К этой группе относится реакция с фуксинсернистой кислотой. Эта кислота бесцветна, но при добавлении вещества с альдегидной группой образуется хиноидная структура красно-фиолетового цвета, при подкислении окраска исчезает. Исключение составляет формальдегид, так как в его присутствии окраска сохраняется:
Количественное определение
3.4. Йодометрический метод обратного титрования (формальдегид, глюкоза, никодин).
Метод основан на свойстве альдегидов окисляться йодом в щелочной среде до кислоты. Йод взаимодействует с натрия гидроксидом с образованием натрия гипойодида, являющегося сильным окислителем.
I2 + 2NaOH → NaIO + NaI + H2O
Гипойодид натрия окисляет альдегид до кислоты.
HCOH + NaIO → HCOONa + NaI + H2O
Затем прибавляют избыток кислоты серной для выделения из непрореагировавшего гипойодида натрия йода, который оттитровывают раствором натрия тиосульфата.
NaIO + NaI + H2SO4 → I2 + Na2SO4 + H2O
Суммарно:
HCOH + I2 + 3NaOH → HCOONa + 2NaI + 2H2O
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
M.э. = ½ М.м.
3.5. Оксимный метод
Используется в двух вариантах. Метод основан на свойстве кетонов образовывать с гидроксиламина гидрохлоридом оксим с выделением эквивалентного количества кислоты хлористоводородной. Дальнейшее определение проводят по кислоте алкалиметрическим методом (косвенное определение) или по оксиму, осадок которого отфильтровывают, промывают, высушивают до постоянной массы и взвешивают (гравиметрия).
HCl + NaOH → NaCl + H2O
М.э.= М.м.
3.6. Фотоколориметрия и спектрофотометрия
4. Лекарственные вещества, содержащие карбоксильную группу
Эту группу содержат: ЛВ из группы карбоновых кислот, их соли (калия ацетат, кальция лактат, натрия цитрат и гидроцитрат, кальция глюконат, кальция пангамат, кальция пантотенат), аминокислоты (кислота глютаминовая, аминалон, цистеин, ацетилцистеин, метионин, тетацин кальция), ароматические кислоты (кислота бензойная, салициловая, их натриевые соли, кислота ацетилсалициловая), производные о-аминобензойной и о-аминофенилуксусной кислоты (кислота мефенамовая и ее натриевая соль, ортофен), производные п-аминосалициловой кислоты (ПАС натрия, бепаск), фталазол, фуросемид, леводопа, метилдопа, трийодтиронин, кислота иопаноевая, фепромарон, кислота никотиновая.
ЛВ, содержащие карбоксильную группу проявляют кислотные свойства за счет подвижного атома водорода:
R-COOH → R-COO- + H+
На основе свойств карбоксильной группы в анализе ЛВ используют следующие реакции:
- комплексообразование с солями тяжелых металлов;
- этерификации (за счет способности гидроксильной группы замещаться на остаток спирта);
- декарбоксилирование;
- для солей – выделение кислотной формы с характерной Тплавления.
Идентификация
4.1. Взаимодействие с ионами железа (III) или меди (II) с образованием окрашенных простых или комплексных солей
4.2. Реакция этерификации
Карбоновые кислоты (или их соли) взаимодействуют со спиртами, образуя сложные эфиры. Как правило, образующиеся эфиры доказывают по специфическому запаху.
4.3. Реакция декарбоксилирования (для кислот салициловой и никотиновой)
При нагревании этих кислот в присутствии натрия карбоната или натрия цитрата выделяется углекислый газ (декарбоксилирование), продукты декарбоксилирования обнаруживают по запаху.
4.4. Реакция выделения кислот
Рекомендуется ГФ для идентификации солей, образованных ароматическими кислотами. Сильные минеральные кислоты (серная, хлористоводородная, азотная) вытесняют более слабые из их солей. Образующиеся осадки кислот отделяют и идентифицируют по температуре плавления (натрия бензоат, салицилат).
Количественное определение
4.5. Алкалиметрический метод – для карбоновых кислот
Метод прямого титрования основан на свойстве кислот вступать в реакцию солеобразования со щелочами. Титрование производят в присутствии спирта или ацетона, необходимых для растворения кислот и предотвращения гидролиза образующейся соли. Индикатор – фенолфталеин, метилоранж.
М.э. = М.м.
4.6. Ацидиметрический метод – для солей карбоновых кислот
Метод прямого титрования основан на вытеснении слабой кислоты из ее соли более сильной минеральной кислотой. Определение проводят в присутствии органического растворителя (эфир), который извлекает образующуюся кислоту и препятствует ее диссоциации. В качестве индикатора используют метилоранж или смешанный (метилоранж с метиленовым голубым).
М.э. = М.м.
4.7. Алкалиметрический метод нейтрализации по Серенсону (для аминокислот) – прямой способ титрования (НЕ НАДО)
Аминокислоты
являются амфотерными соединениями, в
водных растворах образуют внутренние
соли, поэтому непосредственное титрование
их раствором натрия гидроксида затруднено.
Для связывания аминогруппы к аминокислоте
добавляют формалин. Образующееся
N-метиленовое
производное титруют щелочью по
фенолфталеину или тимолфталеину.
М.э. = М.м.
4.8. Фотоколориметрия, спектрофотометрия
Для получения окрашенных соединений используют реакцию с растворами солей железа (III) и меди (II).
Первичная ароматическая аминогруппа (ПАА) – это группа – NH2, связанная с ароматическим радикалом.
Её содержат производные п-аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин, новокаинамид), этакридина лактат, сульфаниламиды (стрептоцид, сульфацил-натрий, норсульфазол и др.), производные п-аминосалициловой кислоты (натрия п-аминосалицилат)
На основе свойств ПАА и связанного с ней ароматического радикала в анализе используют следующие реакции:
- реакция диазотирования с последующим азосочетанием;
- окисления;
- конденсации;
- галоидирования.
Идентификация
5.1. Реакция диазотирования с последующим азосочетанием
В основе реакции лежит взаимодействие соединений, содержащих незамещённую ПАА, с нитритом натрия в кислой среде. В результате образуются бесцветные или слабо-жёлтого цвета соли диазония.
Первичные алифатические амины образуют крайне неустойчивые соли диазония, которые сразу разлагаются с выделением молекулярного азота:
Ацильные производные ароматических аминов дают реакцию диазотирования после предварительного гидролитического разложения (парацетамол, фенацетин, тримекаин, фталазол, нозепам и др.).
Полученные диазосоединения сочетают с фенолами или ароматическими аминами: β-нафтолом (нозепам, тримекаин, новокаин, сульфаниламидные препараты), резорцином (феназепам), N-(1-нафтил)-этилендиамином (нитразепам).
Азосочетание с фенолами и нафтолами наиболее благоприятно проходит в слабощелочной среде, а с аминами в слабокислой. При этом образуются азокрасители вишнёво- или красно-оранжевого цвета.
Реакция диазотирования с последующим азосочетанием включена в раздел «Общие реакции на подлинность» ГФ ХI и широко используется во внутриаптечном контроле.
5.2. Реакции окисления
Лекарственные вещества, содержащие ПАА, легко окисляются даже кислородом воздуха с образованием окрашенных продуктов.
Появление окраски может быть обусловлено не только продуктами окисления, но и веществами, образующимися в результате последующей их конденсации с избытком ароматического амина.
Эта реакция является официнальной для фенацетина и парацетамола.
В случае парацетамола появляется фиолетовое окрашивание, фенацетина – фиолетовое, переходящее в вишнёво-красное.
Индофеноловые красители образуются также при окислении сульфаниламидов хлорамином в щелочной среде (в случае стрептоцида образуется синий, переходящий в сине-зелёный; норсульфазола – жёлтый). В этом случае, вероятно, образуются индофеноловые красители о-хиноидной структуры в отличие от п-хиноидной, приведённой выше.
Реакции окисления рекомендуются ГФ при идентификации анестезина (извлекающийся в эфирный слой продукт окисления хлорамином жёлтого цвета), новокаина (обесцвечивание калия перманганата), уросульфана (рубиново-крсное окрашивание при действии натрия нитрита при нагревании), норсульфазола (жёлто-розовое окрашивание при окислении перекисью водорода и хлоридом железа).
5.3. Реакция конденсации с альдегидами
При взаимодействии в кислой среде с ароматическими альдегидами (п-диметиламинобензальдегид, ванилин и др.) первичные ароматические амины образуют окрашенные в жёлтый или оранжевый цвет основания Шиффа:
5.4. Реакция галоидирования
В частности, бромирование, основана на электрофильном замещении атомов водорода бензольного кольца на галоген. Образуются аморфные осадки белого или желтоватого цвета.
Количественное определение
5.5. Нитритометрический метод
Основан на свойстве лекарственных веществ, содержащих ПАА, диазотироваться нитритом натрия в кислой среде. Ацильные производные ароматических аминов предварительно гидролизуют. Титрование проводят в присутствии калия бромида (катализатора) при пониженной температуре и медленном добавлении титранта.
Индикация конечной точки титрования проводится:
- с помощью внутренних индикаторов, например, тропеолин 00 или его смесь с метиленовым голубым, нейтральный красный. Избыток титранта окисляет индикатор и его окраска изменяется.
- с использованием внешнего индикатора – йодкрахмальной бумаги (пропитанной водными растворами крахмала и калия йодида фильтровальной бумаги), на неё в конец титрования наносят каплю раствора из колбы, в которой находится анализируемый раствор, по окончании диазотирования на бумаге проявляется синее пятно от выделившегося йода. Это свидетельствует о появлении в титруемом растворе некоторого избытка титранта и наступлении точки эквивалентности.
2NaNO2 + 2KI + 4HCl → I2 + 2NO + 2KCl + 2NaCl + 2H2O
I2 + KI + крахмал → синее окрашивание
5.6. Методы галоидирования
Броматометрический метод, способ прямого титрования
Основан на электрофильном замещении атомов водорода ароматического кольца, активированного первичной аминогруппой, атомами галогена.
KBrO3 + 5KB r+ 3H2SO4 → 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O