диметиланилин........................... 152 Дифениламин............................ 152 Трифениламин ........................... 153 Нафтиламины............................ 153 п.п'-Диаминодифенил, бензидин................... 153 Бензиламин............................. 154 Замещенные ароматические амины.................... 154 Аминофенолы............................ 154 .и.л-Диоксифенилэтанолметиламин, адреналин, супраренин....... 155 Амины, содержащие азот в цикле.................... 155 Пиррол............................... 155 Пиразол........................•..... 157 1-Фенил-2,3-диметилпиразолон, антипирин.............. 157 Салицилат фенилдиметилпиразолона, салипирин ........... 158 1-Фенил-2,3-диметил-4-диметиламинопиразолон, пирамидон....... 159 Имидазол, глиоксалин........................ 159 Имидазолилэтиламин, гистамин................... 159 Пиридин.............................. 160 Гексагидропиридин, пиперидин.................... 162 Индол............................... 162 Метилиндол, скатол........................ 163 Хинолин.............................. 163 Оксихинолин, оксин......................... 164 Изохинолин ............................ 165 Акридин.............................. 165 Четвертичные аммониевые основания................... 165 Гидроокись тетраметиламмония.................... 165 Гидроокись триметилэтаноламмония, холин .............. 165 Инвертные мыла.......................... 167 Литература................................. 168 Глава IX. Альдегиды.............................. 170 Качественные реакции .......................... 170 Цветные реакции.......................... 170 •Восстановительные свойства альдегидов •.............. 172 Реакции присоединения ....................... 173 Реакции конденсации........................ 174 Количественное определение альдегидов ................... 177 Алифатические альдегиды ......................... 179 Формальдегид........................... 179 Уксусный альдегид......................... 185 Паральдегид............................ 186 Хлораль.............................. 186 Цитраль.............................. 188 Ароматические альдегиды......................... 189 Бензойный альдегид........................ 189 Анисовый альдегид......................... 191 Салициловый альдегид ....................... 191 Ванилин.............................. 191 Этилванилин, ванилаль, бурбональ.................. 194 Пиперонал, гелиотропин ...................... . 195 Коричный альдегид......................... 196 Фурфурол............................. 197 Литература . . . . у............................ 198 Глава X. Кетоны................................ 201 Общие реакции открытия кетонов...................... 201 Цветные реакции.......................... 201 Реакции присоединения к кетонам ................. 202 Реакции конденсации кетонов .................... 202 Количественное определение......................... 203 Ацетон............................... 206 Ацетофенон............................. 208 Бензофенон............................. 208 Циклические кетоны........................ 208 Камфора.............................. 209 Диацетил ............................• 210 Литература................................. 211 Глава XI. Соединения, содержащие карбоксильную группу, органические кислоты и их производные.............................. 212 Общие реакции кислот....................... 212 Алифатические кислоты (жирные кислоты).................. 215 Определение отдельных алифатических кислот и их групп...... 217 Алифатические одноосновные кислоты.................. 227 Муравьиная кислота........................ 227 Уксусная кислота.......................... 232 Пропионовая кислота........................ 235 Масляная кислота.......................... 236 Олеиновая кислота......................... 236 Эруковая кислота.......................... 237 Синтетические жирные кислоты................... 237 Ароматические одноосновные кислоты.................. 238 Бензойная кислота ......................... 238 (З-Фенилакриловая кислота, коричная кислота............. 239 Двухосновные кислоты......................... 240 Щавелевая кислота......................... 240 Малоновая кислота......................... 243 Янтарная кислота.......................... 244 Фталевая кислота, о-фталевая кислота................ 246 Оксикислоты..........•..................... 246 Алифатические оксикислоты....................... 247 а-Оксипропионовая кислота, молочная кислота............ 247 Ароматические оксикислоты....................... 251 о-Оксибензойная кислота, салициловая кислота............ 251 Ацетилсалициловая кислота, аспирин ................ 255 Галловая кислота.......................... 256 Двухосновные оксикислоты....................... 257 Яблочная кислота.......................... 257 Винная кислота............................ 258 Трехосновные оксикислоты ....................... 263 Лимонная кислота......................... 263 Аминокислоты.........................-...... 267 Алифатические аминокислоты и их производные.............. 271 Аминоуксусная кислота, гликоколь.................. 271 Гиппуровая кислота, бензоилгликоколь................ 271 а-Аминопропионовая кислота, rf-аланин................ 272 а,8-Диамино-к-валериановая кислота, d-орнитин ........... 272 а-Амино-8-гуанидино-к-валериановая кислота, d-аргинин........ 273 а-Аминоизовалериановая кислота, d-валин.............. 273 а,е-Диамино-н-капроновая кислота, d-лизин............• . 273 а-Аминоизокапроновая кислота, /-лейцин............... 274 а-Амино-р-метил-н-валериановая кислота, d-изолейцин......... 274 Аминоянтарная кислота, /-аспарагиновая кислота...........• 274 Амид аминоянтарной кислоты, /-аспарагин.............. 274 а-Аминоглутаровая кислота, d-глутаминовая кислота......... 275 Амид а-аминоглутаровой кислоты, rf-глутамин............ 275 {3-Меркапто-а-аминопропионовая кислота, /-цистеин.......... 275 /-Цистин......................•........ 276 а-Амино-(3-оксипропионовая кислота, d,/-серии.......• . . . . 27& Глутатион, глутаминил-цистеинилгликоколь ............. 277 Креатин . . . . у......................... 277 Креатинин............................. 278 Бетаин............................... 278 Циклические аминокислоты....................... 279 Аминобензойные кислоты...................... 279 Этиловый эфир /1-аминобензойной кислоты, анестезин......... 279 тг-Аминобензоилдиэтиламиноэтанол, новокаин............. 280 /-Тирозин.............................. 281 /-Триптофан............................. 281 /-Гистидин............................. 282 Количественное определение тирозина и других аминокислот ..... 283 Определение содержания аминокислот в вытяжках из растений .... 284 Ангидриды кислот........•..................... 284 Уксусный ангидрид......................... 286 Янтарный ангидрид .... .................... 287 Бензойный ангидрид...................... . 287 Фталевый ангидрид......................... 287 Перекись бензоила, луцидол..................... 288 Сложные эфиры..........•................... 288 Выделение сложных эфиров и их компонентов из смесей с другими соединениями и их идентификация.................. 289 Сложные эфиры алифатических кислот ................. 290 Этиловый эфир муравьиной кислоты................. 291 Изоамиловый зфир муравьиной кислоты............... 291 Этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат............ 291 Бутиловый эфир уксусной кислоты, бутилацетат ........... 291 Изоамиловый эфир уксусной кислоты, амилацетат.......... 291 Сложные эфиры ароматических кислот.................. 291 Этиловый зфир бензойной кислоты.................. 291 Метиловый эфир о-оксибензойной кислоты, метилсалицилат...... 292 Эфиры /г-оксибензойной кислоты................... 292 Диэтшювый эфир о-фталевой кислоты................ 294 Амиды кислот, гидроксамовые кислоты и нитрилы.............. 295 Этиловый эфир карбаминовой кислоты, уретан............ 296 Имид сульфобензойной кислоты, сахарин.............^ . 296 Гидроксамовые кислоты......................... 298 Нитрилы................................ 298 Лактоны.................................. 298 Бутиролактон ........................... 299 Лактон о-оксикоричной кислоты, кумарин .............. 299 Фенолфталеин ........................... 300 Сантонин.............................. 301 Альдегиде- и кетокислоты.......................... 303 Глиоксиловая кислота ........................ 303 Пировиноградная кислота...................... 303 Ацетоуксусная кислота ....................... 304 Этиловый эфир ацетоуксусной кислоты, ацетоуксусный эфир..... 304 \| Литература................................. 304 "лава XII. Соединения, содержащие серу.................... 311 Сульфонамиды............................... 312 Литература................................. 317 Глава XIII. Углеводы............................. 319 Простые сахара, моносахариды........................ 319 Общие реакции........................... 319 Количественное определение..................... 322 Пентозы............................... 328 Гексозы................................ 329 d-Глюкоза, виноградный сахар.................... 329 d-Галактоза............................. 329 d-Манноза....... ..................... 329 d-Фруктоза............................. 330 Дисахариды................................ 330 Лактоза, молочный сахар...................... 331 Сахароза, тростниковый сахар.................... 331 Мальтоза, солодовый сахар..................... 332 Определение отдельных сахарен в смесях .............. 332 Полисахариды............................... 333 Крахмал.............................. 333 Декстрины .... у,........................ 336 Целлюлоза.......................... 336 Литература................................. 337 Глава XIV. Мочевина и ее производные...................... 339 Мочевина.............................. 339 Ацильные производные мочевины..................... 342 а-Бромдиэтилацетилмочевина, адалин................. 342 а-Бромизовалерилмочевина, бромурал ................ 342 Барбитуровая кислота, малонилмочевина ...... ....... 343 С-Замещенные барбитуровые кислоты.................... 343 Диэтилбарбитуровая кислота, веронал ............... . 346 Фенилэтилбарбитуровая кислота, люминал.............. 347 Арилзамещенные мочевины......................... 348 л-Фенетилкарбамид, дульцин.................... 348 Гуанидин ............................. 348 Литература................................. 349 Глава XV. Пурины............................... 350 2,6-Диоксипурин, ксантин...................... 351 2,2-Амино-6-оксипурин, гуанин ................... 351 6-Аминопурин, аденин ...................."... 352 2,6,8-Триоксипурин, мочевая кислота................ 352 Литература................................ 354 Глава XVI. Белки . . ............................. 355 Литература................................ 359 Глава XVII. Жиры.............................. 360 Хлопковое масло.......................... 362 Оливковое масло.......................... 362 Кунжутное масло.......................... 362 Сурепное масло.......................... 363 Жиры морских животных (ворвань)................. 363 Синтетические жиры........................ 363 Открытие прогорклости жира.................... 363 Литература................................ 364 Глава XVIII. Воска.............................. 365 Глава XIX. Эфирные масла.......................... 368 Литература................................. 374 Глава XX. Смолы............................... 375 Литература ................................ 376 Глава XXI. Гликозиды............................. 377 Литература ................................ 381 Глава XXII. Сапонины............................. 382 Литература ................................ 385 Глава XXIII. Дубильные вещества....................... 386 ' Хлорогеновая кислота....................... 387 Литература ................................ 388 Глава XXIV. Алкалоиды............................ 389 Общие реакции........................... 392 Количественное определение алкалоидов............... 396 Аконитин.............................. 401 Берберин.............................. 402 Вератрин.............................. 403 Алкалоиды гидрастиса....................... 404 Гидрастин........................ . 404 Гидрастинин ....................... 405 Алкалоиды ипекакуаны....................... 405 Эметин.......................... 405 Кокаин............................... 406 Колхицин .............................' 407 Кониин............................... 408 Алкалоиды кофе, чая и какао.................... 409 Кофеин, 1,3,7-триметил-2,6-диоксипурин.......... 409 Теобромин, 3,7-диметил-2,6-диоксипурин........... 410 Алкалоиды опиума......................... 412 Папаверин......................... 412 Наркотин.....'......•............ 413 Нарцеин.....•......• •............ 414 Морфин.....................• . . . . 415 Кодеин.......................... 417 Тебаин........................... 418 Апоморфин............•........... 419 Оксидиморфин, псевдоморфин................ 420 Героин, диацетилморфин ...............• • . . 420 Алкалоиды семейства пасленовых (Solanacea).........• ... 421 Группа атропина............•......... 421 Атропин.......................... 421 Гиосциламин ...................... 422 Скополамин, гиосцин .................... 422 Группа никотина ...................... 423 Никотин.....•.................• . . 423 Алкалоиды стрихнина........................ 424 Стрихнин ...................•...... 424 Бруцин.......................... 426 Физостигмин, эзерин ........................ 428 Хинин ............................... 429 Литература................................. 430 Глава XXV. Производные циклопентанопергидрофенантрена............ 432 Стерины.................................. 432 Холестерин............................. 435 Эргостерин............................. 436 Стигмастерин ............................ 438 Ситостерины............................. 438 Желчные кислоты.............................. 438 Сердечные гликозиды..............'.............. 440 Литература................................. 440 Глава XXVI. Витамины...............•.............. 442 Витамин А........................... - . 442 Витамин Bj, аневрин (тиамин).................... 443 Витамин В2, лактофлавин (рибофлавин)................ 443 Антипеллагрический витамин: а) никотиновая кислота; б) амид никотиновой кислоты.......................... 444 Витамин С, аскорбиновая кислота .................. 445 Витамин D •............................ 447 Витамин Е токоферол ........................ 448 Литература.................................. 449 Приложение.................................. 450 Предметный указатель............................ 469 Цена: 600руб.
Назад	Заказ	На главную страницу