1
1.   Kvalitativní elementární analýza
Při analýze organických látek je volba postupu zásadně ovlivněna tím, zda je znám původ a historie vzorku. Dalším určujícím faktorem může být množství vzorku dostupné pro analýzu vzhledem k většinou nízké specifičnosti reakcí a tedy nutnosti provádění většího množství zkoušek. Organická kvalitativní analýza má k dispozici radu fyzikálních a chemických metod.
Při kvalitativní analýze se provádějí důkazové reakce, při kterých dochází k barevným změnám, vývoji plynu, vzniku sraženin nebo naopak k rozpouštění pevných vzorků atp., tedy kjevflm, podle kterých je možno posoudit prflběh důkazu,
Kromě toho lze k důkazům použít také identifikaci, čímž rozumíme získání různých měřitelných údajů o analyzované látce a následné porovnání s tabelovanými hodnotami nebo s hodnotami standardní látky, které potvrdí shodnost vlastností a vypoví tak o struktuře vzorku, Pro tento účel slouží např. zjišťování fyzikálních konstant (teplota tání, index lomu, hustota,,.), nejlépe v kombinaci s důkazy. [2]
1.1. PŘEDBĚŽNÉ ZKOUŠKY
Popisem vnějších vlastnost' organické látky, tj. určením skupenství, vzhledu, barvy či zápachu, mažeme předběžně usuzovat o charakteru zkoušené látky nebo o její příslušnosti k některé skupině. I když nejsou známy žádné jednoduché závislosti mezi skupenstvím a strukturou organických sloučenin, lze odvodit pro orientaci o zkoušené látce některé závěry.
Sloučeniny silně polární nebo iontového charakteru jsou tuhé, sloučeniny nízkomolekulární obsahující jednu funkční skupinu kyslíkatou, dusíkatou nebo simou jsou většinou kapaliny, nízkomolekulární látky s více funkčními skupinami mohou být kapalné i tuhé.
Podle barvy zkoušené látky mflžeme předběžně usuzovat a její příslušnosti k jednotlivým třídám. Přitom je však třeba si uvědomit, že mnohé látky, které jsou v absolutně čistém stavu bezbarvé, na vzduchu žloutnou či hnědnou.
Zápach, přestože je vjemem vysoce subjektivním, při první orientaci napovídá mnohé o zkoušené látce. Snadno rozeznáváme zápachy etherické, mandlové či hnilobné, poznáme také ovocné vůně esterů, [1]
1.1.1. Rozpustnost
Výsledek působení rozpouštědel na organickou látku závisí obecně na intermolekulárních silách rozpouštědla a na intermolekulárních silách látky. Druh a velikost těchto sil souvisí se stavbou a velikostí molekuly, Z chování neznámé látky k vybraným rozpouštědlům mažeme posuzovat typ zkoušené látky. Jako vybraných rozpouštědel se používá vody, diethyletheru, zředěných roztoků hydrogenuhličitanu sodného, hydroxidu sodného a kyseliny chlorovodíkové a koncentrovaného roztoku kyseliny sírové. [1]
2
1.1.1.1.    Skupiny rozpustnosti
Mezi látky rozpustné ve vodě i v etheru patří různé nízkomolekulární sloučeniny zpravidla jen s jednou polární skupinou s výjimkou uhlovodíků a jejich halogenderivátů. Látky rozpustné ve vodě a nerozpustné v etheru jsou sloučeniny obsahující více polárních skupin.
Silné organické kyseliny jsou nerozpustné ve vodě, ale jsou rozpustné ve zředěném hydroxidu i hydrogenuhličitanu sodném. Je-li látka rozpustná v hydroxidu sodném a nerozpustná ve vodě ani v hydrogenuhličitanu, jedná se o slabou organickou kyselinu.
V případě, že je látka nerozpustná ve vodě a rozpustná ve zředěné kyselině, jedná se o organickou bazi. Látky nerozpustné ve vodě a rozpustné v koncentrované kyselině sírové jsou neutrální látky obsahující i jiné prvky než jen uhlík, vodík, kyslíka halogeny.
Další skupina zahrnuje neutrální látky, které jsou nerozpustné ve vodě a rozpustné v chladné koncentrované kyselině sírové. Tyto látky obsahují jen uhlík a vodík, popřípadě kyslík a halogeny. Sem patří např. nenasycené uhlovodíky a různé kyslíkaté sloučeniny.
Mezi látky obsahující jen uhlík, vodík, případně ještě kyslík a halogeny, které se nerozpouštějí v žádném z reaktivních rozpouštědel, patří nasycené uhlovodíky alifatické, cyklické i aromatické a jejich halogenderiváty. [1]
1.1.1.2. Pomůcky
• zkumavky ■  pryžová zátka
stojan na zkumavky držák na zkumavky
kahan zápalky
1.1.1.3. Chemikálie
• kyselina chlorovodíková
• kyselina sírová
hydroxid sodný hydrogenuhličitan sodný
ether
1.1.1.4. Činidla
5 % roztok kyseliny chlorovodíkové - 11,4 ml 37 % HCI zředíme na objem 100 ml 5 % roztok hydrogenuhličitan u sodného 5 % roztok hydroxidu sodného
1.1.1.5. Provedení
Asi 30 mg látky třepeme jednu minutu v malé zkumavce s 1 ml rozpouštědla. Zůstane-li část látky nerozpuštěná, považujeme látku za nerozpustnou. Roztok můžeme mírně zahřát a potom ochladit na laboratorní teplotu. [9]
X
X
X
X
3
4
1.2.2.2. Postup
V žíhacím kelímku vyžíhárne modrou skalici na síran měďnatý. Ve třecí misce jemně rozetřeme směs asi 1 g vzorku a 2 g oxidu meďnatého. Látky vpravíme do zkumavky spolu s vyžíhaným síranem meďnatým podle obrázku. Směs zahříváme a pozorujeme hydrataci síranu meďnatého a vznik vápenné vody.
1.2.3. důkaz DUSÍKU
1.2.3.1. Princip metody
Některé organické látky obsahující dusík působením silných zásad, jakou je např. hydroxid sodný, při zahřívání uvolňují amoniak. Dusík lze tedy dokázat převedením organické látky na plynné zplodiny, v nichž dokazujeme přítomnost amoniaku. [16]
1.2.3.2. Postup
Zkumavku upevníme do držáku na stojanu a mírně zahříváme směs asi 0,5 g vzorku a 1,0 g hydroxidu sodného. Unikající plynný amoniak lze dokázat podle zápachu, navlhčeným pH papírkem nebo fenolftaleinavým papírkem, který pľidržíme u ústí zkumavky. Přítomnost amoniaku lze dokázat i koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou, kterou ovlhčíme skleněnou tyčinku. Tyčinku přidržíme u ústí zkumavky a pozorujeme vznik bílého chloridu amonného.
1.2.4. důkaz SÍRY a FOSFORU
1.2.4.1. Princip metody
Síru lze dokázat tavením zkoumané látky se směsí dusičnanu draselného a bezvodého uhličitanu sodného a následným d Q kazem vzniklých síranových iontů roztokem chloridu barnatého, V pozitivním případě vzniká bílá sraženi na síranu barnatého.
Převedením organicky vázaného fosforu na fosforečná nový a n ion lze paralelně se sírou dokázat v analyzované látce také tento prvek. Molybdenová soluce sráží žlutou sraženinu fosforečnano-molybdenanu amonného. [3, 16]
1.2.4.2. Činidla
• 5 % roztok chloridu barnatého
• molybdenová soluce - rozpustíme 7,5 g molybdenanu amonného v 50 ml horké destilované vody a roztok nalijeme do 50 ml kyseliny dusičné
1.2.4.3. Postup
V kelímku smícháme 0,5 g vzorku s 1,0 g dusičnanu draselného a 0,5 g bezvodého uhličitanu sodného. Směs promícháme, kelímek upevníme v trianglu a pozvolna jej zahříváme.
5
Nakonec směs v kelímku asi 5 minut intenzivně žíháme. Vychladlou bílou taveninu rozpustíme v 10 ml destilované vodyf roztok přefiltrujeme, filtrát okyselíme 1 ml kyseliny chlorovodíkové nebo dusičné a roztok rozdělíme do dvou zkumavek.
Do první zkumavky přidáme pár kapek roztoku chloridu barnatého pro d ä kaz síry a obsah zkumavky zahřejeme. V pozitivním případě se sráží bílý síran barnatý. Do druhé přidáme roztok molybdenové soluce, směs zahřejeme a je-li přítomen fosfor, vznikne žlutá sraženina.
1.2.5. DŮKAZ HALOGENŮ
1.2.5.1. Princip metody
Beilsteinova zkouška jako orientační zkouška k d3kazu halogenů je založena na tepelném roz<adu organické látky obsahující halogen za přítomnosti oxidu meďnatého. Vznký těkavý halogenid měďnatý barví nesvítivý plamen zeleně až zelenomodře.
Zkouška se nehodí pro důkaz fluoru, neboť vazba mezi uhlíkem a fluorem je zpravidla velmi pevná a kromě toho fluorid měďnatý není dostatečně těkavý. [1]
1.2.5.2. Postup
Měděný drát očistíme v kyselině dusičné tiebo jej rozžhavíme a vhodíme do zkumavky s ethanolem. Drát žíháme v oxidační části plamene tak dlouho, až se plamen přestane barvit. Po ochlazení na něj naneseme nepatrné množství vzorku a vložíme jej do plamene,
Plamen nejprve zasvítí spalováním uhlíku a pak se v pozitivním případě zbarví zeleně až zelenomodře. Pozitivní test svědčí o pravděpodobné přítomnosti chloru, bromu nebo jodu, negativní výsledek tyto pivky s jistotou vylučuje.
Vneseme-li látku do plamene na platinové špachtli pod měděnou síťkou, je zelené zbarvení plamene nad síťkou jednoznačným důkazem přítomnosti zmíněných halogenů. [1]
1.2.6. DŮKAZ CHLORU, BROMU A JODU
1.2.6.1. Princip metody
Při tepelném rozkladu organické látky obsahující halogen za přítomnosti oxidu vápenatého se halogen váže jako halogenid vápenatý. Reakční směs se rozpustí ve zředěné kyselině dusičné a halogenid se dokazuje roztokem dusičnanu stříbrného. Vznik sraženin je důkazem přítomnosti konstitučního chloru, bromu nebo jodu, koloidní zákal nasvědčuje přítomnosti stop těchto prvků1. [1, 3]
1.2.6.2. Činidla
•   2 mol ľ1 roztok kyseliny dusičné - 128,5 ml 65 % HN03 zředíme na objem 1000 ml ■  0,1 mol I"1 roztok dusičnanu stříbrného - 1,7 g AgN03 rozpustíme ve 100 ml vody
6
1.2.6.3.
Postup
Směs vzorku a oxidu vápenatého zahříváme ve zkumavce nad kahanem. Po ochlazeni výluh okyselíme asi 5 ml kyseliny dusičné o koncentraci 2 mol I"1, přefiltrujeme a přidáme několik kapek roztoku dusičnanu stříbrného o koncentraci 0,1 mol l~L. Přítomné halogenidy se projeví vznikem bílé, nažloutlé nebo žluté sraženiny.
1.3. DŮKAZY FUNKČNÍCH SKUPIN
1.3.1. Pomůcky a chemikálie 1.3.1.1. Pomůcky
1.3.1.1.1.
Laboratorní sklo
zkumavky kapkovací desky
filtrační nálevky skleněné kapiláry
skleněné tyčinky skleněné trubičky
1.3.1.1.2.     Ostatní pomůcky
• laboratorní kleště • žíhací kelímky ■  držáky na zkumavky •  filtrační papíry
• stojany na zkumavky ■  filtrační kruhy
1.3.1.2. Chemikálie
stojany držáky
kahan, zápalky
kyselina chlorovodíková	*  chlorid sodný *	jodičnan draselný
kyselina dusičná	•  chlorid amonný •	jodid draselný
kyselina sírová	•  chlorid meďnatý *	chloroform
kyselina siřičitá	•  chlorid rtuťnatý *	methanol
kyselina sulfanilová	•  chlorid železitý *	ethanol
hydroxid sodný	■  dusičnan stříbrný *	acetón
hydroxid draselný	• dusičnan barnatý •	benzén
amoniak	■  dusičnan olovnatý *	dioxan
hydroxy la m in	•  dusitan sodný *	sírouhlík
hyd roxy 1 am i n h y d roc h 1 ori d	* síran meďnatý *	pyridin
2,4-dinitrofenylhydrazin	•  manganistan draselný *	fuchsin
brom	* hydrogenuhličitan sodný •	thionylchlorid
škrob	•  hexanitrátoceričitan amonný"	karbid vápenatý
acidobazické indikátory		
7
1.3.2.   důkazy dvojné vazby
1.3.2.1. Reakce s bromem
1.3.2.1.1. Princip metody
Dvojnou vazbu můžeme dokázat reakcí s bromem, při níž pozorujeme odbarvování roztoku bromu, který se zpravidla rychle aduje na dvojnou vazbu. Silná statická zábrana nebo přítomnost elektrofilních skupin může této reakci zabránit, Reakce se provádí v chloroformu, tetrachlormethanu, kyselině octové, ale i ve vodě. Výhodné je použití tetrachlormethatiu, v němž se nerozpouští bromovodík, neboť jeho uvolňování svědci o substituční reakci a d3kaz nenasycené vazby je pak pochybný. [2]
1.3.2.1.2. činidla
• bromová voda - 10 g Br3 protřepeme s 1 I destilované vody a roztok necháme ustát
1.3.2.1.3. Provedení
K roztoku přibližně 100 mg vzorku ve vhodném rozpouštědle po kapkách přidáváme bromovou vodu, pokud dochází k jejímu odbarvování. Přítomnost násobné vazby je prokázána právě odbarvením roztoku bromu.
1.3.2.2. BayerOvtest
1.3.2.2.1. princip metody
Roztok manganistanu draselného je nenasycenými sloučeninami odbarvován za součastiého vzniku sraženiny oxidu manganičitého. Dvojná vazba je nejprve oxidována na glykol a další oxidací za vyšší teploty dochází k rozštěpení vazby v místě původní dvojné vazby. [1]
1.3.2.2.2. činidla
• 2 % roztok manganistanu draselného
1.3.2.2.3. Provedení
K roztoku přibližně 100 mg vzorku ve vodě nebo jiném vhodném rozpouštědle po kapkách přidáváme 2% roztok manganistanu draselného, pokud dochází k jeho odbarvování. Za přítomnosti nenasycených sloučenin se vylučuje hnědá sraženina.
Podobně však budou reagovat všechny snadno oxidovatelné látky, jako např. některé aldehydy, ketokyseliny, hydroxysloučeniny apod. Použitá rozpouštědla nesmí při slepém pokusu odbarvovat manganistan. [9]
8
1.3.3.   DŮKAZY TROJNÉ VAZBY
1.3.3.1.    Vznik acetylidů
1.3.3.1.1. princip metody
Nenasycené uhlovodíky s koncovou trojnou vazbou vylučuji z Ilosvayova činidla (amoniakální roztok měďné soli) červenou až hnědou sraženinu příslušného acetylidů, reakce se provádí ve vodném nebo alkoholickém prostředí. Obdobnou reakci poskytuje tato trojná vazba s amoniakálním roztokem stříbrné soli (Tollensovo činidlo), přičemž vzniká bílá sraženina acetylidů stříbrného. Ac etyl idy těžkých kovS jsou v suchém stavu silně explozivní, proto nesmějí být izolovány.
Monosubstituované acetylény reagují s Nesslerovým činidlem (alkalický roztok tetrajodortuťnatanu draselného) za vzniku bílého krystalického acetylidů rtuťnatého, který není explozivní, a proto jej lze po rekrystalizaci z alkoholu nebo benzenu užít k identifikaci napr. stanovením teploty tání. Tohoto postupu se využívá také při kvantitativní analýze alkynřj. [2]
1.3.3.1.2. činidla
■ Ilosvayovo činidlo - 1,5 g CuCh " 3 HzO a 3 g NhUCl rozpustíme v malém množství vody, přidáme 6 ml koncentrovaného roztoku NH3, 5 g hydroxylaminhydrochloridu a po promíchání zředíme destilovanou vodou na objem 100 ml [19]
• Nesslerovo činidlo - 6 g HgCI2 rozpustíme v 50 ml vody a přidáme roztok 7,4 g KI v 50 ml vody. Vzniklou sedlinu čtyřnásobně dekantujeme po 20 ml vody, převedeme do baňky o objemu 100 ml, přidáme 60 ml 30 % roztoku KOH, doplníme vodou na 100 ml a protřepeme, za 24 hodin roztok nad sedlinou slijeme do hnědé lahvičky [18]
• Tollensovo činidlo - do pečlivě vymyté zkumavky přidáme roztok AgN03 a k němu přidáváme roztok NaOH, dokud se sráží černohnědý oxid stříbrný, poté přidáváme po kapkách roztok INH3, dokud se oxid stříbrný nerozpustí na diamminstříbrný kation [18]
1.3.3.1.3. Provedení
Do zkumavky dáme kousek karbidu vápenatého a přilijeme nasycený roztok chloridu sodného. Zkumavku uzavřeme zátkou s odvodnou trubičkou, kterou ponoříme do roztoku Ilosvayova činidla. Vzniká červenofialová sraženina acetylidů měďného. Po opláchnutí odvodné trubičky zavedeme ethyn do roztoku Tollensova činidla. Vzniká žlutobílá sraženina acetylidů stříbrného. Trubičku opět opláchneme a zavedeme do roztoku Nesslerova činidla. Vzniká bílá sraženina acetylidů rtuťnatého. [19]
Ke sraženi ně acetylidů měďného přidáme roztok kyseliny chlorovodíkové, zahříváním se uvolní ethyn. Sraženinu acetylidů stříbrného zachytíme na filtračním papíru a vysušíme ji na kovové desce, kterou mírně zahříváme. Po chvíli dojde k explozím pevných kousku acetylidů.
9
1.3.4.   DŮKAZY ALKOHOLŮ
1.3.4.1. Xanthogenová reakce
1.3.4.1.1. Princip metody
Většina primárních a sekundárních alkoholů i některé alkoholy terciálni reagují s hydroxidem draselným a sirouhlíkem za tvorby alkylxanthogenanů draselnýchf ve vodě rozpustných solí, které s roztokem meďnatých soľ tvorí nerozpustné alkylxanthogeriany meďnaté. Ty disproporciu ují na alkylxanthogeriany měďné a dialkyldixanthogen, hnědožluté nerozpustné produkty. [1]
1.3.4.1.2. činidla
■ 5 % roztok hydroxidu draselného
• 2 % roztok síranu meďnatého
1.3.4.1.3. Provedení
Na kapkovací desku aplikujeme kapku roztoku vzorku, přidáme kapku roztoku hydroxidu draselného a kapku sírouhlíku. Nakonec přidáme kapku roztoku meďnaté soli a v pozitivním případě vznikne hnědá sraženina, která se rychle přemění na žlutou.
1.3.4.2. Reakce s hexanitrátoceričitanem amonným
1.3.4.2.1. Princip metody
Mezi méně specifické důkazové reakce alkoholů patří reakce s chloridem železitým, který s většinou alifatických hydroxysloučenin dává žluté zbarvení produktu, a reakce s některými dalšími látkami za vzniku barevných komplexů alkoholů. Sem patří zejména červeně zbarvený komplex alkoholů se solemi ceričitými. [1]
Fenoly dávají ve vodném prostředí s cericitými solemi zelenohnědou sraženinu, avšak v dioxanu tmavočervené až hnědé zbarvení. [2]
1.3.4.2.2. činidla
• 2 mol l"L roztok kyseliny dusičné - 12,3 ml koncentrované HNO^ doplníme na 100 ml
■ roztok hexanitrátoceričitanu amonného - 40 g látky vaříme ve 100 ml 2 mol I"1 HN03
1.3.4.2.3. Provedení
0,5 ml činidla zředíme 3 ml vody nebo dioxanu a po protřepárií přidáme asi 5 kapek vzorku. V pozitivním případě přejde žluté zbarvení roztoku na červené. Pokud se při použití dioxanu vytvoří sraženina, rozpustíme ji před pľidáním vzorku několika kapkami vody. Po piotřepání ijozor j^ene změnu uarvy, [9"
10
1.3.4,3.    Reakce s kyselinou jodistolj
1.3.4.3.1. Princip metody
K důkazu vícesytných alkoholů nebo sacharidů se často užívá selektivní oxidace kyselinou jod istou. Ve vodném nebo dioxanovém prostředí se vícesytné alkoholy štěpí, následně se dokazuje buď vzniklá karbonylová sloučenina nebo přítomnost jodičnanu reakcí s dusičnanem stříbrným. Vzniklá bílá sražen ina jodičnanu stříbrného je nerozpustná ve zředěné kyselině dusičné. [2]
1.3.4.3.2. Činidla
• 0,5 % roztok kyseliny jodisté
■  3 % roztok dusičnanu stříbrného
1.3.4.3.3. Provedení
2 ml roztoku kyseliny jodisté ve zkumavce okyselíme 1 kapkou kyseliny dusičné, obsah protřepeme a přidáme kapku nebo krystalek zkoušené látky. Směs protřepáváme asi 15 sekund a pak přidáme 2 kapky roztoku dusičnanu stříbrného. Ihned vzniká bílá sraženina jodičnanu stříbrného. V negativním případě se objeví hnědý zákal, který se při protřepání rozpustí. [9]
1.3.5.   DŮKAZY FENOLŮ
1.3.5,1.    Reakce s chloridem železitým
1.3.5.1.1. Princip metody
Většina fenolů a enolů poskytují s chloridem železitým charakteristické červené, modré, fialové či tmavě zelené zbarvení. Reakce se provádí v polárních rozpouštědlech nebo v nepolárních za přítomnosti pyridinu. Reakce provedená v nepolárních rozpouštědlech za přítomnosti pyridinu má širší platnost než ve vodném roztoku. Pozitivní reakci mohou dávat např. též aromatické aminy. [1]
1.3.5.1.2. Činidla
• 5 % roztok chloridu železitého
• 5 % roztok hydrogen uhličitá n u sodného
1.3.5.1.3. Provedení
K 0,5 ml vodného či alkoholického roztoku vzorku přidáme 1-2 kapky 5% roztoku chloridu železitého, 1-2 kapky 5% roztoku hydrogenuhličitanu sodného a kapku pyridinu. V pozitivním případě pozorujeme odpovídající změnu zbarvení. [9]
11
1.3.5.2. Kopulační reakce
1.3.5.2.1. Princip metody
Fenoly s volnou alespoň jednou ortho polohou mohou být dokázány kopulační reakcí s diazotovanými aromatickými aminy za vzniku azobarviv, která se v roztocích alkalických hydroxidů rozpouštějí na červený až fialový roztok. Jako činidel se převážně používá diazotované kyseliny sulfanilové nebo p-nitroanilinu. Kromě fenolů, jejich etherů a esterů
1.3.5.2.2. Činidla
• 2 % roztok dusitanu sodného, čerstvě připravený
«   10 % roztok kyseliny chlorovodíkové - 23,8 ml koncentrované HCl zředíme na 100 ml
• 1 % roztok kyseliny sulfanilové v 10 % roztoku kyseliny chlorovodíkové
• 1 mol I-1 roztok hydroxidu sodného - 4 g NaOH rozpustíme a doplníme na 100 ml
1.3.5.2.3. provedení
1 ml 2 % roztoku dusitanu sodného smísíme ve zkumavce s 5 ml 1 % roztoku kyseliny sulfanilové v 10 % roztoku kyseliny chlorovodíkové a necháme před použitím 5 minut stát v ledové lázni, tím proběhne diazotace v silně kyselém prostředí.
Několik miligramů testované látky rozpustíme v 5 ml 1 mol ľL roztoku hydroxidu sodného a přidáme 1 ml diazotované kyseliny sulfanilové. Za přítomnosti fenolů vznikne oranžové až červené zbarvení. [9]
1.3.5.3. llebermannova reakce
1.3.5.3.1. Princip metody
Jednomocné fenoly s volnou polohou para a víc emočně fenoly řady meta reagují s kyselinou dusitou a koncentrovanou kyselinou sírovou jako dehydratačním činidlem za vzniku intenzivně modře nebo zeleně zbarvených kondenzačních produktů. Po zředění vodou se zbarvení produktů změní na červené a zalkalizovánírn se směs zbarví modře. Při této reakci dochází napřed k nitrosaci a následně vzniklý p-nitrosofenol kondenzuje s nezměněným fenolem na látky typu indofenolů. [1]
1.3.5.3.2. činidla
• 5 % roztok dusitanu sodného, čerstvě připravený
1.3.5.3.3. provedení
Několik miligramů vzorku se rozpustí v 0,5 ml koncentrované kyseliny sírové a přidá se 1 ml 5 % roztoku dusitanu draselného v koncentrované kyselině sírové, Po chvíli stání vznikne
12
v pozitivním případě intenzivní zbarvení. Pokud reakce neproběhne za normální teploty, roztok se krátce povaří a potom ochladí. [9]
1.3.6.   DŮKAZY KARBONYLOVÉ SKUPINY
1.3.6.1. Reakce s 2,4-dinitrofenylhydrazinem
1.3.6.1.1. Princip metody
Karbony lově skupiny v aldehydech, ketonech a případně i acetalech reagují s monosubstituovanými hydraziny za tvorby příslušných hydrazonů, přičemž z kyslíku karbonylové sloučeniny a dvou vodíka aminoskupiny vznikne molekula vody.
Znamenitým činidlem k důkazu karbonylových sloučenin je též 2,4-dinitrofenylhydrazin, protože poskytuje s většinou z nich ve vodě málo rozpustné 2,4-dinitrofenylhydrazony. Objemná žlutá, oranžová nebo červená sraženi na svědčí o přítomnosti karbonylové skupiny ve zkoumané látce. Sraženina vzniká podle rozpustnosti látky ve vodě buď ihned, nebo až po chvíli. [1]
1.3.6.1.2. činidla
• 2 mol I-1 roztok kyseliny chlorovodíkové - 16,7 ml kone. HCI doplníme na 100 ml
»  nasycený roztok 2,4-dinitrofenylhydrazinu ve 2 mol I"1 roztoku kyseliny chlorovodíkové
1.3.6.1.3. Provedení
Asi 5 mg vzorku rozpustíme v minimálním množství vody a přidáme 1 ml činidla, V případě přítomnosti karbonylové skupiny vznikne zákal nebo se vyloučí žlutá až červenohnědá sraženina, v některých případech až po delší době. [9]
1.3.6.2. Důkaz Tollensovým činidlem
1.3.6.2.1. princip metody
Aldehydy redukují za mírného zahřátí svou karbonylovou skupinou amoniakální roztok hydroxidu stříbrného za vzniku černé sraženiny nebo lesklého zrcátka kovového stříbra.
I když kromě aldehydů redukují Tollensovo činidlo i jiné organické redukující látky (některé aromatické aminy, aminoferioly, deriváty hydrazinu aj.), nedávají pozitivní reakci za podmínek zkoušky jednoduché ketony. Díky tomu je reakce vhodná i na rozlišení aldos a ketos.
Látky ve vodě nerozpustné se zkoušejí ve zředěném alkoholickém roztoku. [1]
1.3.6.2.2. činidla
• Tollensovo činidlo - do pečlivě vymyté zkumavky přidáme roztok AgN03 a k němu přidáváme roztok NaOH, dokud se sráží černohnědý oxid stříbrný, poté přidáváme po kapkách roztok NH3, dokud se oxid stříbrný nerozpustí na diamminstříbrný kation
13
1.3.6.2.3. Provedení
Tollensovo činidlo přidáme do zkumavky k roztoku vzorku, protřepeme a mírně zahřejeme nad plamenem. Na vnitřních stranách se vyloučí čisté kovové stříbro v podobě nádherného kovového zrcadla.
1.3.6.3. Důkaz Schiffovým činidlem
1.3.6.3.1. Princip metody
Velmi často používanou reakcí k důkazu aldehydů je též reakce s kyselinou fuchsin-siřičitou (Schiffovým činidlem). Vznik intenzivně modrofialové zbarvené sloučeniny chinoidní povahy svědčí o přítomnosti aldehydu. Při reakci je třeba dbát, aby nedošlo k záměně modrofialového zbarvení fuchsinu, jež obnovují některé látky, které se mohou slučovat s kyselinou siřičitou. [1]
1.3.6.3.2. Činidla
■  Schiffovo činidlo - připravíme odbarvením roztoku fuchsinu kyselinou siřičitou
1.3.6.3.3. Provedení
Schiffovo činidlo přidáme do zkumavky nebo na kapkovací desku k roztoku vzorku a v pozitivním případě se projeví příslušná barevná změna.
1.3.6.4. Jodoformová reakce
1.3.6.4.1. Princip metody
Methylketony se jodem v alkalickém prostředí oxidují na karboxylové kyseliny a na žlutý krystalický jodoform. Podle vznikajícího produktu se tato reakce nazývá jodoformová. [2]
Jodoformovou reakci lze kromě methylketonů užít i k důkazu ethanolu. Ten se za podmínek reakce oxiduje na acetaldehyd, který též dává pozitivní jodoformovou reakci. Methanol nereaguje.
1.3.6.4.2. činidla
«   5 % roztok jodu
•   5 % roztok hydroxidu sodného
1.3.6.4.3. provedení
K malému množství vzorku přidáme 3 ml roztoku jodu a směs zalkalizujeme po kapkách roztokem hydroxidu sodného až do vymizení zbarvení jodu. V pozitivním případě vznikne žlutá sraženina charakteristického zápachu. Pokud sraženina nevznikne ihned, nechá se směs po dalším přídavku roztoku jodu stát až do vzniku stálého zbarvení. [9]
14
1.3.7.   DŮKAZY KARBOXYLOVÉ SKUPINY
1.3.7.1. Důkaz AciDOBAZicKÝMi indikátory
1.3.7.1.1. Princip metody
Důkaz kyselé skupiny v organických látkách je zpravidla snadný. Rozpouětí-li se látka ve vodě, reaguje roztok kysele na barevné acidobazické indikátory. U látek ve vodě nerozpustných stačí k obarvení lakmusového papírku buď koncentrace rozpuštěného vzorku, nebo se muže použít roztok látky ve vodném alkoholu. [1]
1.3.7.1.2. ČINIDLA
■   univerzální indikátor
• acidobazické indikátory s barevným přechodem v kyselé oblasti p h
1.3.7.1.3. Provedení
Několik miligramů vzorku rozpustíme ve zkumavce s 1 ml vody a přidáme kapku indikátoru. Je-li látka nerozpustná ve vodě, přidáme k její suspenzi vhodné rozpouštědlo. Současně provedeme slepý pokus se stejnou směsí rozpouštědel a srovnáme změny zbarvení.
1.3.7.2. důkaz jodičnanem a jodidem
1.3.7.2.1. Princip metody
Jedná se o způsob důkazu kyselosti látky. Reakcí jodidu draselného sjodičnanem draselným v kyselém prostředí vzniká elementární jod, jehož přítomnost prokáže přídavek škrobového mazu. [9]
1.3.7.2.2. ČINIDLA
• škrobový maz - PŘÍPRAVA
• 2 % roztok jodidu draselného
• 4 % roztok jodičnanu draselného
1.3.7.2.3. Provedení
K několika miligramům látky nebo jejího nasyceného roztoku v ethanolu přidáme 2 kapky 2 % roztoku jodidu draselného a 2 kapky 4 % roztoku jodičnanu draselného. Zkumavku uzavřeme a přibližně 1 minutu zahříváme na vroucí vodní lázni. Po ochlazení přidáme 1-5 kapek škrobového mazu. Jedná-li se o kyselou látku, roztok zmodrá.
X
X
X
15
1.3.7.3. Důkaz tvorbou solí
1.3.7.3.1. Princip metody
Stľíbrné, olovnaté a barnaté soli karboxylových kyselin jsou ve vodě a v ethanolu nerozpustné, proto je možno dokázat přítomnost karboxylové kyseliny v látce vznikem příslušných solí. [1]
Na tomto principu je založena také kvantitativní analýza karboxylových kyselin, ať už titračně nebo prostým vyžíhánírn a vážením zbylého elementárního stříbra. [2]
1.3.7.3.2. činidla
» 5 % vodný roztok dusičnanu stříbrného » 5 % vodný roztok dusičnanu barnatého •   5 % vodný roztok dusičnanu olovnatého
1.3.7.3.3. Provedení
Několik miligramů vzorku rozpustíme v minimálním množství vody a přidáme pár kapek činidla. Za přítomnosti karboxylové skupiny pozorujeme vznik příslušných nerozpustných sraženi n.
1.3.7.4. Esterifikace
1.3.7.4.1. Princip metody
Estery jsou funkční deriváty karboxylových kyseliti, které mají charakteristické ovocné ti květinové vflně. Připravují se reakcí karboxylových kyselin s alkoholy nebo fenoly, obdobně však reagují i anhydridy a laktony kyselin, [9]
1.3.7.4.2. Provedení
Asi 100 mg vzorku smísíme přibližně s 1 ml ethanolu, přidáme 10 kapek koncentrované kyseliny sírové a směs zahřejeme na vodní lázni. Poté roztok ochladíme, přisypeme trochu chloridu sodného a tak vysolíme ethylester, který vytvoří oddělenou vrstvu nemísitelnou s vodou, charakteristické vůně. [9]
1.3.7.5. Hydroxamová reakce
1.3.7.5.1.     princip metody
Estery karboxylových kyselin reagují s hydroxylaminem za vzniku hydroxamových kyselin, které dávají intenzivně červené a purpurové zbarvení s chloridem železitým. Použití tohoto způsobu je omezeno tím, že i jiné látky, např. acylhalohenidy a anhydridy, dávají pozitivní reakci jako estery. [1]
16
1.3.7.5.2. Činidla
• 1 % vodný roztok chloridu železitého
• 10 % ethanolový a vodný roztok hydroxidu sodného
• nasycený roztok hydroxylaminchloridu v ethanolu a ve vodě
■  0,5 mol I"1 roztok kyseliny chlorovodíkové - 4,0 ml kone, HCI doplníme na 100 ml
1.3.7.5.3. Provedení
Do kelímku dáme malé množství vzorku a přidáme dvě kapky thionylchloridu, Směs odpaříme rychlým zahřátím téměř do sucha. Reakci s acylhalogenidy či anhydíidy provádíme ve vodném prostředí a s estéty v prostředí alkoholickém.
K roztoku vzorku přidáme nasycený roztok hydroxylaminchloridu a stejné množství 10% roztoku hydroxidu sodného. Směs mírně zahřejeme, okyselíme 0,5 mol ľ1 roztokem kyseliny chlorovodíkové a přidáme 1 % roztok chloridu železitého. Vznikne červenofialové zbarvení. [9]
1.3.7,6.    Dekarboxylace aromatických kyselin
1.3.7.6.1. Princip metody
Proces, při kterém karboxylové kyseliny ztrácejí svoji funkční skupinu, se nazývá dekarboxylace. Snadnost odstranění skupiny je značně závislá na struktuře kyseliny.
Alkan- a arenkarboxylové kyseliny podléhají dekarboxylaci teprve tavením jejich alkalických solí s alkalickým hydroxidem. Přitom dochází ke zkrácení uhlíkatého řetězce o jeden atom uhlíku za vzniku a lkánu (resp, arénu). [17]
1.3.7.6.2. Provedení
Vzorek tavíme v žíhačce asi s pětinásobkem činidla. Dekarboxylace se projeví usazováním příslušného uhlovodíku na chladnějších místech zkumavky a především charakteristickým aromatickým zápachem. [9]
Tímto postupem lze dokázat též organicky vázanou síru - dvojvazná síra se převede na sulfid (důkaz černou sraženinou s olovnatím i ionty), vyšší oxidační stavy se převedou na síran a dokazují se ba ma tým i ionty [15].
1.3.8.   DŮKAZY AMINŮ
1.3.8,1.    Reakce s p-dimethylaminobenzaldehydem
1.3.3.1.1.     Princip metody
Reakce je využívána pro däkaz aminu a aminokyselin, Produkt vykazuje intenzivní oranžové až červené zbarvení. Pozitivní výsledek dávají aminokyseliny, proteiny a aromatické primární aminy, Sekundární aromatické aminy reagují slabě, terciární aminy nereagují, [9, 15]
17
1.3.8.1.2. Činidla
•   Ehhichovo činidlo - p-dimethylaminobenzaldehyd
1.3.8.1.3. Provedení
Ke kapce vzorku ve zkumavce nebo na kap kovací desce přidáme kapku Ehrlichova činidla a pozorujeme vznik žlutého, oranžového nebo červeného zbarvení. [9]
1.3.8.2. isonitrilová reakce
1.3.8.2.1. Princip metody
Primární alifatické i aromatické aminy reagují s chloroformem a hydroxidem sodným za tvorby isonitrilu. Intenzivní, odporný zápach isonitrilu nasvědčuje prítomnosti primární aminoskupiny ve vzorku. [1]
Isonitrily jsou odporně páchnoucí jedovaté kapaliny, se kterými je nutno pracovat v digestoři. Varem s minerálními kyselinami se rozkládají na kyselinu mravenčí a amin.
1.3.8.2.2. Provedení
Do zkumavky vpravíme několik miligramů vzorku, přidáme malou pecičku hydroxidu sodného a několik kapek chloroformu. Čichem opatrně indikujeme možnou přítomnost isonitrilu. Zápach ihned zmizí, když do zkumavky přidáme koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou.
1.3.8.3. Reakce s dimethylglyoximátem nikelnatým
1.3.8.3.1. Princip metody
K nespecifickému důkazu aminů se využívá jejich bazicity. Neutrální roztok nikelnaté soli a dimethylglyoximu v 50 % ethanolu působením aminu zrůžoví tvorbou bis(dimethylglyoximato) nikelnatého komplexu. [2]
1.3.8.3.2. Činidla
■ dimethylglyoximát nikelnatý - k roztoku síranu nikelnatého o koncentraci 7,7 mg ml"1 přidáme stejný objem roztoku dimethylglyoximu v ethanolu o koncentraci 8,1 mg ml"1 a důkladně protřepeme, ke zkouškám používáme čirý filtrát [9]
1.3.8.3.3. Provedení
Na kapkovací desku dáme 2 kapky nebo několik miligramů vzorku a přidáme dvě kapky činidla. Za přítomnosti látek zásadité povahy dojde k vyloučení sraženiny dimethylglyoximátu. Nereagují velmi slabé zásady jako nitroaniliny a difenylamiri. [9]
18
1.3.8.4. Reakce s kyselinou pikrovou
1.3.8.4.1. Princip metody
Bezbarvý roztok kyseliny pikrové vaprotickém rozpouštědle přidáním aminu žloutne tvorbou pikranu, Takto kromě aminfi mohou reagovat též polynukleární aromatické uhlovodíky, fenoly, arylethery, zásady včetně alkaloidä a purinů. [2, 9]
1.3.8.4.2. činidla
■   nasycený roztok kyseliny pikrové
1.3.8.4.3. Provedení
Přibližně 100 mg vzorku rozpustíme za tepla ve 2 - 3 ml methanolu a přidáme 1 ml nasyceného roztoku kyseliny pikrové. Po ochlazení se vylučují krystalky žlutého pikranu. [9]
1.3.8.5. Reakce s tetrafenylboritanem sodným
1.3.8.5.1. Princip metody
Srážením aminu ze slabě kyselého roztoku (pH 3) tetrafenylboritanem sodným vzniká nerozpustná bílá sraženina. [2] Sraženina obecně vzniká v přítomnosti organických zásad. [9]
1.3.8.5.2. činidla
*  nasycený roztok tetrafenylboritanu sodného
1.3.8.5.3. Provedení
Ke kapce slabě kyselého vodného roztoku vzorku přidáme činidlo, v pozitivním případě pozorujeme vznik sraženiny. [9]
1.3.8.6. Reakce s kyselinou dusitou
1.3.8.6.1.     Princip metody
Již samotné rozpouštění dusíkaté organické látky ve vodě a ve zředěné kyselině chlorovodíkové může poskytnout první informaci o povaze neznámého analyzovaného vzorku. Jestliže se totiž dusíkatá látka rozpouští podstatně lépe ve zředěné kyselině chlorovodíkové než ve vadě, může to být se značnou pravděpodobností amin nebo jeho sůl.
Pro další identifikaci a k rozlišení jednotlivých aminů je třeba provést reakci s kyselitiou dusitou. Primární alifatické aminy uvolňují plynný dusík. Jelikož se však kyselina dusitá částečně samovolně rozkládá na směs oxidQ dusíku, není tato reakce příliš vhodná pro důkaz primárních alifatických aminQ. Primární aromatické aminy po odstranění přebytečné kyseliny dusité kyselinou amitiosulfonovou kopulují s beta-naftolem za vzniku azobarviva.
19
Sekundární alifatické i aromatické aminy se dokazují po reakci s kyselinou dusitou vodným roztokem fenolu a koncentrovaným roztokem kyseliny sírové - Liebermanova reakce,
Ryze alifatické nebo aromatické terciální aminy nereagují. Alifaticko aromatické terciální aminy poskytnou p-nitrososloučeninu, která po zalkalizování vytvoří zelenou sraženinu. [1]
1.3.8.6.2. činidla
• 2 mol ľ1 roztok kyseliny chlorovodíkové
• 10 % vodný roztok dusitanu sodného, čerstvě připravený
1.3.8.6.3. Provedení
Roztok 100 mg vzorku ve 4 ml 2 mol ľ1 roztoku kyseliny chlorovodíkové se ochladí v ledové lázni na 5 °C a přidává se 10 % čerstvě připravený vodný roztok dusitanu sodného, až kapička reakční směsi poskytne sjodidoškrobovým papírkem ihned modré zbarvení a pozorujeme změny reakční směsi. [9]
1.3.9.   DŮKAZY NITROSLOUČENIN
1.3.9,1.    Nitrolová reakce
1.3.9.1.1. Princip metody
K rozlišení primární, sekundární a terciální nitroskupiny je využívána reakce nitrosloučeniny s kyselinou dusitou. Primární nitroskupina poskytuje červeně a sekundární modrozeleně zbarvený produkt. Terciální nitroskupina ani aromatické nitrosloučeniny takto nereagují, neboť nemají vodík v poloze alfa. [9, 15]
1.3.9.1.2. Činidla
• 2 mol ľ1 roztok hydroxidu sodného - 8,0 g NaOH rozpustíme a doplníme na 100 ml
• 2 mol ľ1 roztok kyseliny sírové - 10,9 ml koncentrované H2S04 doplníme na 100 ml
• 5 % čerstvý roztok dusitanu sodného ve 2 mol ľ1 roztoku hydroxidu sodného
1.3.9.1.3. Provedení
Několik kapek vzorku protřepáváme asi 1 minutu se 2 ml 5 % roztoku dusitanu sodného ve 2 mol l_I roztoku hydroxidu sodného. Potom po kapkách přidáváme 2 mol I-1 roztok kyseliny sírové. Vzniká tmavěčervené zbarvení alkalického nitrolátu, které po dalším přídavku kyseliny zmizí a po zalkalizování se opět objeví. Po oky selení vznikne modrozelené zbarvení, které je
-j——