Качественные реакции

4.1. Качественные реакции углеводородов.

Реакция с бромом.Соединения, содержащие двойную связь, присоединяют бром:

>С = С< + Вг₂ → >СВг—СВг<

По мере прибавления брома к соединению с двойной связью происхо­дит быстрое обесцвечивание раствора. Реакцию обычно проводят в ССl₄. Некоторые непредельные соединения этой реакции не дают. С другой стороны, некоторые алифатические углеводороды, имеющие третичный атом углерода, при повышенной температуре легко всту­пают с бромом в реакцию замещения:

R₃CH + Вг₂ → R₃CBr + НВг

При действии брома на ароматические амины и фенолы также идет реакция замещения. Реакция замещения, как и реакция присо­единения, протекает с обесцвечиванием брома, но сопровождается выделением бромистого водорода, который не растворяется в ССl₄ и может быть обнаружен по реакции на конго.

Реакция с КМпO₄.Качественной пробой на непредельность яв­ляется реакция с 1%-ным раствором перманганата калия. В случае по­ложительной реакции наблюдается исчезновение окраски КМnО₄ и появление бурого хлопьевидного осадка МnO₂. Эта реакция более универсальна, чем реакция с бромом. Скорость ее зависит от растворимости вещества в воде. Если вещество не растворимо в воде, реакцию ведут в ацетоне. Однако КМnO₄ окисля­ет вещества и других классов, например первичные и вторичные спирты, альдегиды, тиоспирты, ароматические амины, фенолы и др. Ацетиленовые углеводороды также дают реакции с бромом и с КМnO₄, которые, однако, протекают с меньшей скоростью. Для обнаружения сопряженных диеновых углеводородов можно использовать реакцию диенового синтеза с ангидридом малеиновой (или хлормалеиновой) кислоты при нагревании . Если проба положительна, образуется кристаллический продукт присоединения.

Образование ацетиленидов.Ацетилен и однозамещенные ацетиле­новые углеводороды образуют ацетилениды. Для их получения наибо­лее применимы аммиачный раствор полухлористой меди Cu(NH₃)₂Cl и реактив Несслера (K₂HgI₄ в щелочном растворе):

R—C≡CH + Cu(NH₃)₂C1 → R—C≡CCu + NH₃ + NH₄CI

2R—C≡CH + K₂HgI₄ + 2KOH → (R—C≡C)₂ Hg + 2H₂O + 4KI

Выпадение осадка служит доказательством наличия в соединении ацетиленового водорода.

Реакция с хлороформом.Для того чтобы отличить ароматические углеводороды от алифатических, можно использовать некоторые цвет­ные реакции, например реакцию ароматических углеводородов с хлоро­формом в присутствии А1С1₃. Эта реакция сопровождается образова­нием окрашенных продуктов. Так, при взаимодействии бензола с хлороформом в присутствии А1С1₃, кроме основного продукта реак­ции — бесцветного трифенилметана, образуется также окрашенная комплексная соль трифенилхлорметана:

_АlCl3

ЗС₆Н₆ + СНС1₃ → (С₉Н₆)₃СН + ЗНС1

5С₆Н₆ + 2СНС1₃ → (С₆Н₅)₃СС1 + (C₆H₅)₂CH₂ + 5НС1

(С₆Н₆)₃СС1 + А1С1₃ → [(С₆Н₅)₃С]⁺АlСl₄^-

окрашено

Эту реакцию можно также использовать и для обнаружения аро­матических галогенопроизводных. Опыт повторяют с другими ароматическими углеводородами — дифенилом, нафталином, антраценом. В реакции с бензолом возника­ет красно-оранжевая окраска, с дифенилом — пурпурная, с нафтали­ном — синяя, с антраценом — зеленая.

В функциональном анализе широко используется способность галогенопроизводных алифатического ряда вступать в различные реакции замещения. Для определения ароматических галогенопро­изводных обычно используется реакционная способность аромати­ческого ядра.