5fan_ru_Функциональный анализ органических лекарственных веществ. Функциональный анализ органических лекарственных веществ
![]()
|
Альдегидная группа: R—С=О \ Н Альдегидной называется группа, в которой карбонил связан с атомом водорода и углеводородным радикалом (алифатическим или ароматическим). Альдегидную группу содержат: формальдегид, глюкоза, хлоралгидрат, пиридоксаль фосфат. Идентификация 1. Реакция окисления. Альдегиды окисляются до карбоновых кислот с тем же числом атомов углерода, что и исходный альдегид. Окисление происходит даже под действием слабых окислителей: йода, растворов комплексных соединений серебра, меди, ртути в щелочной среде при нагревании. Ионы этих металлов восстанавливаются до свободных металлов или их оксидов, образуя окрашенные осадки, а раствор йода обесцвечивается. 1) Реакция с аммиачным раствором нитрата серебра (реакция серебряного зеркала): ![]() Формальдегид, окисляясь до аммонийной соли муравьиной кислоты, восстанавливает аммиачный раствор нитрата серебра до металлического серебра, которое осаждается на стенках пробирки в виде «зеркала» или серого осадка. 2) Реакция с реактивом Несслера (щелочной раствор тетрайодомеркурата калия). Формальдегид восстанавливает тетрайодмеркурат-ион до металлической ртути - осадок темно-серого цвета: ![]() 3) Реакция с реактивом Фелинга. Этот реактив представляет собой смесь двух отдельно приготовленных растворов: раствора меди сульфата и раствора соли винной кислоты и натрия гидроксида. При смешивании этих растворов с альдегидами после нагревания образуется вначале желтый осадок гидроксида меди (I), а затем кирпично-красный осадок оксида меди (I): 11 ![]() 2. Реакции конденсации. 1) С фенолами. В присутствие концентрированной серной кислоты образуется бесцветный продукт конденсации при последующим окислении которого получаются интенсивно окрашенные соединения хиноидной структуры. В качестве реактивов используются салициловая кислота или хромотроповая (1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфоновая кислота): ![]() 2) С аминами или их производными. В качестве реактивов используются соединения с первичной ароматической аминогруппой. При этом образуются соединения с азометиновой связью - основания Шиффа, которые характеризуются желтой окраской. ![]() ![]() 12 Количественное определение 1. Йодометрия. Способ обратного титрования. Метод основан на свойстве альдегидов окисляться йодом в щелочной среде до кислоты. Йод взаимодействует с натрия гидроксидом с образованием натрия гипойодида, являющегося сильным окислителем. Гипойодид натрия окисляет альдегид до кислоты: J2 + 2 NaOH → NaOJ + NaJ + H2O H—С=О + NaOJ + NaOH → HCOONa + NaJ + H2O \ Н Затем прибавляют серную кислоту для выделения йода из избытка гипойодида натрия, йод оттитровывают раствором натрия тиосульфата: NaOJ + NaJ + H2SO4 → J2 + Na2SO4 + H2O 2. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ). В случае альдегидов получают окрашенные соединения на основе реакций конденсации с фенолами и образования оснований Шиффа. Кетонная группа: R—С=О | Кетонной называется группа, в которой карбонил связан с двумя углеводородными радикалами (алифатическими или ароматическими). Кетогруппа входит в структуру кортикостероидов, гестагенных гормонов, андрогенных гормонов, бициклических терпенов. Идентификация Реакция конденсации с аминами или их производными. В качестве реактивов используют производные гидразина – фенилгидразин и 2,4-динитрофенилгидразин, гидроксиламин. При этом образуются соединения с азометиновой связью – гидразоны, оксимы, которые характеризуются определенной окраской или температурой плавления. ![]() 13 Реакция образования оксима рекомендуется для испытания подлинности прегнина, определяют температуру плавления образующегося оксима. ![]() Количественное определение 1. Оксимный метод. Используется в двух вариантах. Метод основан на свойствах кетонов образовывать с гидроксиламина гидрохлоридом оксим с выделением эквивалентного количества кислоты хлористоводородной. Дальнейшее определение проводят по кислоте алкалиметрически (косвенное определение) или по оксиму, осадок которого отфильтровывают, промывают, высушивают до постоянной массы и взвешивают (гравиметрия). ![]() - HCl HCl + NaOH → NaCl + H2O Э=М 2. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ). Для получения окрашенных соединений используют реакции конденсации с 2,4-динитрофенилгидразином. α-кетольная группировка: R—С—СН2ОН || О К карбонильным соединениям относятся вещества, содержащие α-кетольную группировку, которая включает связанные между собой кетонную и спиртовую группы. α-кетольную группировку содержат гормоны коркового слоя надпочечников и их полусинтетические аналоги. Идентификация Реакции окисления. Соединения с α-кетольной группировкой обладают восстановительными свойствами и под действием слабых окислителей (раствора йода, комплексных соединений серебра, меди, ртути) в щелочной среде при нагревании образуют 17-кетоальдегиды. Ионы металлов комплексных солей восстанавливаются до свободных металлов или их оксидов, образуя окрашенные осадки, а раствор йода обесцвечивается. 1) С реактивом Фелинга: 14 ![]() 2) С аммиачным раствором серебра нитрата: ![]() 3) Под действием перйодата калия, хлорной кислоты или фосфорно-молибденовой кислоты образуется 17-карбоновая кислота, выделяется формальдегид, который можно обнаружить по образованию ауринового красителя с салициловой или хромотроповой кислотами. ![]() Количественное определение Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе цветных реакций окисления и реакции образования ауринового красителя после окисления сильным окислителем. Карбоксильная группа: R—СООН Карбоксильную группу содержат карбоновые кислоты и их соли, аминокислоты, ароматические кислоты, производные о-аминобензойной и о-аминофенилуксусной кислот, производные п-аминосалициловой к-ты, кислота никотиновая и др. Идентификация 1. Реакции комплексообразования с ионами железа (III) или меди (II) с образованием окрашенных простых или комплексных солей. Например, соли карбоновых кислот: 15 3 [HOCH2–(CHOH)4–COO]2 Ca + 2 FeCl3 → 2 [HOCH2–(CHOH)4–COO-]3 Fe + 3 CaCl2 кальция глюконат светло-зеленое окрашивание или ![]() зеленое окрашивание Ароматические кислоты: ![]() ![]() бензойная кислота осадок розово-желтого цвета Аминокислоты: ![]() комплексы темно-синего цвета 2. Реакция этерификации. Карбоновые кислоты взаимодействуют со спиртами, образуя сложные эфиры. Как правило, образующиеся эфиры доказывают по специфическому запаху. СН3СООН + С2Н5ОН + Н2SО4 к. → СН3-С = О + Н2О \ ОС2Н5 уксусная кислота этилацетат (фруктовый запах) 3. Реакция декарбоксилирования для кислот салициловой и никотиновой. При нагревании этих кислот в присутствии натрия карбоната или натрия цитрата выделяется углекислый газ (декарбоксилирование). Продукты декарбоксилирования обнаруживаются по запаху. ![]() салициловая кислота фенол 4. Реакция выделения кислот рекомендуется для идентификации солей, образованных ароматическими кислотами. Сильные минеральные кислоты (серная, хлористоводородная и азот- 16 ная) вытесняют более слабые из их солей. Образующиеся осадки кислот отделяют и идентифицируют по температуре плавления. ![]() натрия бензоат кислота бензойная белый осадок (Т пл.) Количественное определение 1. Алкалиметрия для карбоновых кислот. Метод нейтрализации прямое титрование. Метод основан на свойстве кислот вступать в реакцию солеобразования со щелочами. Титруют в присутствии спирта или ацетона для растворения кислоты и предотвращения гидролиза образующейся соли. Индикатор фенолфталеин. ![]() 2. Ацидиметрия для солей карбоновых кислот. Вариант вытеснения, прямое титрование. Метод основан на вытеснении слабой кислоты из ее соли более сильной минеральной кислотой. Определение проводят в присутствии эфира для извлечения образующейся кислоты и предотвращения ее диссоциации. Индикатор – метилоранж или смешанный (метилоранж с метиленовым синим). ![]() 3. Алкалиметрия для аминокислот (формольное титрование). Способ прямого титрования. Аминокислоты являются амфотерными соединениями и в водных растворах образуют внутренние соли R–CH–COO-. Поэтому непосредственное титрование их раствором натрия гидроксида \ NH3+ затруднено. Для связывания аминогруппы добавляют формальдегид. Образующееся N-метиленовое производное, титруют щелочью по фенолфталеину. H2N–CH2–(CH2)2–COOH + H–C=O → H2C=N–CH2–(CH2)2–COOH + H2O \ H H2C=N–CH2–(CH2)2–COOH + NaOH → H2C=N–CH2–(CH2)2–COONa + H2O Э=М 4. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе цветных реакций комплексообразования с растворами солей железа (III) и меди (II). 17 Сложноэфирная группа: R—C—О—R1 || O Сложноэфирная группа включает остаток кислоты и спирта (или фенола). Ее содержат эфиры салициловой кислоты, производные п-аминобензойной кислоты, стероидных гормонов, тропана, хинуклидина и др. Идентификация 1. Гидролитическое разложение в присутствии кислоты или щелочи. Образующиеся продукты гидролиза идентифицируют известными реакциями. ![]() ![]() ацетилсалицилова кислота Салицилат натрия идентифицируют после подкисления по образованию белого кристаллического осадка салициловой кислоты. Ацетат натрия - по образованию уксусноэтилового эфира, имеющего фруктовый запах. 2. Гидроксамовая реакция основана на взаимодействии сложных эфиров с гидроксиламином в щелочной среде с образованием гидроксамовых кислот и спиртов. Гидроксамовые кислоты с ионами железа и меди в кислой среде образуют окрашенные комплексные соли - гидроксаматы железа (вишневого цвета) и гидраксоматы меди (зеленого цвета). ![]() Количественное определение 1. Алкалиметрия, вариант гидролиза, способ обратного титрования. Метод основан на щелочном гидролизе в присутствии избытка титрованного раствора натрия гидроксида, который далее оттитровывают кислотой. Гидролиз проводят на кипящей водяной бане с обратным холодильником. Параллельно проводят контрольный опыт. Индикатор – фенолфталеин. 18 ![]() NaOH + HCl → NaCl + H2O Э=М избыток 2. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе гидроксамовой реакции. Лактонная группа: R—CH—(CH2)n—C=O |_____ O _____| Функциональная группа образуется из спиртокислот и является внутримолекулярным (циклическим) эфиром. Ее содержат: кислота аскорбиновая, дикумарин, пилокарпина гидрохлорид, фуразолидон. Идентификация Обладая свойствами сложных эфиров, дают характерные для них реакции: гидролиз и гидроксамовую реакцию. Но в фармацевтическом анализе эти реакции для препаратов, содержащих лактонную группу, мало используются. Гидроксамовая реакция применяется для идентификации лактона, образующегося после гидролиза пантотената кальция и при идентификации пилокарпина гидрохлорида в лекарственных формах. ![]() фиолетово-красное окрашивание Количественное определение Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе гидроксамовой реакции. 19 Первичная ароматическая аминогруппа: Ar—NH2 Первичная ароматическая аминогруппа - это группа –NH2, связанная с ароматическим радикалом. Ее содержат производные п-аминобензойной кислоты, сульфаниламиды, производные п-аминосалициловой кислоты. |