benzanilid - Wydział Chemii UJ

A. Czarny, B. Kawałek, A. Kolasa, P. Milart, B. Rys, J. Wilamowski - Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej 2013/14
VII.2
BENZANILID
N
OH
O
PCl5
N
H
WARIANT I:
Odczynniki:
oksym benzofenonu
4,0 g (0,020 m)
eter dietylowy
chlorek fosforu(V)
6,0 g (0,029 m)
etanol
40 cm3
UWAGA: Eter dietylowy jest łatwopalny. Chlorek fosforu(V) gwałtownie reaguje z wodą rozkłada się nawet pod wpływem wilgoci zawartej w powietrzu wydzielając znaczne ilości
chlorowodoru. Obowiązuje praca pod wyciągiem w pokoju do pracy z materiałami łatwopalnymi
i stosowanie rękawic ochronnych!
W kolbie na 100 cm3 rozpuszcza się suchy oksym benzofenonu w eterze dietylowym. Do roztworu
dodaje się przez lejek w 2 - 3 porcjach chlorek fosforu(V) i kolbę łączy się szybko z chłodnicą
destylacyjną. Alternatywnie, jeśli dostępny jest lejek z długą i szeroką nóżką, można zmontować zestaw
do destylacji z kolbą zawierająca roztwór benzofenonu, a chlorek fosforu dodawać porcjami przez lejek
umieszczony w szlifie termometrowym zestawu w taki sposób, aby jego nóżka wchodziła do szyjki kolby.
Rozpuszczalnik i inne lotne produkty oddestylowuje się z łaźni wodnej,1 następnie do pozostałości dodaje
się 50 cm3 wody i ogrzewa do wrzenia przez kilka minut, rozcierając utworzone grudki. Następnie ciecz
dekantuje się,2 a produkt krystalizuje się w tym samym naczyniu z etanolu.3 Otrzymuje się benzanilid w
postaci bezbarwnych płytek o tt. 161 – 163 C.
WARIANT II: Można podjąć próbę zastąpienia eteru dietylowego chlorkiem metylenu. Sposób postępowania nie zmienia się,
a jedynie:
- podczas destylacji kolbę reakcyjną można delikatnie ogrzewać nad płaszczem grzejnym;
- odpady destylacyjne umieszcza się w pojemniku F (ciekłe, palne zawierające fluorowce).
Destylat umieszcza się w pojemniku O (ciekłe, palne, bez fluorowców).
Roztwór znad osad zlewa się do pojemnika W-K (wodne roztwory kwasów nieorganicznych).
3
Przesącz po krystalizacji umieszcza się w pojemniku E (roztwory etanolowe).
1
2
A. Czarny, B. Kawałek, A. Kolasa, P. Milart, B. Rys, J. Wilamowski - Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej 2013/14
1
Zinterpretuj podane poniżej widma benzanilidu:
a) W widmie MS wskaż pik podstawowy, pik molekularny i pik izotopowy, odczytując ich położenie i intensywność.
Podaj równania przynajmniej dwóch dróg rozpadu odpowiedzialnych za najbardziej intensywne piki fragmentacyjne.
1
0.92
8.0
2.94
8.0
2.00
7.9
2.00
7.8
7.7
1.00
7.6
2.00
7.5
2.00
7.4
7.00 1.00
7.5
7.0
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
ppm
3.5
3.0
2.5
1.25444
1.23118
7.25471
7.17467
7.17102
7.16714
7.15141
7.14616
7.14092
7.12541
7.12153
7.11765
0.23
7.3
0.02
6.5
1.66995
7.65836
7.65426
7.64765
7.62917
7.62621
7.56258
7.53818
7.52974
7.51880
7.51401
7.50899
7.48619
7.47912
7.46406
7.45882
7.45289
7.44126
7.43579
7.43077
7.38425
7.37740
7.36646
7.35916
7.33727
7.33111
7.94525
7.88049
7.87273
7.86863
7.86316
7.85266
7.84560
7.84058
2.15821
b) Określ położenie, integrację i multipletowość sygnałów widocznych w widmie H NMR. Przypisz precyzyjnie każdy
z multipletów poszczególnym grupom nierównocennych protonów w cząsteczce benzanilidu. Od czego mogą
pochodzić sygnały w zakresie 1,0 – 2,2 ppm? A sygnał przy 7,26 ppm?
1
H NMR (CDCl3):
2.0
1.00
7.2
0.35
1.5
7.1
0.13
1.0
0.5
0
13
c) Określ położenie sygnałów widocznych w widmie C NMR, a następnie przypisz je precyzyjnie poszczególnym
atomom węgla w cząsteczce benzanilidu. Od czego pochodzi sygnał przy ok. 77 ppm? Wyjaśnij jego
multipletowość.
Porównaj położenia sygnałów atomów pierścienia aromatycznego odczytane z obu widm NMR z wartościami
obliczonymi na podstawie tablic inkrementów (podaj źródło danych, z którego korzystałeś).
1
Widmo MS zaczerpnięto ze Spectral Database for Organic Compounds (National Institute of Advanced Industrial Science
and Technology, SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/)
A. Czarny, B. Kawałek, A. Kolasa, P. Milart, B. Rys, J. Wilamowski - Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej 2013/14
13
160
152
144
136
128
77.42
77.00
76.58
131.79
129.04
128.73
126.99
124.53
120.21
137.88
134.93
165.78
C NMR (CDCl3):
120
112
104
96
88
80
72
ppm
e) Przypisz charakterystyczne pasma w widmie IR drganiom poszczególnych wiązań w cząsteczce benzanilidu.
IR (KBr):
0.6
0.5
Transmittance
0.4
0.3
0.2
0.1
0
3200
3000
2800
2600
2400 2200 2000 1800
Wav enumber (cm-1)
1600
1400
1200
1000
507.91
581.84
614.63
648.06
689.85
715.57
750.29
3400
884.01
1026.74
1074.96
1164.33
1177.18
1259.48
1299.98
1321.84
1437.57
1491.57
1533.36
1578.36
1598.94
1655.51
1902.4
1940.33
1960.26
3600
3024.93
3051.29
3343.82
3800
800
600
400