Фармацевтическая химия (стр. 4 )

Рекции разложения амидов происходят при нагревании в растворах едких щелочей с образованием аммиака или алкиламинов, имеющих характерный запах:

Первичные, вторичные и третичные амины в тех же условиях образуют соответственно, метиламин, диметиламин и триметиламин, например:

Указанные химические реакции используют для испытания подлинности солей первичных амониевых оснований, амидов ароматических и гетероциклических кислот, производных уретанов.

Ациклические и циклические уреиды, алкилуреиды сульфокислот, производные гуанидина и семикарбазона, имеющие в молекуле уреидную группу, гидролизуются в щелочной среде с образованием аммиака. Например, уреиды:

К этой группе реакций можно отнести используемый в фармацевтическом анализе пиролиз (термическое разложение в сухой пробирке). Используют пиролиз для идентификации сульфаниламидов, производных бензодиазепина, пиридана и других ЛВ, которые образуют плавы с различной окраской и выделяют газообразные продукты с характерным запахом.

Реакции окисления – восстановления. Процесс гидрирования осуществ-ляют, как правило водородом в момент выделения (при взаимодействии металлического цинка с хлороводородной кислотой). Эту реакцию используют для идентификации непредельных соединений, превращая их в предельные, или для восстановления нитросоединения до нитропроизводных:

Широко используются в фармацевтическом анализе реакции окисления. Первичные спирты идентифицируют последовательно окисляя до альдегидов и кислот, которые затем обнаруживают с помощью характерных реакций:

Так, например, восстановительные свойства альдегидов устанавливают с помощью реакции образования «серебряного зеркала»:

Этот же процесс лежит в основе взаимодействия реактива Несслера с альдегидами:

Реакция окисления альдегидов лежит в основе использования реактива Фелинга, представляющего собой смесь отдельно приготавливаемых растворов сульфата меди и калий-натриевой соли винной кислоты. В щелочной среде при нагревании в присутствии альдегидов образуется красный осадок оксида меди (I). Общая схема этой реакции:

Реакции образования солей и комплексных соединений. Соли органичес-ких кислот идентифицируют по наличию катионов натрия, калия, кальция и др. (с помощью рассмотренных выше реакций), а также по наличию анионов органических кислот (ацетат-, бензоат-, салицилат-, тартрат-, цитрат - и других ионов).

Широко пользуются при испытаниях на подлинность реакцией нейтрализации натриевых (калиевых) солей органических кислот (бензойной, салициловой и др.):

Нерастворимые в воде кислоты при этом осаждаются, и их идентифицируют по температуре плавления.

Нерастворимые в воде или окрашенные соли и комплексные соединения образуют с ионами тяжелых металлов органические ЛВ, содержащие в молекуле: спиртовой и фенольный гидроксил, вторичную аминогруппу, имидную группу и др. В качестве реактивов при этом используют соли железа (III), меди (II), ртути (II), кобальта, свинца, кадмия, серебра, сурьмы и др.

Меркаптаны с солями этих металлов (М) образуют меркаптиды:

Ион железа (III) – наиболее широко используемый в фармацевтическом анализе реактив. Взаимодействуя с фенолами, он образует ионы феноксидов железа, окрашенные в синий, фиолетовый или красный цвет, например:

Окрашенные комплексы с ионами железа (III) образуют практически все органические соединения, содержащие в молекуле фенольный гидроксил. Если он связан в сложноэфирную группу, то реакцию выполняют после гидролиза.

Различную окраску в зависимости от рН среды имеют комплексные соединения иона железа (III) и салицилат-иона:

(рН 1) (рН 2,5) (рН 7,4)

фиолетовая красная желтая

Структура этих комплексов обусловлена наличием у салицилат-иона не только фенольного гидроксила, но и карбоксильной группы.

Ионы железа (III) образуют окрашенные в красный цвет соли с ацетат-ионом:

а с бензоат-ионом – бензоат железа (розовато-желтый осадок):

Окрашенные комплексные соли образуют с ионами железа (III) также глюконат - и аминосалицилат-ионы, кислота аскорбиновая, производные пирозолона, 8-оксихинолина, 4-оксикумарина, аминофенолы, флаваноиды и др.

Ион меди (II) образует окрашенные комплексные ионы с многоатом-ными спиртами (глицерол, аминоспирты):

Наличие спиртового гидроксила и вторичной аминогруппы в молекулах аминоспиртов создает условия для образования окрашенных внутрикомплексных соединений:

Аминокислоты с солями меди (II) образуют комплексные соединения, имеющие темно-синюю окраску:

Различные по растворимости и окраске внутрикомплексные соединения меди (II) образуются с сульфаниламидами. Ион меди при этом замещает подвижный атом водорода:

Подобные комплексы с амидами сульфаниловой кислоты образуют и другие ионы тяжелых металлов ( кобальта, серебра).

При определенных значениях рН среды с солями меди образуют комплексные соединения барбитураты, гидроксамовые кислоты и др.

Ионы кальция с цитратами образуют при кипячении белый осадок цитрата кальция:

Ионы сурьмы (III) образуют окрашенные продукты с ретинолом (синий) и эргокальциферолом (оранжево-желтый).

Ионы кобальта в присутствии солей кальция образуют сине-фиолетовые комплексные соединения с барбитуратами. С производными пурина, имеющими в молекуле незамещенный атом водорода в имидной группе в положении 1 и 7, соли кобальта образуют окрашенные осадки.

Ионы серебра образуют растворимые (монозамещенные) соли с барбитуратами, производными пурина, при наличии в их молекуле незамещенной имидной группы:

Нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO] .H2O

образует окрашенные продукты с различными органическими соединениями вследствие замещения нитрозогруппы в его молекуле, например, кетонами:

Кроме кетонов, окрашенные продукты с нитропруссидом натрия образуют альдегиды, фенолы, сульфаниламиды, производные пиридина, изоникотиновой кислоты, имидазола, ряд алкалоидов, сердечных гликозидов и др.

Идентификация органических оснований и их солей.

Общим испытанием на соли органических оснований [RN] . HA с неорганическими и органическими кислотами (НА) является реакция нейтрализации связанных с ними кислот. При этом органическое основание выпадает в осадок:

Затем основание можно илентифицировать по температуре плавления или с помощью цветных реакций.

Анионы связанных неорганических (хлороводородной, бромводород-ной, иодоводородной, азотной, фосфорной) и органических (бензойной, салициловой, виннокаменной и др.) кислот обнаруживают с помощью рассмотренных выше качественных реакций.

Органические азотсодержащие основания и их соли, в т. ч. алкалоиды, витамины, антибиотики, можно идентифицировать с помощью осадительных (общеалкалоидных) реактивов. Наиболее широко применяемые осадительные реактивы представляют собой комплексные или органические соединения: раствор иода в иодиде калия K[I3] (реактив Вагнера – Бушарда); раствор иодида висмута в иодиде калия (реактив Драгендорфа)K[BiI4]; раствор иодида ртути в иодиде калия (реактив Майера) K2[HgI4]; раствор иодида кадмия в иодиде калия (реактиа Марме) K[CdI4]; фосфорновольфрамовая кислота (реактив Шейблера) H3PO4 . 12WO3 . 2H2O; фосфорномолибде-новая кислота (реактив Зонненштейна) H3PO4 . 12MoO3 . 2H2O; кремне-вольфрамовая кислота (реактив Бертрана) SiO2 . 12WO3 . 2H2O; дихлорид ртути HgCl2; пикриновая кислота (2,4,6-тринитрофенол), раствор танина (водный или спиртовой).

Осадительные реактивы образуют с органическими азотсодержащими основаниями (алифатической, ароматической, гетероциклической структуры) и их солями аморфные или кристаллические осадки (белые или окрашенные), которые имеют стабильную температуру плавления, что также подтверждает подлинность испытуемого ЛВ. Особенно широко для испытания подлинности используют пикриновую кислоту, образующую со многими органическими основаниями пикраты, нерастворимые в воде.

Для идентификации органических оснований и их солей используют реактивы, которые не совсем точно называют специальными (специфичными) по отношению к некоторым алкалоидам. К их числу относятся: концентрированная серная кислота, концентрированная азотная кислота, смесь этих кислот (реактив Эрдмана), концентрированная серная кислота, содержащая ванадиевую кислоту (реактив Манделина), концентрированная серная кислота, содержащая формальдегид (реактив Марки).

Концентрированная серная кислота – один из наиболее широко используемых в фармацевтическом анализе реактивов. При испытании подлинности многих органических соединений используются ее активные окислительные, дегидратирующие свойства и каталитическое действие. Сочетание концентрированной серной кислоты с другими окислителями усиливают окислительную активность этих окислителей. Кроме того, она участвует в таких химических процессах, как конденсация, кислотный гидролиз, минерализация.

Концентрированная азотная кислота используется для идентификации органических соединений, т. к. проявляет свойства окислителя и нитрующего агента. Продукты окисления приобретают различное окрашивание, а образовавшиеся нитропроизводные имеют характерное желтое окрашивание и легко переходят под действием гидроксидов щелочных металлов в ацисоли, имеющие хиноидную структуру и иную окраску.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ

типовых задач.

Задача 1: Рассчитайте, какой объём 0,5 моль/л раствора кислоты хлористо-водородной пойдет на титрование при количественном определении фенилсалицилата (на-веска – 1,0516 г) методом обратной нейтрализации, если известно, что содержание основного вещества должно быть не менее 99,0 %. Рассчитайте молярную массу эквивалента определяемого вещества. Приведите химизм определения, индикатор и переход окраски в точке эквивалентности.

Дано: Решение:

m (навески) = 1,0516 г m(C13Н10О3)

С (НСl) = 0,5 моль/л w = 100%

w (С13Н10О3) = 99,0 % m (навески)

Т(NaOH) = 0,1071 г/мл w . m (навески)

по С13Н10О3 m (C13Н10О3) =

V1 (NaOH) = 25 мл 100%

C (NaOH) = 0,5 моль/л

m(C13Н10О3) = 1,0411

найти : V (HCl) – ?

m(C13Н10О3) = Т. V

m(C13Н10О3) г

V = T г/мл ; V0 = 9,7 мл NaOH

V (NaOH)изб = V1 – V0 = 15,3 мл

V (HCl) = V (NaOH)изб = 15,3 мл

М(экв) = М (C13Н10О3) = 214,22

Ответ: V (HCl) = 15,3 мл

М(экв) = М (C13Н10О3) = 214,22 г/моль

41

Химизм определения:

NaOH + HCl NaCl + H2O

избыток

При титровании избыточного количества гидроокиси натрия (обратное титрование) при количественном определении фенилсалицилата используется индикатор бромкрезоловый пурпуровый, при этом в точке эквивалентности окраска раствора меняется от пурпурно-фиолетовой до устойчивой бледно-желтой.

Задача 2 : Рассчитайте, какую навеску пантоцида необходимо взять для его количественного определения иодометрическим методом, чтобы на титрование пошло 11 мл 0,1 N натрия тиосульфата, если извест-но, что содержание основного вещества должно быть 51,3 %; 1 мл 0,1 N раствора тиосульфата соответствует 0,003546 г активного хлора. Приведите химизм определения, индикатор и переход окраски в точке эквивалентности.

Дано: Решение:

V1(Na2S2O3) = 13,3 мл m (Сl акт)

С (Na2S2O3) = 0,2 моль/л w = 100%

w (Сl акт) = 51,3 % m (навески)

Т (Na2S2O3) = 0,003546 г/мл

по С7Н5Cl2NО4S 100% . m(Clакт)

m (навески) =

w

найти : m (навески) – ? V1N1 = V0N0

V0 = V1N1 / N0 = 26,6 мл

m(Clакт) = Т. V = 0,09432 г; m (навески) = 0,1837 г

Ответ: m (навески) = 0,1837 г

Химизм определения:

При титровании выделившегося эквивалентного количества йода используется индикатор – крахмал, который добавляется в конце титрования и цвет раствора меняется от синего до бесцветного.

ПЛАН

лекций по фармацевтической химии

для студентов заочного обучения

(III курс 6 семестр)

№	тема лекции	кол-во час.
1	Синтетические органические ЛВ. Ароматические кислоты и их производные. Сульфаниламидные препараты.	2
2	Синтетические органические ЛВ. Производные пиридина. Производные барбитуровой кислоты.	2
3	Амиды сульфаниловой кислоты – сульфа-ниламидные препараты. Общие методы испыта-ния на подлинность и количественного определения..	2
	Всего часов	6

лабораторно-практических работ