זיהוי אלדהידים וקטונים לא ידועים

מקור: לארה אל חרירי ואחמד בסבריין באוניברסיטת מסצ'וסטס אמהרסט, מסצ'וסטס, ארה"ב

1. בדיקת DNPH לאלדהידים ארומטיים וקטונים<לחצן class="expand">הרחב

   במעבדה זו תשתמשו בבדיקת DNPH, בבדיקת טולנס ובבדיקת יודופורם כדי לזהות שני אלדהידים או קטונים לא ידועים. תשתמש בוטנון ובנזלדהיד כתרכובות ידועות כדי לאשר שהבדיקות פועלות כצפוי.

   תתחילו את המעבדה עם בדיקת DNPH, אשר מסתמכת על התגובה בין 2,4-dinitrophenylhydrazine, או DNPH, לבין אלדהידים וקטונים. כאשר משלבים DNPH עם אלדהיד או קטון בסביבה חומצית, הם עוברים תגובת עיבוי כדי ליצור את ההידרזון המתאים. לאחר מכן ההידרזון מזרז מתמיסה. אם המשקע אדום עד כתום, האלדהיד או הקטון היו ארומטיים. אם צבעו כתום עד צהוב, האלדהיד או הקטון לא היו ארומטיים או אליפטיים.

   • לבשו מעיל מעבדה, משקפי בטיחות וכפפות ניטריל. הערה: כימיקלים רבים במעבדה זו הם רעילים, קורוזיביים או דליקים, כך שתבצעו מעבדה זו במכסה אדים. החליפו את הכפפות אם יש עליהן כימיקלים.
   • קבל בקבוקון של כל תרכובת ידועה ובחר שתי תרכובות לא ידועות לניתוח. כתוב את הקודים עבור הנעלמים שלך במחברת המעבדה שלך.
   • תייגו של 250 מ"ל עבור פסולת מימית וכוס של 600 מ"ל עבור פיפטות משומשות. שים כמה פיפטות פסטר נקי בכוס אחרת ולקבל יותר בכל פעם שאתה צריך אותם.
   • השג ארבע מבחנות קטנות בארון תקשורת ותייג אותן עם ארבעת שמות המורכבים, או הקודים, ושם הבדיקה הראשונה.
   • הביאו 50 מ"ל וצילינדר מדורג למכסה המנוע של המגיב וקבלו 8 מ"ל של תמיסת DNPH.
   • השתמש בארבע פיפטות פסטר כדי להכניס 3-4 טיפות מכל תרכובת לתוך המבחנה שלה. הערה: אין לעשות שימוש חוזר בפיפטות במהלך מעבדה זו מכיוון שזיהום צולב יפסול את תוצאות הבדיקה.
   • הוסף 2 מ"ל של תמיסת DNPH לאחת המבחנות וערבב אותה היטב עם מוט זכוכית. שטפו היטב את מוט הזכוכית במים נטולי יונים, מעל הפסולת המימית שלכם כדי להסיר את כל עקבות הקטון או אלדהיד.
   • הוסף 2 מ"ל של תמיסת DNPH לכל אחת משלוש המבחנות האחרות באותו אופן. הקפידו לנקות היטב את מוט הזכוכית לאחר כל אחד מהם. כשתסיים, תן לפתרון לשבת במשך 15 דקות.
   • בזמן שאתם מחכים, התכוננו לסינון ואקום ומלאו של 250 מ"ל במים שעברו דה-יוניזציה.
   • לאחר 15 דקות, בדוק את המשקעים במבחנות. הערה: Benzaldehyde יש קבוצה ארומטית, אז אתה צריך לראות מוצק אדום עד כתום במבחנה שלה. בוטנון הוא אליפטי, ולכן אתה אמור לראות מוצק כתום עד צהוב במבחנה שלו. רשום את התוצאות במחברת המעבדה שלך.

     טבלה 1: תוצאות DNPH, טולנס ויודופורם

     <טבלה align="center" height="224" style="border-collapse: collapse; font-size: 17px; line-height: 24px;"> Compound DNPH Tollens' Iodoform מסיסות במים Hydrazone m.p. Butanone Benzaldehyde לחץ כאן להורדת טבלה 1
   • השווה את המוצקים מהתרכובות הלא ידועות לתרכובות המוכרות. עבור כל לא ידוע, רשום אם מוצק זה היה יותר אדום-כתום, כמו בנזלדהיד, או יותר כתום-צהוב, כמו בוטאנון.
   • השתמש בפיפטה נקייה של פסטר כדי להרטיב את נייר הסינון של מערך סינון הוואקום במים נטולי יונים, ולאסוף את המוצק מאחד הנעלמים שלך על ידי סינון ואקום. יש לשטוף את כל המוצקים שנותרו בצינור במים שעברו דה-יוניזציה.
   • שטפו את המוצק על נייר הסינון עם 10 מ"ל מים שעברו דה-יוניזציה.
   • הרימו כמות זעירה של המוצק בעזרת מוט זכוכית נקי ומרחו אותו על נייר pH. אם ה- pH נמוך מ- 6.5, שטפו את המוצק עם עוד 10 מ"ל של מים נטולי יונים. המשיכו לשטוף את המוצק ולבדוק את רמת החומציות שלו עד שהוא בין 6.5 ל-7.
   • תייגו זכוכית שעון קטנה עבור הלא נודע והעבירו בזהירות את נייר הסינון והמוצק לזכוכית השעון לייבוש.
   • שטפו היטב את משפך Büchner במים שעברו דה-יוניזציה, השליכו את התסנין לפסולת תמיסת DNPH והרכיבו מחדש את מערך סינון הוואקום עם פיסת נייר סינון חדשה.
   • אספו ושטפו את המוצקים מהתרכובת הלא ידועה השנייה ומשתי התרכובות הידועות באותו אופן.
   • השאירו את ארבעת המוצקים במכסה האדים להתייבש (שעה אחת).
2. The Tollens' TestExpand

   כאשר משלבים אלדהיד עם דיאמין כסף(I), או מגיב של טולנס, המגיב מצטמצם לכסף מתכתי ואמוניה. הכסף מצפה את החלק הפנימי של כלי התגובה או שוקע כמוצק שחור, כך שקל לראות שהתגובה התרחשה.

   רוב הקטונים קשים יותר לחמצון מאשר אלדהידים ולכן אינם מגיבים עם מגיב טולנס. עבור מעבדה זו, אתה יכול להניח שאם כסף מופיע, התרכובת היא אלדהיד. אם כסף אינו מופיע, התרכובת היא קטון.

   תמיסת המגיב של טולנס מכילה בסיס חזק ויש להיפטר ממנה במיוחד כדי למנוע יצירת תוצר פירוק נפיץ. טפלו בו בזהירות וזכרו לשים את פסולת הבדיקה של טולנס במיכל הייעודי.

   • הניחו את המבחנות המשומשות שלכם בכוס ותייגו ארבע מבחנות חדשות עם שמות התרכובות או הקודים והבדיקה של טולנס.
   • הביאו נקייה של 50 מ"ל וצילינדר מדורג של 5 מ"ל למכסה המנוע של המגיב וקבלו 4 מ"ל של מגיב של טולנס.
   • השתמש פיפטות נקיות כדי להניח 3 – 4 טיפות של כל תרכובת במבחנה שלה.
   • הוסף 1 מ"ל של מגיב טולנס לכל מבחנה וערבב היטב את התמיסות עם מוט זכוכית נקי, שטיפה יסודית של המוט עם מים נטולי יונים. הניחו את מתלה הצינורות בצד והניחו לו לשבת למשך 10 דקות.
   • בזמן שאתם מחכים, קחו כ-100 מ"ל מים בכוס של 150 מ"ל והניחו אותה על פלטה חשמלית. מקם מהדק קטן בעל 3 שיניים מעל הכד.
   • בדוק את צינור הבנזלדהיד לאחר 10 דקות. הערה: בנזלדהיד צריכה לקבל תוצאה חיובית, כפי שמצוין על ידי סרט כסף או משקע. אם אינך רואה תוצאה חיובית בצינור הבנזלדהיד, הצמידו מדחום למבחנה וחממו באמבט המים ב -35 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. לאחר מכן אמור להופיע סרט הכסף, או המשקע. רשום תוצאה זו במחשב המעבדה שלך.
   • בוטנון לא יגיב עם המגיב של טולנס. הערה: צינור הבוטנון הוא דוגמה לתוצאת בדיקה שלילית של טולנס. רשום זאת במחברת המעבדה שלך.
   • בדוק את הצינורות של הנעלמים שלך. אם אתה רואה מראה כסופה או שקע, רשום תוצאת בדיקה חיובית של טולנס עבור אותו לא ידוע. אם לא, חממו את הצינור באמבט המים למשך 5 דקות ובדקו שוב. אם הבדיקה עדיין שלילית, רשום את התוצאה במחשב המעבדה שלך.
   • כשתסיים, כבה את הפלטה החמה והשלך את פתרונות הבדיקה של טולנס במיכל הפסולת המתאים. שים צינורות מצופים כסף בקופסת האיסוף לניקוי חומצה ושים את השאר בכד שלך.
3. בדיקת יודופורם למתיל קטונים<לחצן class="expand">הרחב

   כאשר משלבים יוד ומתיל קטון על בסיס מימי, יוד מחליף את המימן של אלפא מתיל. תגובת אלימינציה נוספת ואחריה העברת פרוטונים מניבה יודופורם ואניון קרבוקסילט. יודופורם אינו מסיס במים, כך שתראה משקע צהוב אם התרכובת שאתה בודק היא מתיל קטון. אם זה לא מתיל קטון, תמיסת הבדיקה בסופו של דבר להפוך חום בגלל יוד unreacted.

   • לפני בדיקת יודופורם, בדוק את המסיסות של כל ארבע התרכובות במים. תייגו ארבע מבחנות נקיות עם שמות התרכובות או הקודים ו-H₂O. תייגו עוד ארבע מבחנות עם שמות התרכובות ו-CHI₃.
   • השתמשו בפיפטות פסטר נקיות כדי להניח 3-4 טיפות מכל תרכובת במבחנה שלה.
   • הוסף 2 מ"ל מים שעברו דה-יוניזציה לכל צינור מסומן. מערבבים היטב עם מוט זכוכית נקי. נקו היטב את המוט עם מים נטולי יונים, בין הצינורות.
   • המתן מספר דקות עד שהנוזלים ישקעו לפני הערכתם. הערה: בוטנון מסיס במידה בינונית במים, כך שאתה אמור לראות הפרדה מועטה או ללא הפרדה. בנזלדהיד מסיס במים במשורה, וצפיפותו מעט גבוהה מזו של מים. אתה אמור לראות שכבה קטנה בתחתית הצינור.
   • בדוק את הנעלמים שלך עבור שכבות נוזליות ורשום את התוצאות עבור כל ארבע התרכובות במחשב המעבדה שלך.
   • הוסיפו 2 מ"ל מים שעברו דה-יוניזציה לצינור הבוטנון ולקטונים מסיסים במים וערבבו אותם היטב עם מוט זכוכית נקי. הערה: אם יש לך קטון לא ידוע שאינו מסיס במים, במקום להוסיף 2 מ"ל של 1,2-dimethoxyethane ולערבב אותו היטב עם מוט זכוכית נקי.
   • כעת, בצעו את בדיקת היודופורם, המיועדת לקטונים בלבד. השתמש בכוס נקייה של 50 מ"ל וצילינדר מדורג קטן כדי להשיג 4 או 6 מ"ל של 3 M NaOH, תלוי אם יש לך שניים או שלושה קטונים לבדיקה.
   • לשפוך ~ 10 מ"ל של מגיב יודופורם לתוך עוד 50-mL beaker.
   • הוסף 2 מ"ל של 3 M NaOH לכל צינור קטון וערבב היטב, תוך ניקוי יסודי של מוט הזכוכית עם מים נטולי יונים.
   • השג פיפטה נקייה של פסטר והוסף את מגיב היודופורם טיפה לצינור הבוטנון, תוך ערבוב תכוף עד שאתה רואה שקע צהוב. הערה: בוטנון הוא מתיל קטון, ולכן הוא יפיק תוצאה חיובית.
   • שטפו את מוט הזכוכית במים שעברו דה-יוניזציה והתחילו להוסיף את מגיב היודופורם טיפתית לקטון הראשון, או היחיד, שאינו ידוע, תוך ערבוב תכוף. המשיכו להוסיף את המגיב עד שהיודופורם הצהוב שוקע, כמו שראיתם עם בוטנון, או שהתמיסה נשארת חומה, גם אחרי שאתם מערבבים אותה היטב. הערה: האחרון הוא תוצאה שלילית.
   • אם יש לכם קטון לא ידוע אחר, נקו היטב את מוט הזכוכית וחזרו על הבדיקה עם הקטון השני שלכם.
   • כשתסיימו, השליכו את התמיסות המכילות יוד במיכל הפסולת המתאים.
   • לאחר שהמוצקים מבדיקת DNPH יבשים, מדוד את נקודת ההתכה של כל מוצק ורשום אותם במחשב המעבדה שלך. שים את המומסים הנותרים במיכל הפסולת לקבלת נגזרות DNPH מוצקות.
   • יש להשליך את שאריות הנוזלים האורגניים ואת תערובות האלדהיד המימית במיכלי הפסולת הרגילים.
   • יש לשטוף את פיפטות פסטר המשמשות לאלדהידים וקטונים עם אצטון לפני הכנסתם לפסולת הזכוכית. שפכו את הפסולת המימית שלכם במורד הניקוז עם מי ברז זורמים. נקו את כלי הזכוכית שלכם, הניחו בצד את ציוד המעבדה שלכם, אספו וזרקו את כל האשפה במכסה האדים שלכם לפני שאתם עוזבים.
4. ResultsExpand
   • זהה את התרכובות הלא ידועות שלך. ישנן שש אפשרויות: אצטופנון, בוטנל, 3-מתיל-2-בוטאנון, פנטנל, 2-פנטנון ו-3-פנטנון.
   • הסתכל על תוצאות DNPH. אם המשקע היה אדום עד כתום, אלדהיד או קטון לא ידוע הוא ארומטי. אם הוא היה צהוב, הלא נודע הוא אליפטי. הערה: מכיוון שרק תרכובת אפשרית אחת היא ארומטית, משקע אדום פירושו שהלא ידוע היה אצטופנון. כאישור, היית צריך לראות גם בדיקת טולנס שלילית ובדיקת יודופורם חיובית.
   • משקע צהוב בבדיקת DNPH פירושו שהלא ידוע יכול להיות כל אחת מחמש התרכובות האחרות.
   • תסתכל על תוצאות הבדיקה של טולנס. אם ראיתם מראה כסופה או שקע אפור-כסוף במבחנה, התרכובת הלא ידועה היא אלדהיד. אם לא ראיתם שום שינוי, אז התרכובת הלא ידועה היא קטון. אם הלא ידוע שלך הוא אלדהיד, זה יכול להיות pentanal או butanal.
   • השווה את נקודת ההתכה של נגזרת ההידרזון של הלא ידוע לערכי ספרות עבור כל אלדהיד כדי להבין איזה מהם הוא היה.
   • אם הבדיקה של טולנס הייתה שלילית ובדיקת DNPH הראתה תרכובת אליפטית, הלא ידוע יכול להיות 3-מתיל-2-בוטנון, 2-פנטנון או 3-פנטנון.
   • בדוק את תוצאות בדיקת היודופורם כדי לצמצם אותו. אם ראיתם יודופורם צהוב מוצק, התרכובת הייתה מתיל קטון. אם ראיתם תמיסה חומה, זה לא היה מתיל קטון.
   • רק אחד מהקטונים האליפטיים אינו מתיל קטון, כך שאם ראיתם תמיסה חומה, הלא ידוע היה 3-פנטנון. אם ראית יודופורם צהוב משקע מתמיסה ובבדיקת DNPH היה גם משקע צהוב, אז הלא ידוע הוא 3-מתיל-2-בוטנון או 2-פנטנון.
   • השתמש בנקודת ההתכה של נגזרת ההידרזון של הלא ידוע כדי להבין איזה מתיל קטון היה לך.