Основные способы получения (в лаборатории) конкретных веществ, относящихся к изученным классам органических соединений.

 

Лабораторные способы получения веществ отличаются от промышленных:

Лабораторные способы получения веществ Промышленные способы получения веществ
Реагенты могут быть редкими и дорогими Реагенты распространенные в природе и дешевые
Условия реакции мягкие, без высоких давлений и сильного нагревания Условия реакции могут быть довольно жесткими, допустимы высокие давления и температуры
Как правило, реагенты —  жидкости или твердые вещества Реагенты — газы или жидкости, реже твердые вещества

 

Получение алканов в лаборатории

 

Декарбоксилирование солей карбоновых кислот

 

Метан CН4 в лаборатории получают при сплавлении ацетата натрия CH3COONa с гидроксидом натрия NaOH:

CH3COONa + NaOH →  CH4 + Na2CO3

 

Метан легче воздуха, поэтому его можно собирать методом вытеснения воздуха.

 

Синтез Вюрца

 

Взаимодействие галогеналканов с активным металлом (натрия) — это один из лабораторных способов получения алканов. При этом происходит удвоение углеродного скелета.

Например, хлорметан реагирует с натрием с образованием этана:

Хлорэтан взаимодействует с натрием с образованием бутана:

Реакция больше подходит для получения симметричных алканов.

При проведении синтеза со смесью разных галогеналканов образуется смесь разных алканов.

Например, при взаимодействии хлорметана и хлорэтана с натрием помимо пропана образуются этан и бутан.

 

 

Получение циклоалканов в лаборатории

 

В лаборатории циклоалканы получают действием активных металлов на дигалогеналканы, в которых между атомами галогенов находится три и более атомов углерода.

 

Например, 1,4-дибромбутан реагирует с цинком с образованием циклобутана

 

 

Таким образом можно синтезировать циклоалканы заданного строения, в том числе циклоалканы с малыми циклами (С3 и С4).

 

 

Получение алкенов в лаборатории

 

В лаборатории алкены получают нагреванием спиртов (выше 140оС) в присутствии водоотнимающих веществ (концентрированная серная кислота, фосфорная кислота). Дегидратация — это отщепление молекул воды.

 

Например, при дегидратации этанола при высокой температуре образуется этилен.

 

Получение ацетилена в лаборатории

 

Ацетилен C2Н2 в лаборатории получают взаимодействием карбида кальция CaC2 с водой (гидролиз карбида кальция):

CaC2 + 2H2O →  C2H2 + Ca(OH)2

 

Получение альдегидов в лаборатории

 

В лаборатории альдегиды получают окислением первичных спиртов. В качестве окислителей применяют оксид меди (II), пероксид водорода и другие окислители.

 

Например, при окислении этанола оксидом меди образуется уксусный альдегид

 

 

Получение карбоновых кислот в лаборатории

 

Получение кислот из солей

 

В лаборатории карбоновые кислоты можно получить из солей, действую на растворы их солей более сильными неорганическими кислотами.

 

Например, муравьиную кислоту можно получить, подействовав на формиат натрия раствором серной кислоты:

 

 

Окисление альдегидов

 

При окислении альдегидов также образуются карбоновые кислоты или их соли. Альдегиды реагируют с раствором перманганата или дихромата калия в кислой среде при нагревании, а также с гидроксидом меди при нагревании.

 

Например, при окислении уксусного альдегида перманганатом калия в серной кислоте образуется уксусная кислота.

 

 

Например, при окислении альдегидов гидроксидом меди (II) также образуются карбоновые кислоты

 

 

 

Получение сложных эфиров в лаборатории

 

Сложные эфиры в лаборатории получают при взаимодействии карбоновых кислот с одноатомными и многоатомными спиртами (реакция этерификации).

Например, этанол реагирует с уксусной кислотой с образованием этилацетата (этилового эфира уксусной кислоты):