Анализ органических лекарственных веществ по функциональным группам

Характеристика механизма реакции этерификации. Реакция на многоатомные спирты с сульфатом меди (II) в щелочной среде. Вступление препаратов, содержащих фенольный гидроксил в реакции электрофильного замещения. Образование индофенолового красителя.

Рубрика Химия
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 10.11.2021
Размер файла 4,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Методические рекомендации для студентов очного отделения фармацевтического факультета

Анализ органических лекарственных веществ по функциональным группам

Издание 3-е, переработанное и дополненное

Под редакцией Н.И. Чернобровина

Барнаул - 2009

Печатается по решению Центрального координационно-методического совета Алтайского государственного медицинского университета

Авторы:

доктор фарм. наук, профессор Н. И. Чернобровин;

доцент, канд. фарм. наук Т. А. Чернобровина;

доцент, канд. хим. наук И. Н. Аникина;

доцент, канд. фарм. наук Е. А. Антипова.

Рецензент: доцент кафедры фармакогнозии, к.б.н. Т. Н. Пензина.

Анализ органических лекарственных веществ по функциональным группам : методические рекомендации для студентов очного отделения фармацевтического факультета / Чернобровин Н.И., Чернобровина Т.А., Аникина И.Н., Антипова Е.А. ; под ред. Чернобровина Н.И. - Издание 3-е, переработанное и дополненное. - Барнаул : Издательство Алтайский государственный медицинский университет, 2009. - 88 с.

Методические рекомендации обобщили свойства лекарственных веществ органической природы на основе содержащихся в них общих структурных элементов - функциональных групп (ФГ), что позволяет студентам изучить и усвоить большой объем знаний по анализу фармпрепаратов.

Рассмотрены химические уравнения реакций идентификации по функциональным группам в общем виде и на конкретных примерах лекарственных веществ органической природы, на основе которых предложены методы количественного анализа.

Введение

Методические рекомендации предназначены для студентов при подготовке к занятиям и выполнении лабораторных работ и включают:

введение;

план изучения темы;

список литературы;

блок информации;

методические указания к практическим занятиям:

задания для самоподготовки студентов;

вопросы для контроля знаний студентов по данной теме.

Значение изучения темы. Лекарственные средства органического происхождения составляют большую часть фармацевтических препаратов. Особенностью контроля качества является применение в анализе реакций на функциональные группы (ФГ), входящие в состав молекул лекарственных веществ. На занятиях обобщаются свойства препаратов, содержащих ту или иную ФГ, что дает возможность будущему специалисту-провизору прогнозировать анализ лекарственных средств, содержащих данные функциональные группы, но относящихся к разным классам соединений. Кроме того, такая профессиональная ориентация необходима практическому работнику в связи с расширением арсенала лекарственных средств.

Цель обучения: изучить общие закономерности качественного химического анализа лекарственных средств по функциональным группам и возможность использования данных реакций для количественного определения.

План изучения темы по каждой функциональной группе

1. Теоретическая подготовка:

понятие ФГ, классификация групп;

влияние ФГ на химические свойства веществ;

качественные реакции на основании ФГ;

количественный анализ на основании ФГ.

2. Практическая работа: выполнение качественных реакций на изучаемую ФГ, оформление результатов в виде таблиц. Отчет преподавателю о выполненной работе.

3. Контроль усвоения темы: коллоквиум по теме занятия с использованием карточек с формулами препаратов, содержащих различные ФГ. Студенты должны показать умение выделить в структуре лекарственного вещества ФГ и предложить по ней качественные реакции и методы количественного анализа по предложенной реакции.

Теоретические сведения

Функциональные группы (ФГ) - это группы атомов, которые обусловливают принадлежность соединений к определенному классу органических веществ. Для идентификации веществ по ФГ, основываясь на их физико-химических свойствах, используют реакции, протекающие достаточно быстро и сопровождающиеся внешним эффектом: выпадением осадка определенного цвета или имеющего определенную структуру, изменением или появлением окраски раствора, выделением газообразного вещества.

Наиболее часто встречающиеся в структуре лекарственных веществ ФГ можно подразделить на:

ФГ, содержащие кислород:

спиртовый гидроксил, многоатомный спиртовый гидроксил

енольный гидроксил

фенольный гидроксил

пирокатехиновое кольцо

карбонильная группа (альдегидная кетонная )

б-кетольная группа

карбоксильная группа

б-оксикарбоксильная группа

простая эфирная группа

сложноэфирная группа

лактонная группа

подвижная метиленовая группа

ФГ, содержащие азот:

первичная алифатическая аминогруппа

первичная ароматическая аминогруппа

вторичная ароматическая аминогруппа

ароматическая нитрогруппа

б-аминокарбоксильная группа

третичная аминогруппа (третичный атом азота)

амидная группа

лактамная группа

имидная группа (барбитураты, пуриновые алкалоиды)

азометиновая группа

уреидная группа

гидразидная группа

уретановая группа

сульфамидная группа

пиридиновый цикл

гуанидиновая группа

Прочие ФГ, которые нельзя обобщить по одному признаку:

ковалентно связанный галоген (F, C1, Вг, I)

гетероциклическая сера

этиленовая группа

ацетиленовая группа

сульфгидрильная группа

фенильная группа

Лекарственные средства - в основном многофункциональные соединения, содержащие несколько ФГ.

Анализ органических лекарственных веществ по ФГ Спиртовый гидроксил

Качественный анализ

Реакция этерификации (ацилирования)

Спирты образуют сложные эфиры с органическими кислотами в присутствии концентрированной серной кислоты и с ангидридами кислот. Сложные эфиры, полученные на основе низкомолекулярных спиртов, характеризуются специфическим запахом, а сложные эфиры на основе высокомолекулярных спиртов являются кристаллическими веществами и характеризуются определенной температурой плавления.

Механизм реакции этерификации

Реакция этерификации для спиртов протекает по механизму нуклеофильного замещения через стадии присоединения-отщепления. Скорость реакции ацилирования спирта кислотой очень мала, поэтому ее проводят в присутствии кислотного катализатора.

Присоединение спирта к кислоте протекает с образованием неустойчивого оксониевого соединения (I), отщепляющего молекулу H2O, при этом образуется карбкатион (II), который стабилизируется за счет отщепления протона с образованием сложного эфира (III).

М е т о д и к а. К 1 мл этанола прибавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, 1 мл концентрированной серной кислоты и осторожно нагревают: ощущается характерный запах этилацетата (свежих яблок).

При анализе стероидных гормонов продукты этерификации затем идентифицируют по температуре плавления:

Реакция окисления

Окисление спиртов проводят сильными окислителями, такими как хромовая смесь, перманганат калия в присутствии серной кислоты и др. Далее проводят анализ по продуктам окисления.

Первичные спирты окисляются до альдегидов. Механизм сводится к следующему: окисляется атом водорода, связанный с тем же атомом углерода, что и гидроксил; образующееся при этом дигидратное производное непрочно, оно разлагается с выделением воды и образованием альдегида.

Спирт этиловый окисляется бихроматом калия в кислой среде до уксусного альдегида.

Методика. К 2 кап. этанола добавляют 1 кап. 10 % раствора серной кислоты, 2 кап. 10 % раствора дихромата калия и нагревают. Через несколько секунд раствор становится синевато-зеленым (сульфат хрома), одновременно ощущается запах ацетальдегида - запах зеленых яблок.

Йодоформная проба так же основана на способности этанола окисляться.

Этиловый спирт взаимодействует с йодом в щелочной среде, образуя йодоформ - осадок желтого цвета с характерным запахом. Эту реакцию дают также соединения, содержащие этоксильную и ацетильную группы.

Методика. 0,5 мл этанола смешивают с 5 мл раствора гидроксида натрия, прибавляют 2 мл 0,1 н. раствора йода: ощущается запах йодоформа и постепенно образуется желтый осадок йодоформа

Вторичные спирты окисляются до кетонов. Механизм аналогичен:

Методика. Около 0,01 г эфедрина гидрохлорида растворяют в воде, прибавляют кристаллик гексацианоферрата (III) калия нагревают до кипения: ощущается запах бензальдегида.

Реакция комплексообразования

Вторичный спиртовый гидроксил, обладая слабыми кислотными свойствами при наличии основного центра (аминогруппа, спиртовый гидроксил) вступает в реакцию комплексообразования с солями меди (II) в щелочной среде с образованием комплекса сине-фиолетового цвета.

Реакция с сульфатом меди (II)

Методика

а) К нескольким крупинкам препарата прибавляют 3 капли раствора сульфата меди и 0,5 мл раствора гидроксида натрия, через 1 минуту взбалтывают с 0,5 мл н-бутанола. Спиртовый слой окрашивается в сине-фиолетовый цвет.

б) 0,01 г эфедрина гидрохлорида растворяют в 1 мл воды, прибавляют 2 капли раствора сульфата меди (II), 10-15 капель раствора гидроксида натрия и 1 мл эфира; при взбалтывании слой органического растворителя окрашивается в красно-фиолетовый цвет, водный слой - в синий.

Реакция на многоатомные спирты с сульфатом меди (II) в щелочной среде

По сравнению с одноатомными спиртами многоатомные обладают большей кислотностью за счет отрицательного индуктивного эффекта одной гидроксильной группы по отношению к другой, поэтому образуют окрашенные внутрикомплексные соли с гидроксидами металлов.

Методика. К 0,5 мл глицерина прибавляют по 5 капель растворов гидроксида натрия и сульфата меди (II): появляется интенсивное синее окрашивание (глицерат меди).

Сахара вступают в реакцию комплексообразования с солями меди в циклической форме, образуя сахараты сине-фиолетового цвета.

Количественный анализ

Метод ацетилирования (для высокомолекулярных спиртов)

Основан на свойстве спиртов вступать в реакцию ацетилирования - замещения атома водорода спиртового гидроксила на ацетил. В качестве ацетилирующего реагента используют уксусный ангидрид. В результате реакции образуются ацетильное производное и эквивалентное количество уксусной кислоты.

Варианты метода

Выделившуюся уксусную кислоту оттитровывают щелочью (косвенная алкалиметрия). Параллельно проводят контрольный опыт, так как избыток уксусного ангидрида, взятый для реакции, при разбавлении водой также образует уксусную кислоту. При расчете из объема щелочи, пошедшего на титрование задачи, вычитают объем щелочи, израсходованный на титрование в контрольном опыте.

Эквивалент зависит от количества спиртовых групп.

Осадок ацетильного производного отделяют, промывают и кипятят с избытком титрованного раствора щелочи, остаток которой определяют ацидиметрически (метод щелочного гидролиза):

Параллельно проводят контрольный опыт.

Осадок ацетильного производного отделяют, промывают, высушивают до постоянного веса и взвешивают (гравиметрия).

Обратная дихроматометрия с йодометрическим окончанием

Метод основан на способности спиртов к окислению. Принят ГФ для определения этанола в хлороформе.

Фотоэлектроколориметрия

Примером применения метода может служить определение глицерина после получения глицерата меди. Расчет проводится с использованием стандартного раствора.

Енольный гидроксил

Качественный анализ

Комплексообразование

Енольный гидроксил проявляет большую кислотность, чем спиртовый, за счет преобладания положительного мезомерного эффекта над отрицательным индуктивным, поэтому может вступать в реакцию комплексообразования с гидроксидами металлов.

Этерификация

Енольные соединения вступают в эту реакцию аналогично спиртам (с. 8, п. 1). Сложный эфир идентифицируют по температуре плавления.

Окисление

Аналогично спиртам (с. 9, п. 2).

Количественный анализ

Прямая алкалиметрия в неводных средах (пиридин, ацетон). Применяется согласно ГФ X для количественного определения дикумарина и нео-дикумарина.

Фенольный гидроксил

Качественный анализ

Фенолы проявляют значительно большую кислотность, чем спирты. Это связано с наличием положительного мезомерного эффекта, который делает связь 0-Н еще более полярной и, как следствие этого, облегчает отщепление водорода фенольного гидроксила в виде протона.

Реакция комплексообразования с хлоридом железа (III)

С хлоридом железа (III) фенолы образуют окрашенные комплексные соединения, различающиеся по окраске в зависимости от количества и места положения гидроксильных групп.

Одноатомные фенолы образуют феноляты железа синего или фиолетового цвета (фенол), трехатомные - красного, двухатомные дают различную окраску в зависимости от положения ОН-групп:

орто-положение - зеленый цвет (адреналин);

мета-положение - синий или фиолетовый цвет (резорцин);

пара-положение - зеленый цвет, переходящий в желтый.

Наличие карбонильной группы и некоторых других групп в орто-положении к фенольному гидроксилу обусловливает фиолетовую окраску комплекса, в пара-положении - желтую или красную. Мета-замещенные фенолы не образуют окрашенных комплексов (тимол).

Цвет комплекса салицилат-иона (карбоксильная группа в орто-положении к фенольному гидроксилу) зависит от рН среды:

рН 2,3-3,0 - фиолетовый;

рН 3,0-8,0 - красный;

рН 8,0-10,0 - желтый.

Комплексы фенолов с хлоридом железа (III) представляют собой хелатные соединения, в которых железо связано с фенольными гидроксилами тремя ковалентными и тремя донорно-акцепторными связями:

Методика. К 1 мл водного раствора (1:100) резорцина, хинозола, пиридоксина гидрохлорида, натрия салицилата, натрия пара-аминосалицилата, спиртового раствора парацетамола, оксафенамида прибавляют 2 капли раствора хлорида железа (III) - появляется характерное окрашивание.

Результаты заносят в таблицу:

Препарат

Растворитель

Окраска

Реакция этерификации (ацилирования)

Реакция основана на свойствах фенолов образовывать сложные эфиры (ацильные производные) с ангидридами кислот, выпадающими в осадок и имеющими определенную температуру плавления.

Методика. К 0,25 г препарата добавляют 1 мл уксусного ангидрида и 2 мл безводного пиридина. Кипятят с обратным холодильником 15 минут, охлаждают, промывают водой, сушат при 100-105 °С и определяют температуру плавления.

Реакции электрофильного замещения (SЕ)

Препараты, содержащие фенольный гидроксил, легко вступают в реакции электрофильного замещения (SЕ), при этом заместитель направляется в орто- и пара-положения бензольного ядра. Такая ориентация обусловлена преобладающим положительным мезомерным эффектом (+М) над отрицательным индуктивным (-1), создаваемыми фенольным гидроксилом.

3.1. Галогенирование

Фенолы взаимодействуют с бромной водой с образованием белого осадка 2,4,6-трибромфенола:

Дибромфенолы образуются, если свободны только два атома углерода в бензольном кольце:

Избытком бромной воды 2,4,6-трибромфенол бромируется, превращаясь в 2,4,4,6-тетрабромциклогексан-2,5-диенон, выпадающий в виде осадка желтого цвета.

Методика. К водному или спиртовому раствору препарата (1:100 - 1:200) прибавляют несколько капель бромной воды и разведенной серной кислоты: образуются осадки бромпроизводных (препараты - натрия салицилат, натрия пара-аминосалицилат, фенол, резорцин, тимол, синэстрол, хинозол, салициламид).

Нитрование

Фенолы нитруются разбавленной азотной кислотой при комнатной температуре с образованием орто- и пара-нитрофенолов желтого цвета. Добавление раствора гидроксида натрия усиливает окраску вследствие образования хорошо диссоциирующей соли.

М е т о д и к а. К 0,01 г препарата (см. методику 3.1), растворенного в 2 мл спирта, добавляют 1-2 мл разведенной азотной кислоты и нагревают на водяной бане. Постепенно появляется желтое окрашивание.

3.3. Нитрозирование (реакция Либермана)

На фенол действуют нитритом натрия в присутствии минеральной кислоты. Образующийся при этом n-нитрозофенол (I) изомеризуется в n-хиноноксим (II). Последний взаимодействует с фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием индофенола (III).

Методика. 0,01 г препарата (см. методику 3.1) помещают на предметное стекло, смачивают 2-3 каплями 1 % раствора нитрита натрия в концентрированной серной кислоте. Наблюдается окрашивание, изменяющееся при добавлении раствора щелочи.

Полученный цвет сравните с окраской индофенолов, приведенной в таблице.

Окраска индофенолов

Препарат

До добавления щелочи

После добавления щелочи

Фенол

темно-зеленая

вишнево-красная

Синэстрол

красно-фиолетовая

вишневая

Тимол

сине-зеленая

фиолетовая

Резорцин

фиолетово-черная

фиолетовая

Реакция образования азокрасителя

Фенолы с солями диазония в щелочной среде образуют азокрасители оранжево-красного или вишнево-красного цвета (чаще всего выпадающие в осадок).

Диазореактив получают диазотированием сульфаниловой кислоты нитритом натрия в присутствии хлористоводородной кислоты.

Методика. К 0,05 г лекарственного вещества (см. методику 3.1), растворенного в 5 мл воды или спирта (синэстрол), добавляют 2 мл раствора аммиака и 1 мл диазореактива (приготовление: 0,1 г сульфаниловой кислоты или стрептоцида растворяют при нагревании в 8 мл разведенной хлористоводородной кислоты и после охлаждения добавляют 2 мл 0,1 М раствора нитрита натрия). Появляется красное или оранжево-красное окрашивание.

Реакция с 2,6-дихлорхинонхлоримидом

Фенолы образуют с 2;6-дихлорхинонхлоримидом индофеноловые красители.

Методика. 0,01 г препарата (пиридоксина гидрохлорид, резорцин, хинозол, кислота салициловая) растворяют в 10 мл воды. К 0,1 мл полученного раствора прибавляют 1 мл воды, 2 мл аммиачного буферного раствора, 1 мл раствора 2,6-дихлорхинонхлоримида, 2 мл бутилового спирта и встряхивают в течение 1 мин. Бутанол окрашивается:

- в голубой цвет (пиридоксин);

- в синий цвет (кислота салициловая, хинозол);

- в светло-вишневый цвет (резорцин).

Реакции окисления

Фенолы легко окисляются до хинонов:

Образование индофенолового красителя

Под действием окислителей (хлорная известь, хлорамин, бромная вода) фенол окисляется до хинона (I), который взаимодействует с аммиаком с образованием хинонимина (II). Последний взаимодействует с фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием индофенолового красителя.

Фенол образует индофеноловый краситель сине-зеленого цвета, тимол - слабо-розового цвета, резорцин - буровато-желтого.

Методика. 0,05 г препарата (фенола, тимола, резорцина) растворяют в 0,5 мл раствора аммиака и добавляют 3-4 капли раствора хлорамина, нагревают на кипящей водяной бане.

Реакция с реактивом Марки

Реактив Марки - это раствор формальдегида в концентрированной серной кислоте. Фенолы взаимодействуют с ним с образованием метиленового производного бис-салициловой кислоты (I), которое окисляется, образуя арилметановый (ауриновый) краситель хиноидной структуры красного или вишнево-красного цвета. Серная кислота играет при этом роль дегидратирующего, конденсирующего средства и окислителя.

Методика. Около 0,02 г препарата (резорцин, салициловая кислота, фенилсалицилат, ацетилсалициловая кислота) помещают в фарфоровую чашку, прибавляют каплю формалина, 2-3 капли серной кислоты, наблюдают появление малинового окрашивания.

Если пара-положение занято (синестрол), то продуктами окисления являются не пара-, а орто-хиноны (III).

Реакция с хлороформом в щелочной среде

При нагревании фенолов с хлороформом в щелочной среде образуются аурины - трифенилметановые красители. Реакция является фармакопейной на тимол.

М е т о д и к а. 0,2 г тимола нагревают на водяной бане с 1 мл гидроксида натрия. К подогретому раствору прибавляют 2-3 капли хлороформа и взбалтывают, появляется красно-фиолетовое окрашивание.

Количественный анализ

Методы галогенирования

Основаны на реакции электрофильного замещения атомов водорода бензольного кольца на атомы галогена.

Броматометрический метод

Прямое титрование броматом калия в присутствии КВг по индикатору метиловому оранжевому или метиловому красному (принят ГФ X для количественного определения тимола).

Избыточная капля брома необратимо окисляет индикатор, и происходит обесцвечивание раствора. Появление желтой окраски свидетельствует об избытке брома.

Обратное титрование. К препарату прибавляют в кислой среде избыток титрованного раствора бромата калия и калия бромид. Образующийся бром вступает в реакцию электрофильного замещения с фенолом. Избыток брома определяют йодометрически: прибавляют калия йодид и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия до обесцвечивания (индикатор - крахмал).

Часто титрование проводят в присутствии хлороформа для растворения осадка бромфенолпроизводного. Титруют в этом случае при сильном встряхивании до обесцвечивания хлороформного слоя.

Йодометрический метод, варианты прямого и обратного титрования

Определение проводят в гидрокарбонатной или ацетатной среде (для связывания выделяющегося йодоводорода). Индикатор - крахмал.

Обратная йодхлорметрия

При взаимодействии фенолов с йодмонохлоридом образуются йодпроизводные фенолов. Избыток йодмонохлорида определяют йодометрически. Прибавляют KI и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия (индикатор - крахмал). Йодмонохлорид в отличие от брома не вытесняет карбоксильную группу, находящуюся в орто- или пара-положении по отношению к фенольному гидроксилу.

Метод ацилирования (ацетилирования)

Метод основан на свойстве фенолов образовывать сложные эфиры (ацильные производные) с ангидридами кислот.

Варианты: косвенная алкалиметрия, гравиметрия по ацильному производному, обратное кислотно-основное титрование (метод щелочного гидролиза ацильного производного) (см. определение спиртового гидроксила, количественный анализ).

Фотоколориметрический метод

Проводится с применением реакций окрашивания (комплексообразования с хлоридом железа (III), азосочетания с солями диазония). Расчет ведется с использованием стандартного раствора или калибровочного графика.

Карбонильная группа (альдегидная и кетонная)

Альдегиды характеризуются присутствием в молекуле альдегидной группы, структура которой (дипольный момент карбонила, частичный положительный заряд на углероде, поляризуемость двойной связи) обусловливает большую реакционную способность всех веществ, содержащих альдегидную группу в молекуле или выделяющих альдегид при разложении (под действием щелочи либо кислоты). Наиболее характерны для них реакции окисления и нуклеофильного присоединения (AN).

Кетоны менее реакционноспособны, т. к. не имеют водорода, связанного с карбонильной группой, поэтому они не дают окислительных реакций, характерных для альдегидов. Их можно окислить только сильными окислителями в более жестких условиях.

Лекарственные средства, содержащие в молекуле альдегидную или кетонную группу, легко вступают по карбонильной группе в реакцию конденсации с аминами и гидразинами, образуя при этом соединения с азометиновой связью: основания Шиффа и гидразоны. Продукты реакции в большинстве своем являются кристаллическими веществами и характеризуются определенной температурой плавления.

Качественный анализ

Реакции окисления альдегидов

Альдегиды окисляются до кислот под влиянием сильных и слабых окислителей. Они восстанавливают в щелочной среде из растворов солей многие металлы. Реакции окисления альдегидов идут по общей схеме:

Эти реакции восстановления металлов из их оксидов отличают альдегиды от спиртов и непредельных соединений, которые окисляются более сильными окислителями: КМnО4 и К2Cr2O7. Поэтому для подтверждения подлинности альдегидов или веществ, выделяющих альдегиды при гидролизе, применяются реакции их окисления комплексными соединениями серебра, меди, ртути (реакция ускоряется при нагревании). При восстановлении последних образуются характерные осадки свободных металлов или их оксидов.

Реакция с аммиачным раствором нитрата серебра (реакция «серебряного зеркала»)

М е т о д и к а. В пробирку помещают 1 мл раствора нитрата серебра, 1-2 капли раствора гидроксида натрия, осадок оксида серебра растворяют добавлением по каплям раствора аммиака, прибавляют 2-3 капли раствора препарата (формалина, 5 % раствора гексаметилентетрамина, 10 % раствора глюкозы, 1 % раствора стрептомицина сульфата), кипятят 1-2 минуты, при этом выделяется металлическое серебро.

Реакция с реактивом Фелинга

Реактив Фелинга состоит из двух растворов:

- раствор сульфата меди;

- щелочной раствор сеньетовой соли KNaC4H4O6.

Альдегиды восстанавливают соединения Си (II) до оксида Си (I) (кирпично-красный осадок).

Методика. К 1 мл раствора препарата, содержащего 0,01-0,02 г вещества (см. предыдущую методику), прибавляют 2 мл реактива Фелинга, нагревают до кипения. Выделяется кирпично-красный осадок оксида меди (I).

Реакция с реактивом Несслера

Методика. К 2-3 каплям раствора альдегида (формалина, 5 % раствора гексаметилентетрамина, 10 % раствора глюкозы, 1 % раствора стрептомицина сульфата) прибавляют 2-3 капли реактива Несслера и нагревают. Выделяется темный осадок металлической ртути.

Реакции окислительной конденсации

Реакции конденсации альдегидов с фенолами в присутствии концентрированной серной кислоты (см. с. 20).

ГФ X рекомендует эту реакцию для подтверждения подлинности формальдегида, а также веществ, при гидролизе которых он выделяется (гексаметилентетрамин, гексамидин, никодин, дихлотиазид, стрептоцид растворимый, анальгин). В качестве реактива используется салициловая или хромотроповая кислота.

Методика. Около 0,08 г препарата (никодина, гексаметилентетрамина, анальгина) помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 0,05 г салициловой или 2-3 капли 5 % раствора динатриевой соли хромотроповой кислоты, 1 мл концентрированной серной кислоты и нагревают. Появляется малиновое или фиолетово-розовое окрашивание.

Глюкоза, являясь альдегидоспиртом, так же образует ауриновый краситель (II), однако, в реакцию вступает не сама глюкоза, а продукт её дегидротации - 5-оксиметилфурфурол (I).

В случае дисахаридов реакция протекает аналогично. Для невосстанавливающих дисахаридов (сахароза) необходим предварительный кислотный гидролиз.

Реакции конденсации кетонов и альдегидов с азотсодержащими соединениями общей формулы H2N-X

Реакции взаимодействия кетонов и альдегидов с первичными аминами, гидроксиламином, гидразинами (гидразином, фенилгидразином, 2,4-динитрофенилгидразином), семикарбазидом идут по механизму нуклеофильного присоединения-отщепления воды (AN-H2O) с образованием соответственно иминов (оснований Шиффа), оксимов, гидразонов (гидразонов, фенилгидразонов, 2,4-динитрофенилгидразонов), семикарбазонов. Продукты реакции выпадают в виде белых или желтых осадков (2,4-динитрофенилгидразон, основание Шиффа), которые идентифицируют по температуре плавления.

Такая реакционная способность кетонов и альдегидов обусловлена недостатком электронной плотности на углероде вследствие смещения ее на кислород: .

Механизм реакции AN-H2O

Карбонильные соединения (кетоны, альдегиды) взаимодействуют с аминопроизводными общего вида H2N-X в две стадии. Сначала по механизму нуклеофильного присоединения AN образуются карбиноламины (I), соединения обычно неустойчивые, отщепляющие воду с образованием иминов (II).

Методика. 0,05 г метандростенолона (кортизона ацетата, метилтестостерона, преднизолона, прогестерона) растворяют в 3 мл этилового спирта, прибавляют 1 мл раствора 2,4-динитрофенилгидразина. Образуется осадок или окрашивание

Реакция с нитропруссидом натрия

Кетоны замещают нитрозогруппу в нитропруссиде с образованием окрашенных в красный цвет продуктов замещения.

Количественный анализ

Обратная йодометрия в щелочной среде.

Метод основан на окислении альдегидной группы до карбоксильной гипойодитом, образующимся при взаимодействии йода с гидроксидом натрия. Избыток гипойодита и йодата (образовавшегося при частичном разложении гипойодита), оставшийся после окисления альдегида, подкислением переводят в йод, который затем оттитровывают тиосульфатом натрия (индикатор - крахмал).

Метод применяется для анализа формальдегида (ГФ), хлоралгидрата, глюкозы (МФ), никодина.

Оксимный метод (косвенное кислотно-основное титрование)

Метод основан на свойстве кетонов и альдегидов образовывать с гидроксиламина гидрохлоридом оксимы с выделением эквивалентного количества хлороводородной кислоты, которую оттитровывают щелочью.

Гравиметрия по оксиму или фенилгидразонам

б-Кетольная группа

б-Кетольная группа, пирокатехиновое кольцо, гидразидная группа обусловливают (аналогично альдегидной группе) восстановительные свойства соединения.

Препараты, содержащие б-кетольную группу (кортизон, гидрокортизон, дезоксикортизона ацетат, преднизон, преднизолон и др.), обладают восстановительными свойствами, поэтому они взаимодействуют с окислителями по общей схеме:

Качественный анализ

Для препаратов с б-кетольной группой характерны реакции: серебряного зеркала, с реактивом Фелинга, с 2,3,5-трифенилтетразолия хлоридом.

Метод и к а

1. К 1 мл 1% спиртового раствора кортизона ацетата, гидрокортизона, дезоксикортизона ацетата, преднизона, преднизолона прибавляют 2 мл аммиачного раствора нитрата серебра. Нагревают на кипящей водяной бане в течение 4-5 мин. Образуется серебряное зеркало.

2. К 5 мл 0,05 % спиртового раствора препарата (см. методику выше) прибавляют 2 мл свежеприготовленного 0,5 % спиртового раствора 2,3,5-трифенилтетразолия хлорида и 0,5 мл 0,5 н. спиртового раствора гидроксида натрия. Появляется красное окрашивание (красный формазан).

Пирокатехиновое кольцо

Препараты с пирокатехиновым кольцом (адреналин, норадреналин, изадрин, леводопа, метилдофа и др.) восстанавливают металлы или оксиды металлов из их комплексных солей, окисляясь до орто-хинонов:

Реакции SЕ для о-фенолов (пирокатехинов) не характерны, т. к. преобладают реакции окисления.

Качественный анализ

Орто-фенолы вступают в реакции с аммиачным раствором нитрата серебра и реактивом Фелинга.

Гидразидная группа

Для производных гидразина (изониазид, фтивазид) также характерны окислительно-восстановительные реакции:

Качественный анализ

1. Реакции окисления

Реакция серебряного зеркала

Методика. 0,01 г изониазида растворяют в 2 мл воды, прибавляют 1 мл аммиачного раствора нитрата серебра и нагревают, на стенках пробирки образуется серебряное зеркало.

Реакция с сульфатом меди (II)

Сначала происходит образование медной соли за счет кислых свойств гидразида (комплексообразование), а затем, при нагревании, - окисление гидразидной группы до азота и восстановление меди (II) до оксида меди (I).

Методика. 0,1 г изониазида растворяют в 5 мл воды и прибавляют 4-5 капель раствора сульфата меди: выпадает голубой осадок. При нагревании осадок приобретает светло-зеленый, а затем желто-зеленый цвет, и выделяются пузырьки газа.

Карбоксильная группа

Качественный анализ

Реакция этерификации

Карбоновые кислоты со спиртами в присутствии водоотнимающих средств образуют сложные эфиры (см. спиртовый гидроксил, п. 1). Сложные эфиры, полученные на основе низших кислот, -- жидкости, обладающие специфическим запахом; сложные эфиры высокомолекулярных кислот - как правило, кристаллические вещества с четко определяемой температурой плавления.

Методика. Около 0,02 г препарата (кислоты ацетилсалициловой, кислоты бензойной, кислоты никотиновой) или 2-3 капли уксусной кислоты помещают в сухую пробирку, прибавляют 2 капли 95 % спирта, 5-7 капель концентрированной серной кислоты и смесь осторожно нагревают. Ощущается запах сложных эфиров.

Реакция комплексообразования

При действии растворов солей железа (III), меди (II) и некоторых других металлов на натриевые или другие соли карбоновых кислот образуются различно окрашенные растворы или осадки.

Таким способом по ФС идентифицируют салицилаты, бензоаты, ацетаты, глюконаты - реакцией с FeCl3.

Методика. Около 0,1 г препарата (бензойной, никотиновой или 2-3 капли уксусной кислоты) взбалтывают с 3 мл 0,1 н. раствора гидроксида натрия, прибавляют 3 мл воды, жидкость фильтруют, фильтрат делят на 2 части. К одной части прибавляют 2 капли раствора хлорида железа (III), к другой - 2 капли раствора сульфата меди.

Результаты сводят в таблицу:

Препарат

Реактив

Окрашивание, осадок

Количественный анализ

Алкалиметрический метод нейтрализации для карбоновых кислот

Ацидиметрический метод вытеснения для солей карбоновых кислот

Метод основан на свойстве сильной минеральной кислоты, которая вытесняет слабую органическую кислоту из ее соли. Титруют в присутствии эфира для растворения и подавления диссоциации образующихся кислот.

Э=М

б-Аминокарбоксильная группа

Качественный анализ

Реакция с нингидрином

б-аминокислоты характеризуются наличием двух ФГ: кислотной карбоксильной и основной аминогруппы. Нингидрин (1,2,3-трикетогидрин денгидрат (I)) восстанавливается аминокислотами с образованием на первой стадии дикетооксигидриндена (II); кислота окисляется до альдегида, окисление сопровождается дезаминированием и декарбоксилированием. Выделяющийся в процессе реакции аммиак конденсируется с нингидрином и его восстановленной формой. Образуется аммонийная соль енольной формы дикетогидринденкетогидринамина (III) сине-фиолетового цвета.

Методика. 0,02 г препарата (кислота глютаминовая, ампициллин, трийодтиронин, дийодтирозин, аминалон, метионин) растворяют при нагревании в 1 мл воды, прибавляют 5-6 капель раствора нингидрина и нагревают: появляется сине-фиолетовое окрашивание.

Реакция комплексообразования

Аминокислоты в щелочной среде образуют с солями меди (II) внутрикомплексные соединения, окрашенные в темно-синий цвет.

Количественный анализ

1. Метод формольного титрования (метод Серенсена).

Аминокислоты, содержащие в молекуле карбоксильную группу и аминогруппу, имеют структуру внутренних солей и в водных растворах ведут себя как биполярные ионы, например . В связи с этим непосредственное титрование аминокислот раствором гидроксида натрия по карбоксильной группе затруднено. Титруют в присутствии формалина, блокирующего аминогруппу, раствором гидроксида натрия по фенолфталеину.

2. Кислотно-основное титрование в неводных средах (см. третичный атом азота, п.1).

Сложноэфирная (лактонная) и амидная (лактамная) группы

Лактоны - внутримолекулярные сложные эфиры: пилокарпина гидрохлорид (г-лактон), пантолактон (пантотенат кальция), сердечные гликозиды, дикумарины.

Лактамы - внутримолекулярные амиды кислот: пенициллины, цефалоспорины.

Качественный анализ

Реакции щелочного и кислотного гидролиза для сложных эфиров и амидов

Продукты гидролиза доказывают характерными реакциями или используют физические свойства полученных веществ.

Методика

1. Около 0,1 г кислоты ацетилсалициловой, фенилсалицилата кипятят в течение 3 минут с 5 мл раствора гидроксида натрия, охлаждают и подкисляют разведенной НСl - выделяется белый кристаллический осадок (салициловая кислота). Раствор сливают в другую пробирку и добавляют к нему 2 мл спирта и 2 мл концентрированной H2SO4, при этом ощущается запах уксусноэтилового эфира. К осадку добавляют 1-2 капли раствора хлорида железа (III) - появляется фиолетовое окрашивание.

2. 0,2 г кислоты ацетилсалициловой помещают в фарфоровую чашку, добавляют 0,5 мл концентрированной H2SO4, перемешивают и добавляют каплю воды - ощущается запах уксусной кислоты. Затем добавляют 1-2 капли формалина - появляется розовое окрашивание.

Химизм обнаружения салициловой кислоты - см. фенольный гидроксил, п. 4.2.

3. 0,2 г никотанамида кипятят с 3 мл раствора гидроксида натрия: ощущается запах аммиака.

Аммиак обнаруживают по запаху, посинению влажной красной лакмусовой бумаги или по реакции с реактивом Несслера.

Гидроксамовая реакция

При гидролизе сложных эфиров, амидов, лактонов и лактамов в присутствии гидроксиламина в щелочной среде образуются гидроксамовые кислоты, которые в кислой среде с солями Сu (II) и Fe (III) дают окрашенные соли - гидроксаматы. Гидроксаматы Fe (III) окрашены в красно-бурый, вишнево-красный и красно-фиолетовый цвета, гидроксаматы Сu (II) - в зеленый.

Методика

1. 0,02 г препарата (кислота ацетилициловая, бензилпенициллина натриевая соль, пилокарпин, гидрокортизона ацетат, новокаин) растворяют в 3 мл 95 % спирта, прибавляют 1 мл щелочного раствора гидроксиламина, встряхивают и ставят на кипящую баню на 5 минут. Затем добавляют 2 мл разведенной хлороводородной кислоты, 0,5 мл 10 % раствора хлорида железа (III) в 0,1 н. растворе хлороводородной кислоты.

0,01 г препарата (см. методику выше) помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 2 капли раствора, состоящего из 1 мл 1 н. раствора гидроксиламина и 0,3 мл 1 н. раствора гидроксида натрия. Через 2 минуты к смеси прибавляют 2 капли 1 н. раствора уксусной кислоты и 2 капли раствора сульфата меди (II), наблюдают появление окраски или осадка. Результат исследований сводят в таблицу (см. карбоксильная группа, п. 2).

Количественный анализ

1. Метод щелочного гидролиза, вариант обратного титрования

Основан на свойстве сложноэфирной и лактамной групп гидролизоваться раствором щелочи, избыток которой оттитровывают кислотой.

Э = М

2. Метод Кьельдаля после щелочного гидролиза (для амидов)

2.1. Если амид образован аммиаком или алкиламином, то образующийся при гидролизе амин (аммиак, алкиламин) перегоняют с водяным паром, улавливают раствором борной кислоты и затем титруют раствором хлороводородной кислоты (видоизмененный метод Кьельдаля).

Если после гидролиза образуется ароматический амин, то определение заканчивают реакцие диазотирования (нитритометрия).

Простая эфирная группа

Качественный анализ

Реакция образования оксониевых солей

Простые эфиры обладают слабыми основными свойствами, поэтому они способны протонироваться с образованием оксониевых солей желтого цвета. этерификация спирт электрофильный гидроксил

Методика. На часовое стекло наносят 3-4 капли концентрированной серной кислоты и прибавляют 0,02 г димедрола: появляется ярко-желтое окрашивание, постепенно переходящее в кирпично-красное.

Реакция гидролиза

Простые эфиры более устойчивы к гидролизу, чем сложные, поэтому их расщепление происходит лишь при нагревании с концентрированным раствором H2SO4 или HI.

В случае Alk- и Ar-замещенных простых эфиров, а также гликозидных связей гидролиз осуществляется под действием разбавленных минеральных кислот. Далее проводят анализ по продуктам гидролиза.

Методика. 0,1 г димедрола растворяют в 5 мл воды, прибавляют 2 мл разведенной хлористоводородной кислоты и кипятят в течение 3 минут. После охлаждения кристаллы отфильтровывают и перекристаллизовывают из небольшого количества воды. Температура плавления полученного бензгидрола 62-67 °С.

Количественный анализ ФЭК по оксониевой соли.

б - Гидроксикарбоксильная группа

Качественный анализ

1. Реакция окисления б-оксикислоты при нагревании с сильными минеральными кислотами способны окисляться с последующим разложением до карбонильных соединений (альдегидов, кетонов) и муравьиной кислоты.

Соли молочной кислоты окисляются перманганатом калия в кислой среде, при этом фиолетовая окраска перманганата исчезает.

2. Реакция образования ауринового красителя

Винная кислота (адреналина гидротартрат, платифиллина гидротартрат и др.) окисляется серной кислотой при нагревании до глиоксаля и муравьинной кислоты.

Муравьиная кислота, как альдегид, вступает в реакцию коденсации с фенолами с образованием ауринового красителя.

Методика. 0,01 препарата (платифиллина г/т, адреналинаг/т) растворяют в фарфоровой чашке в 10 кап. конц. серной кислоте, прибавляют несколько крупинок в-нафтола и нагревают на водяной бане; появляется зеленое окрашивание.

Первичная ароматическая аминогруппа

Качественный анализ

Первичная ароматическая аминогруппа, являясь ориентантом I рода (как и фенольный гидроксил), повышает электронную плотность в орто-и пара-положениях бензольного кольца.

Поэтому ароматические амины легко вступают в реакции электро-фильного замещения.

Реакции электрофильного замещения

1.1 Реакция образования азокрасителя

Протекает в две стадии: диазотирования и азосочетания. Ароматический амин взаимодействует с нитритом натрия в солянокислой среде с образованием соли диазония (I) (стадия диазотирования), которая при сочетании с фенолами в щелочной среде или ароматическими аминами в нейтральной и слабощелочной среде образуют азокраситель (II) оранжево- или вишнево-красного цвета (стадия азосочетания).

Реакция азосочетания с фенолами проходит в щелочной среде, так как образующие феноляты легче вступают в реакции SE, чем фенолы.

С Ar-NH2 азосочетание нельзя проводить в кислой среде, поскольку в этом случае происходит протонирование аминогруппы, а протонированный ароматический амин теряет способность участвовать в реакциях SE:

В качестве азокомпоненты применяют разнообразные фенолы и ароматические амины:

Механизм реакции диазотирования

Диазотирующим реагентом является нитрозилхлорид (I), образующийся из азотистой кислоты в солянонокислой среде:

Нитрозилхлорид атакует ароматическую аминогруппу с образованием нестойкого N-нитрозамина (II), который изомеризуется в диазогидрат (III). Последний под действием кислоты превращается в соль диазония.

Механизм реакции азосочетания

Диазотирующий агент (соль диазония) атакует азокомпоненту (фенол, ароматический амин) по механизму SE с образованием -комплекса, который стабилизируется отщеплением протона, образуя азокраситель.

М е т о д и к а

1. К 1 мл 0,25 % раствора норсульфазола, сульфадимезина, натрия пара-аминосалицилата, анестезина в разведенной хлороводородной кислоте (1:2) прибавляют 1 каплю раствора нитрита натрия. Через 1 минуту полученный раствор каплями вливают в 0,5 мл щелочного раствора -нафтола. Появляется оранжево-красное окрашивание.

Ацильные производные ароматических аминов (парацетамол, фенацетин, ксикаин, тримекаин, фталазол) дают эту реакцию после кислотного гидролиза.

2. Около 0,05 г парацетамола, фенацетина, ксикаина, фталазола кипятят с 2 мл разведенной хлороводородной кислоты в течение 2-3 минут, охлаждают, прибавляют 2-3 капли раствора нитрита натрия, несколько капель полученного раствора осторожно вливают в 1 мл щелочного раствора -нафтола: появляется красное окрашивание.

Реакция образования бромпроизводных

Ароматические амины замещают атомы водорода бензольного кольца в орто- и пара- положениях на галоген, образуя нерастворимые соединения.

Реакция с 2,4-динитрофтор (хлор) бензолом

Ароматические амины образуют с 2,4-динитрохлорбензолом красители желтого цвета, которые экстрагируют в слой органического растворителя, например бензола.

Реакции окисления

Первичные ароматические амины легко окисляются, даже кислородом воздуха, с образованием окрашенных продуктов:

В качестве окислителей применяют хлорамин, хлорную известь, бихромат калия в кислой среде. Появление окраски обусловлено не только продуктами окисления, но и веществами, получившимися в результате последующей конденсации окисленных соединений с ароматическими аминами.

Эта реакция рекомендуется для определения анестезина, парацетамола (после гидролиза).

Методика

1. 0,05 г препарата (анестезин, норсульфазол, фенацетин, парацетамол) растворяют в 2 мл разведенной хлороводородной кислоты, прибавляют 5 мл воды и 2-3 капли раствора бихромата калия.

2. 0,02 г препарата растворяют в 1 мл разведенной хлороводородной кислоты, прибавляют 3 мл 2 % раствора хлорамина, смесь нагревают на кипящей водяной бане. Результаты исследований сводят в таблицу (см. карбоксильная группа, п. 2).

Реакции конденсации с альдегидами

Первичные ароматические амины конденсируются в кислой среде с ароматическими альдегидами, образуя основания Шиффа. Продукты реакции ароматических аминов с n-диметиламинобензальдегидом или ванилином в среде хлороводородной кислоты окрашены в желто-оранжевые оттенки.

Методика. К 0,01-0,02 г препарата (анестезин, новокаин, натрия пара-амносалицилат, норсульфазол) прибавляют 0,5 мл раствора n-диметиламинобензальдегида, 1 мл концентрированной хлороводородной кислоты, появляется желтое или оранжевое окрашивание.

Капельная реакция, основанная на образовании оснований Шиффа (реакция Овчинникова, лигниновая проба), состоит в том, что крупинку исследуемого препарата - ароматического амина - помещают на бумагу, содержащую лигнин, и прибавляют каплю разведенной соляной кислоты. Появляется желто-оранжевое окрашивание в результате конденсации амина с альдегидами, содержащимися в лигнине, в частности с конифериловым альдегидом.

Количественный анализ

Нитритометрия

Метод основан на свойстве препаратов, содержащих первичную ароматическую аминогруппу, диазотироваться нитритом натрия в солянокислой среде. Последняя нужна для образования диазотирующей частицы. Титрование проводят в присутствии катализатора - бромида калия.

В присутствии КВг образуется диазотирующая частица - нитрозилбромид BrN=O, скорость образования которой в 300 раз выше, чем нитрозилхлорида, а, следовательно, и скорость реакции диазотирования резко возрастает. Титруют медленно, так как скорость реакции диазотирования мала. Определение проводят на холоду, поскольку соль диазония при нагревании в водных растворах неустойчива и легко разлагается с выделением азота.

При определении ацильных производных ароматических аминов предварительно проводят кислотный гидролиз.

Индикация основана на окислительных свойствах титранта - нитрита натрия. Применяются:

1) внутренний индикатор - тропеолин 00 (изменение окраски - от красной до бесцветной или желтой вследствие окисления красителя) либо смесь тропеолина 00 с метиленовым синим (изменение окраски - от фиолетовой до изумрудно-зеленой);

2) внешний индикатор - йодкрахмальная бумага, на которую наносят каплю анализируемой смеси. При избытке нитрита натрия йодид восстанавливается до I2, который дает синее окрашивание с крахмалом.

Методы галогенирования

Основаны на электрофильном замещении атомов водорода ароматического кольца, активированного ароматической аминогруппой, на атомы галогена. Применяется для анестезина, новокаина, стрептоцида, натрия пара-аминосалицилата. Индикаторы - метиловый оранжевый, метиловый красный. Избыточная капля брома необратимо окисляет индикатор.

Броматометрия

Прямое титрование.

2.2. Йодхлорметрия

Обратное титрование. Избыток ICl определяют йодометрически (индикатор - крахмал).

Фотоэлектроколориметрический метод на основе реакции образования азокрасителя

Вторичная ароматическая аминогруппа

Качественный анализ

Реакция нитрозирования

Вторичные ароматические амины с нитритом натрия в солянокислой среде образуют нитрозосоединения изумрудно-зеленого цвета.

Количественный анализ

Нитритометрия, основанная на реакции нитрозирования (см. выше).

Амидная, имидная, сульфамидная группы, вторичная аминогруппа

Качественный анализ

Реакция комплексообразования

Для препаратов, содержащих имидную группу (барбитураты, теобромин, теофиллин, нитрофураны), сульфамидную (сульфаниламиды, бензолсульфохлорамиды, алкилуреиды сульфокислот) амидную группу (диэтиламид никотиновой кислоты, кордиамин, никотинамид и др.), гидразидную группу (фтивазид, изониазид), аминогруппу (дибазол) характерны реакции комплексообразования с солями металлов (Cu2+, Co2+, Fe3+), в результате которых образуются окрашенные внутрикомплексные соли.

М е т о д и к а . Около 0,1 г барбитала, норсульфазола, сульфадимезина, теофиллина взбалтывают в течение минуты с 2 мл 0,1 н. раствора гидроксида натрия и фильтруют. К фильтрату прибавляют 1 мл воды, жидкость делят на 2 части: к одной прибавляют 5 капель раствора хлорида кобальта, к другой - 5 капель раствора сульфата меди.

Количественный анализ

Кислотно-основное титрование в среде протофильного растворителя (диметилформамида)

Метод основан на способности диметилформамида (ДМФА) присоединять протон и усиливать кислотные свойства препарата. Применяется для определения лекарственных средств, содержащих имидную группу (барбитураты, производные урацила, ксантина), сульфамидную группу (сульфаниламиды) и обладающих слабыми кислотными свойствами. Титрантом является 0,1 н. раствор метилата натрия или 0,1 н. раствор гидроксида натрия в смеси метилового спирта и бензола. Индикатор - тимоловый синий.

Суммарная запись:

Третичная аминогруппа (третичный атом азота)

Качественный анализ

Реакции комплексообразования с общеалкалоидными осадительными реактивами

Вещества, имеющие в своем составе третичный атом азота, обладают свойствами оснований, сила которых зависит от природы радикалов, связанных с азотом аминогруппы. Они способны вступать в реакции комплексообразования с общеалкалоидными осадительными реактивами с образованием труднорастворимых в воде комплексных солей по общей схеме:

Для образования устойчивых осадков реакция должна проходить в водных растворах солей оснований, реакция среды должна быть слабокислой для получения хорошо ионизированного основания в виде катиона, так как реагенты - комплексные йодиды, гетерополикислоты, полифенольные соединения. Поэтому в некоторых случаях, когда основание слабое, рекомендуется предварительное подкисление раствора препарата серной или хлороводородной кислотой.

Общеалкалоидные осадительные реактивы

Реактив

Комплекс

Состав

Название

Состав

Цвет осадка

Комплексные йодиды

бурый

KI3

р-в Бушарда, Вагнера, Люголя

KBiI4

р-в Драгендорфа

оранжево-красный

белый

K2HgI4

р-в Майера

Гетерополикислоты

H3PO412WO32H2O

р-в Шейберга (фосфорновольфрамовая кислота)

белый

H3PO412MoO32H2O

р-в Зонненштейна (фосфорномолибденовая кислота)

белый или желтоватый

SiO212WO32H2O

или H2SiO412WO3

р-в Бертрана (кремневольфрамовая кислота)

белый

Полифенольные соединения

желтый

пикриновая кислота

10 % раствор танина

белый или светло-желтый

Методика. На предметное стекло или керамическую пластинку помещают каплю раствора препарата (1:100) хинина гидрохлорида, папаверина гидрохлорида, кофеина, кофеина-бензоата натрия, теобромина, темисала, теофиллина, эуфиллина, эфедрина гидрохлорида, тиамина, аминазина, платифиллина и добавляют 1-2 капли одного из общеалкалоидных осадительных реактивов (Люголя, Драгендорфа, Майера, пикриновой кислоты, танина, кремневольфрамовой кислоты и фосфорномолибденовой кислоты).

Результаты реакций оформите в виде таблицы:

Препарат

Р-в Лю-

голя

Р-в Дра-

гендорфа

Р-в

Майера

Пикриновая

кислота

Танин

Кремневоль

фрамовая кислота

Фосфор номолибденовая кислота

Количественный анализ

1. Метод кислотно-основного титрования в среде протогенного растворителя (ледяной уксусной кислоты, уксусного ангидрида).

Метод основан на свойстве протогенного растворителя протонировать органическое основание, усиливая его основные свойства, и на свойстве отнимать протон у молекулы титранта. Титрант - 0,1 н. раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте, индикатор - кристаллический фиолетовый.

Титрование в среде ледяной уксусной кислоты

При титровании раствора слабого основания в безводной уксусной кислоте раствором хлорной кислоты ацетат-ионы, обусловливающие в безводной уксусной кислоте щелочность раствора, нейтрализуются ионами ацетония, обусловливающими в том же растворителе кислотность раствора:

Суммарная запись:

Соли галогеноводородных кислот определяют в присутствии ацетата ртути (II) для связывания галогеноводородных кислот, которые легко ионизируются и вновь вступают в реакцию солеобразования, что приводит к заниженным результатам. Ацетат ртути (II) связывает гидрогалогениды в малодиссоциирующие или нерастворимые соединения.

Соли слабых оснований (нитраты, сульфаты, фосфаты, бензоаты) также титруют в безводной уксусной кислоте раствором хлорной кислоты, поскольку нитрат-, сульфат-, дигидрофосфат-, бензоат-ионы ведут себя как основания по отношению к иону ацетония и могут принимать протоны.


Подобные документы

  • Реакции электрофильного замещения: их условия и предъявляемые требования, механизм и основные этапы. Правила ориентации электрофильного замещения под влиянием заместителей в кольце. Реакции боковых цепей аренов, присоединения к ароматическому кольцу.

    контрольная работа [314,9 K], добавлен 05.08.2013

  • Спектроскопия как физический метод исследования веществ, его точность и широкое применение в различных областях химии. Термодинамические параметры реакции (константы равновесия, энтальпии и энтропии реакции) бис-ацетилацетоната меди (II) с пиридином.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.03.2012

  • Понятие и сущность соединений. Описание и характеристика ароматических гетероциклических соединений. Получение и образование соединений. Реакции по атомному азоту, электрофильного замечания и нуклеинового замещения. Окисление и восстановление. Хинолин.

    лекция [289,7 K], добавлен 03.02.2009

  • Методы окислительно-восстановительного титрования. Основные окислители и восстановители. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные реакции. Применение реакции окисления-восстановления в анализе лекарственных веществ. Растворы тиосульфата натрия.

    презентация [1,0 M], добавлен 21.10.2013

  • Класс органических соединений - спиртов, их распространение в природе, промышленное значение и исключительные химические свойства. Одноатомные и многоатомные спирты. Свойства изомерных спиртов. Получение этилового спирта. Особенности реакций спиртов.

    доклад [349,8 K], добавлен 21.06.2012

  • Структурные формулы углеводородов, типы гибридного состояния углеродных атомов в молекулах. Уравнения последовательно протекающих реакций, названия продуктов этих реакций. Реакция электрофильного замещения в ароматическом кольце ароматических соединений.

    контрольная работа [402,0 K], добавлен 14.01.2011

  • Свойства изоамилацетата. Практическое применение в качестве растворителя в различных отраслях промышленности. Методика синтеза (уксусная кислота и уксуснокислый натрий). Реакция этерификации и гидролиз сложных эфиров. Механизм реакции этерификации.

    курсовая работа [634,2 K], добавлен 17.01.2009

  • Окислительно-восстановительные реакции. Колебательные химические реакции, история их открытия. Исследования концентрационных колебаний до открытия реакции Б.П. Белоусова. Математическая модель А.Лоткой. Изучение механизма колебательных реакций.

    курсовая работа [35,4 K], добавлен 01.02.2008

  • Виды и реакции спиртов. Реакционные центры в молекуле спиртов. Кислотно-основные свойства спиртов, реакции в которых они проявляются. Реакции с участием нуклеофильного центра. О-Ацилирование. Реакция этерификации. О-Алкилирование, алкилирующие агенты.

    реферат [127,5 K], добавлен 04.02.2009

  • Схема реакции Виттига, использование дифенилфосфиноксида в модификации. Механизм образования олефинов, стериохимия. Процесс резонансной стабилизации карбаниона. Получение фосфонатов по реакции Арбузова. Реакция Виттига-Хорнера в органическом синтезе.

    реферат [719,3 K], добавлен 04.05.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.