تستهای شناسایی آلدهیدها و کتونها

در ترکیباتی که دارای گروه عاملی کربونیل هستند ، اگر گروه کربونیل با اتمهای هیدروژن یا گروههای آلکیل استخلاف شده باشد ، آلدهید (RCHO) یا کتون (RCOR) نامیده می شوند . شیمی این ترکیبات ، در واقع شیمی گروه عاملی کربونیل است . شناسایی این ترکیبات به وسیله واکنشهای مشخصه گروه عاملی کربونیل امکان پذیر است .
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20001.png
برای شناسایی آلدهیدها و کتون ها آزمونهای مختلفی وجود دارد که می توان از آنها به آزمون های 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین ، آزمون کرومیک اسید ، آزمون یدوفرم ، آزمون تالنز ، آزمون فوشین و آزمون بندیکت اشاره نمود .
تست 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین :
آلدهیدها و کتونها با معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین تشکیل رسوب نارنجی تا قرمز می دهند . این آزمون برای شناسایی آلدهید ها و کتون ها از سایر ترکیبات مورد استفاده قرار می گیرد . چنانچه آلدهید یا کتون مورد آزمایش به صورت انون باشد در این صورت رنگ رسوب به سمت قرمز گرایش پیدا خواهد کرد.
در شکل زیر واکنش بین یک کتون و معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین را مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20002.png
روش تهیه معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین :
1 گرم 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 درصد اضافه کنید . پس از آنکه محلول را به شدت هم زدید ، آن را از جامدات حل نشده جدا کنید .
روش کار شناسایی :
2 یا سه قطره از مایع مجهول ( 05/0 گرم از جامد ) را در 2 میلی لیتر اتانول حل کرده و قطره قطره از معرف 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین به آن اضافه کنید . تشکیل رسوب نارنجی تا قرمز دلیل بر وجود یک آلدهید یا کتون است . حضور پیوند دوگانه مزدوج با گروه کربونیل باعث ایجاد رسوب قرمز رنگ می شود .
تست کرومیک اسید :
آزمون کرومیک اسید برای تشخیص آلدهیدها از کتون ها مورد استفاده قرار می گیرد .
درشکل زیر واکنش بین یک آلدهید و کرومیک اسید را مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20003.png
روش تهیه معرف کرومیک اسید :
25 گرم CrO3 را به 25 میلی لیتر سولفوریک اسید اضافه کرده و مخلوط را هم بزنید ، تا خمیر یکنواختی حاصل شود . سپس مخلوط را با 75 میلی لیتر آب مقطر رقیق نموده ( با احتیاط ) و آن را خوب هم بزنید ، تا محلول نارنجی رنگ روشنی به دست آید .
روش کار شناسایی به وسیله معرف کرومیک اسید :
در لوله آزمایش 1 میلی لیتر استون که در مجاورت پتاسیم پرمنگنات تقطیر شده ، ریخته و به آن 3 قطره مایع ( 05/0 گرم جامد ) از مجهول را اضافه کنید . سپس یک قطره معرف کرومیک اسید افزوده و لوله را خوب تکان دهید ، تا محتویات آن خوب مخلوط شود . از بین رفتن رنگ نارنجی و تشکیل رسوب یا امولسیون سبز نشان دهنده این است که ماده مجهول ، الکل نوع اول ، الکل نوع دوم و یا آلدهید می باشد .
تست یدوفرم :
آزمون یدوفرم برای شناسایی متیل کتون ها از سایر کتون ها مورد استفاده قرار می گیرد . ترکیبات هیدروکسی متیل نیز به این آزمون پاسخ مثبت می دهند .
در شکل زیر واکنش مربوط به آزمون یدوفرم را مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20004.png
روش تهیه معرف یدوفرم :
25 گرم ید را در محلولی از 50 گرم پتاسیم یدید و 200 میلی لیتر آب حل کنید .
روش کار :
حدود 5 الی 6 قطره از نمونه مایع ( یا 50 میلی گرم نمونه جامد ) را در 5/1 میلی لیتر آب مقطر حل کنید . چنانچه حل نشد ، تا انحلال کامل از حداقل مقدار دی اکسان استفاده کنید . سپس حدود 6/0 الی 1 میلی لیتر محلول سود 10 درصد افزوده و چنانچه محلول دوباره کدر شد ، دی اکسان اضافه کنید . حال قطره قطره از معرف فوق افزوده و مرتب هم بزنید . این عمل را تا زمانی که رنگ زایل نشود ، ادامه دهید . جهت از بین بردن رنگ از حمام بن ماری 60 درجه سلسیوس استفاده کنید . باز معرف اضافه کرده و در خاتمه برای از بین بردن رنگ از چند قطره محلول سود 10 درصد استفاده کنید . تشکیل رسوب زرد رنگ ، دلیل بر مثبت بودن آزمون است . برای ترکیباتی که در حضور مقادیر کم آب نیز حل نمی شوند ، از 3 میلی لیتر دی اکسان استفاده کرده و پس از انجام آزمون 10 میلی لیتر آب اضافه نمائید .
نکته 1 : یدوفرم به کمک بو و رنگ زرد آن یا به طور دقیق به کمک نقطه ذوب آن ( 119 درجه سلسیوس ) مشخص می گردد .
نکته 2 : یدوفرم در دی اکسان حل می گردد .
نکته 3 : از آزمون یدوفرم برای شناسایی الکلهایی که دارای گروه متیل کربینول هستند نیز استفاده می شود .
تست تالنز یا تولنس :
آزمون تالنز ( تولنس ) یکی دیگر از روشهایی است که برای تشخیص آلدهیدها از کتونها به کار می رود . آلدهیدها در واکنش با معرف تالنز ( تولنس ) تولید آینه نقره ای در جدار لوله آزمایش می کنند .
در شکل زیر واکنش مربوط به تست تالنز ( تولنس ) را مشاهده می کنید :

http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20001.png
روش تهیه معرف تالنز ( تولنس ) :
محلول A از حل کردن 3 گرم نقره نیترات در 30 میلی لیتر آب قابل تهیه است و محلول B محلول سود 10 درصد است . واکنشگر باید بلافاصله بعد از تهیه مصرف شود . برای تهیه واکنشگر تالنز ( تولنس ) ، یک میلی لیتر از محلول A را با یک میلی لیتر محلول B مخلوط کنید . رسوب نقره اکسید تشکیل می گردد . سپس قطره قطره محلول آمونیاک غلیظ به آن اضافه کنید ، تا رسوب نقره اکسید حل شود . اکنون واکنشگر برای انجام آزمایش آماده است .
در شکل زیر واکنشهای مربوط به تهیه معرف تالنز ( تولنس ) را مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20002.png
توجه : واکنشگر تالنز ( تولنس ) باید در هنگام مصرف تهیه شود و باقی مانده آن در ظرف شویی دفع گردد . چنانچه محلول نگهداری شود ، امکان تشکیل رسوب انفجاری Fulminating silver وجود دارد . این رسوب مخلوطی از نیترید نقره (Ag3N) و آزید نقره (AgN3) می باشد .
روش کار :
5/0 میلی لیتر معرف تالنز ( تولنس ) را به 3 قطره یا 1/0 گرم از ماده مجهول اضافه کنید . تشکیل آینه نقره ای یا رسوب سیاه دلالت بر مثبت بودن آزمایش دارد . چنانچه در دمای معمولی واکنشی صورت نگرفت ، محلول را در بشر آب گرم کمی حرارت دهید .
نکته 1 : 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 .
نکته 2 : برخی از کتونهای ساده مانند استون و متیل اتیل کتون نیز به این آزمون پاسخ مثبت می دهند .
تست فوشین :
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 .
روش تهیه معرف یا شناساگر فوشین :
5/0 گرم فوشین خالص ( روزانیلین هیدروکلرید ) (rosaniline hydrochloride)را در 500 میلی لیتر آب مقطر حل کرده و محلول را صاف کنید ؛ 500 میلی لیتر آب مقطر را با سولفور دی اکسید ، اشباع کرده ، با محلول فوشین به طور کامل مخلوط کرده و به مدت یک شب به حال خود بگذارید . این روش ، معرفی بیرنگ و حساس را تولید می کند .
در شکل زیر ساختار معرف فوشین یا روزانیلین هیدروکلرید را مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20003.png
روش کار :
2 میلی لیتر از معرف فوشین – آلدهید را در یک لوله آزمایش ریخته و یک قطره از آلدهید مورد آزمایش را به آن اضافه کنید . رنگ تولید شده در عرض چند دقیقه را مشاهده کنید . ( مثلاً برای بوتانال رنگ ارغوانی مایل به بنفش در عرض 3 الی 4 دقیقه ظاهر می شود . ) یاد آوری می شود که معرف نباید حرارت داده شود .
تست بندیکت :
معرف بندیکت ، یک معرف نامیده شده با اسم یک شیمیدان آمریکایی (Stanley Rossiter Benedict) می باشد . که برای شناسایی آلدهیدهای آلیفاتیک ( غیر آروماتیک ) فاقد گوگرد و آلفا هیدروکسی کتون ها استفاده می شود . در شکل زیر واکنش یک آلدهید و یک آلفا هیدروکسی کتون را با معرف بندیکت مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20001.png
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 برسانید . 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 نمائید و حجم محلول نهایی را با افزودن آب به یک لیتر برسانید .


تهیه مشتق جامد :
دو مستق جامدی که در مورد آلدهیدها و کتون ها مورد استفاده قرار می گیرد ، مشتق سمی کاربازون و مشتق 2 و 4 – دی نیترو فنیل هیدرازین می باشد . ( تهیه این مشتق قبلاً توضیح داده شد . ) برای آلدهیدها و کتون ها مشتق اکسیم نیز تهیه می گردد .
واکنش تهیه مشتق اکسیم و مشتق سمی کاربازون را در شکل زیر مشاهده می کنید :
http://zhulfw.bay.livefilestore.com/...%20-%20004.png