X
تبلیغات
IKIU_ChemistryStudent - شناسایی آلدئیدها و کتون ها
IKIU_ChemistryStudent
آلدئید و کتون:

آلدیئیدها ترکیباتی با فرمول عمومی RCHO و کتون ها ترکیباتی با فرمول عمومی RRCO می باشند. هر دو گروه دارای گروه عاملی کربونیل هستند که واکنش های مشابهی انجام می دهند.در واقع شیمی این ترکیبات،شیمی گروه عاملی کربونیل است.

به دلیل عوامل الکترونی وفضایی آلدئیدها نسبت به کتونها راحت تر اکسید شده و در افزایش نوکلو فیلی واکنش پذیر تر از کتونها می باشند. شناسایی این ترکیبات به وسیله واکنشهای مشخصه گروه عاملی کربونیل امکان پذیر است.

 

خواص شیمیایی آلدئید و کتون

مهمترین فعل و انفعالاتی که آلدئیدها و کتون ها در آن شرکت می کنند:

1- حمله الكترونخواهی اسیدهای لوئیس روی اكسیژن گروه كربونیل موجب افزایش دانسیته بار مثبت كربن گروه كربونیل می شود كه در نهایت موجب افزایش  خصلت اسیدی پروتون ههای كربن های آلفای كربونیل می گردند.

2-حمله هسته خواهی بر کربن گروه کربونیل دومین دسته وسیع از واکنش های آلدئیدها و کتونها را تشکیل می دهد.به عنوان مثال از افزایش آب روی آلدئید ها و کتون ها دیول دوقلو(gemdiol) ایجاد می شود که درصد تشکیل آن به ساختمان ماده و پایداری محصول حاصله بستگی دارد.

 

تست های شناسایی آلدئیدها و کتون ها

آزمون های مختلفی برای شناسایی آلدئیدها و کتون ها وجود دارد که می توان از آنها به تست 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین، تست سدیم بی سولفید، تست تالنز، تست بندیکت ،تست فوشین ،تست کرومیک اسید ، تست یدوفرم ، اشاره کرد.

 

* تست 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین:

این تست بارزترین تست برای شناسایی آلدئیدها و کتونهاست. آلدهیدها و کتونها با معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین تشکیل رسوب زرد تا نارنجی(قرمز) می دهند.

آلدئید و کتون هایی که در هم آمیختگی الکترونی(conjucate) با گروه کربونیل دارند و غیر اشباع هستند به رنگ نارنجی(قرمز) یعنی با طول موج های بالاتری دیده می شوند.

در شکل زیر واکنش بین یک آلدئید یا کتون و معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین نشان داده شده است

در این واکنش هسته دوستی نیتروژن باعث می شود واکنش به راحتی انجام شود.

 

نکته: این تست علاوه بر شناسایی آلدئید یا کتون،یکی از راه های مشتق سازی از این ترکیبات هم به شمار می آید زیرا رسوب تشکیل شده قطبی تر،مسطح تر و سنگین تر از آلدئید و کتون مورد نظر است.

 

روش تهیه معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین:

1گرم 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین را در 5 میلی لیتر سولفوریک اسید غلیظ حل کرده و آن را با احتیاط به محلول 7 میلی لیتر آب و 25 میلی لیتر اتانول 95 % اضافه می کنیم.پس از آنکه محلول را به شدت هم زدیم،آن را صاف می کنیم تا رسوبات ایجاد شده جدا شود.

 

عوامل خطا:

ـ برخی از مشتقات آلیل الکل ها ممکن است توسط اکسیژن هوا به کتون تبدیل شوند و در نهایت در مقابل معرف رسوب  تولید کنند.مثل:سینامین الکل ها-دی فنیل کربانول

پس به طور کلی اگر الکل به راحتی توسط اکسیژن هوا اکسید شود و به آلدئید و کتون تبدیل گردد ممکن است ما را در این تست به خطا بیاندازد.

ویتامین A1  هم از جمله ترکیباتی است که با این معرف رسوب تولید میکند.

ـ بعضی از کتونها با این معرف رسوب ایجاد نمی کنند.مثل:اوکتین کتون-دی متیل کتون که بدون تولید رسوب رنگ زرد یا نارنجی ایجاد می کنند.

 

ویژگی فیزیکی این تست:تغییر رنگ و ایجاد رسوب


* تست سدیم بی سولفیت:

بیشتر آلدئیدها در این تست رسوب شیری رنگ ایجاد می کنند .بدست آوردن این محصول شیری رنگ نیاز به دقت زیادی دارد و باید مقادیر کمّی گفته شده کاملا رعایت شود تا نتیجه مورد نظر از این آزمایش بدست آید.

در شکل زیر واکنش یک آلدئید یا کتون با معرف سدیم بی سولفیت نشان داده شده است

 

عوامل خطا

ـ این تست حساس است زیرا سدیم بی سولفیت(معرف) در آب حل می شود بنابراین ایجاد رنگ شیری محصول در آب ممکن است امکان پذیر نباشد یا ممکن است آلدئیدی که می خواهیم آزمایش کنیم در آب حل نشود یا محصول سدیم بی سولفیتی که به وجود می آید در آب کاملا محلول باشد.در هیچ کدام از این حالت ها به راحتی این تست جواب نمی دهد.

راه حل: برای اینکه حداقل اشتباه صورت گیرد به محلول آبی الکل می زنیم به صورتی که سدیم بی سولفیت کمی رسوب کند ولی باید دقت داشت رسوب را با دکانته کردن یا صاف کردن جدا کنیم تا به ظرف آلدئیدی انتقال پیدا نکند.یعنی با محلول اشباع الکلی سدیم بی سولفیت آزمایش را انجام می دهیم.

ـ ممکن است ترکیباتی وجود داشته باشد که بدون اینکه آلدئید یا کتون باشند نتیجه مشابه را ایجاد کنند و باعث شوند رسوب شیری رنگ را مشاهده کنیم.

چرا سدیم بی سولفیت را الکلی می کنیم؟؟؟؟

سدیم بی سولفیت را در الکل حل می کنیم تا محیط هم آبی باشد هم آلی در این صورت هم آلدئید می تواند حل شود و هم محصول می تواند رسوب کند. بنابراین با کم و زیاد کردن مقدار الکل ممکن است بتوانیم از این تست جواب بگیریم.

 

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب شیری رنگ


 * تست تالنز یا تولنس :

 تمام آلدئید ها  و کتون های سبک به این تست جواب مثبت می دهند.به عبارت دیگر از آزمون تالنز ( تولنس ) برای تشخیص آلدهیدها از کتونها استفاده می شود.

آلدهیدها در واکنش با معرف تالنز ( تولنس ) تولید آینه نقره ای در جداره لوله آزمایش می کنند.

در شکل زیر واکنش معرف تالنز با یک آلدئید نشان داده شده است

 

روش تهیه معرف تالنز:

ذر ظرفی ۳ گرم نقره نیترات را در ۳۰ میلی لیتر آب حل میکنیم،سپس ۱ میلی لیتر از محلول حاصله را با ۱ میلی لیتر محلول سود ۱۰% مخلوط کنیم تا رسوب نقره اکسید تشکیل گردد.(نکته: اگر سود نزنیم چون نیترات نقره کاملا محلول است آمادگی واکنش با آلدئید را ندارد)

سپس قطره قطره محلول آمونیاک غلیظ به آن اضافه کنید ، تا رسوب نقره اکسید حل شود .اکنون واکنشگر برای انجام آزمایش آماده است (توجه:اگر آمونیاک زیاد اضافه کنیم کمپلکس ایجاد شده آنقدر پایدار می شود که دیگر توانایی آزاد کردن +Ag برای واکنش با آلدئید را ندارد.)

 در شکل زیر واکنشهای مربوط به تهیه معرف تالنز نشان داده شده است

 

توجه:واکنشگر تالنز  باید در هنگام مصرف تهیه شود و باقی مانده آن در ظرف شویی دفع گردد.چنانچه محلول نگهداری شود ، امکان تشکیل رسوب انفجاری Ag2C2N2O2 وجود دارد . این رسوب مخلوطی از نیترید نقره (Ag3N) و آزید نقره (AgN3) می باشد .

عوامل خطا:

۱-اگر لوله آزمایش کاملاً تمیز نباشد ، نقره به صورت آینه نقره ای در دیواره لوله آزمایش تشکیل نمی شود ، و به صورت رسوب یا سوسپانسیون سیاه ظاهر می شود .

۲-برخی از کتونهای ساده مانند استون و متیل اتیل کتون نیز به این آزمون پاسخ مثبت می دهند.

۳-وجود ترکیباتی که راحتتر از آلدهید اکیسد میشوند.

 

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب فلز نقره بر روی جداره ظرف


 * تست بندیکت:

 این معرف  به نام یک شیمیدان آمریکایی (Stanley Rossiter Benedict) می باشد.

در این تست از فلز  مس برای شناسایی آلدهیدهای آلیفاتیک ( غیر آروماتیک ) فاقد گوگرد(مثل ترکیبات قندی) و آلفا هیدروکسی کتون ها استفاده می شود .

در واقع Cu+2 می تواند آلدئید یا کتون را اکسید کند وبه Cu+1 که قرمز رنگ است تبدیل شود.

در شکل زیر واکنش یک آلدهید و یک آلفا هیدروکسی کتون را با معرف بندیکت نشان داده شده است

 

روش تهیه معرف بندیکت :

173 گرم سدیم سیترات و 100 گرم سدیم کربنات بی آب را در 800 میلی لیتر آب حل کرده و با افزودن آب مقطر حجم آن را به 850 میلی لیتر میرسانیم . در ظرف دیگری 3/17 گرم مس سولفات آبدار را در 100 میلی لیتر آب حل کرده و محلول حاصل را ضمن هم زدن به محلول سیترات و کربنات اضافه می کنیم و حجم محلول نهایی را با افزودن آب به یک لیتر می رسانیم .

خطای شیمیایی:

هر احیا کننده ای که بتواند  مس دو ظرفیتی را به مس یک ظرفیتی تبدیل کند،این رنگ را به وجود می آورد یعنی باعث پیچیدگی در این تست می شود.مثل:فنیل هیدرازین ها

 

خطای فیزیکی:

سولفات مس در محیط های آلی حل نمی شود زیرا یک نمک معدنی است!!

برای حل این مشکل یک آنیون آلی (سدیم سیترات) در محیط وارد می کنیم که می تواند کاتیون مس را تعویض کند و به جای سولفات بنشیند.چون خودش در محیط آلی حل می شود مس را هم می تواند وارد محیط آلی کند.

برای بهتر شدن این کار می توانیم محیط را قلیایی کتیم تا شانس حضور سولفات مس در محیط آلی افزایش یابد.

 

خاصیت فیزیکی تست:ایجاد رسوب قرمز،زرد،سبز که رنگ آن بستگی به میزان قند دارد


 * تست فوشین:

این تست به آلدئیدها و کتون های سبک جواب مثبت می دهد.

در آزمون فوشین معرف نباید حرارت داده شود ، و محلول مورد آزمایش نباید قلیایی باشد.هنگام انجام آزمون روی مجهول ، بهتر است یک آلدهید معلوم به عنوان شاهد استفاده شود.

در شکل زیر واکنش بین یک آلدئید و معرف نشان داده شده است

روش تهیه معرف فوشین:

0/5 گرم فوشین خالص ( روزانیلین هیدروکلرید ) (rosaniline hydrochloride)را در 500 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و محلول را صاف می کنیم ،500 میلی لیتر آب مقطر را با سولفور دی اکسید ، اشباع کرده ، با محلول فوشین به طور کامل مخلوط می کنیم و به مدت یک شب به حال خودمی گذاریم . این روش ، معرفی بیرنگ و حساس را تولید می کند.

در شکل زیر ساختار معرف فوشین یا روزانیلین هیدروکلرید را مشاهده می کنید

  

عوامل خطا

ـ به علت حساسیت بالای معرف فوشین مقدار بالای اسیدسولفوریک حساسیت معرف را میکاهد.

ـ استفاده ناصحیح از مقداز کمی معرف

ـ استفاده ناصحیح از مقداز کمی معرف

 

خاصیت فیزیکی تست:تشکیل محلول ارغوانی

 

 

+ نوشته شده در  یکشنبه چهاردهم آبان 1391ساعت 22:1  توسط Elham Barekati_Mohadese shafie |