Реакции образования солей и комплексных соединений

Неорганические соли железа (III), меди (II), серебра, кобальта, ртути (II), кадмия, свинца, сурьмы широко используют для испытания подлинности органических соединений: карбоновых кислот (в том числе аминокислот, оксикислот), производных барбитуровой кислоты, спиртов, фенолов, сульфаниламидов, некоторых алкалоидов, гормонов, антибиотиков. В результате реакций образуются соответствующие соли или комплексные соединения за счет наличия в молекулах карбоксильной группы, фенольного гидроксила, имидной группы, вторичной аминогруппы и спиртового гидроксила.

Для идентификации пользуются реакцией нейтрализации натриевых (калиевых) солей органических кислот (бензойной, салициловой и др.):

R – COONa + NCl → R – COOH + Na Cl

Выделившиеся нерастворимые в воде кислоты осаждаются. Затем их идентифицируют по температуре плавления или цветными реакциями с ионами тяжелых металлов. Если лекарственное вещество мало растворимо в воде, его вначале превращают в натриевую соль или соль аммония, а затем выполняют реакцию с солями тяжелых металлов.

₂₊

– OFe

окрашенные в синий или фиолетовый цвет (фенол, резорцин и др.). Установлено, что наличие карбонильной и некоторых других групп в орто-положении к фенольному гидроксилу обусловливает фиолетовую окраску испытуемого вещества; в пара-положении– желтую или красную, мета-замещенные фенолы не образуют окрашенных соединений (тимол).

Окрашенные соединения с хлоридом железа (III) образуют лекарственные вещества, содержащие в молекуле фенольный гидроксил: производные η-аминофенола, сложные эфиры салициловой кислоты и производные салициламида с незамещенным фенольным гидроксилом; производные 8-оксихинолина, 4-оксикумарина; оксипиридиновые витамины и витамины группы флаваноидов; препараты гормонов, являющиеся производными аминофенолов; антибиотики тетрациклического ряда и продукт гидролиза стрептомицина – мальтол; синтетические эстрогены производные ди-(η-оксифенил)-гексана.

Если фенольный гидроксил связан в сложноэфирную группу органической кислотой, то необходимо предварительное гидролитическое расщепление эфирной связи.

Хлорид железа (III) образует окрашенные соли с ацетат-, глюконат-ионом, терпингидрадом (η-ментандиолом-1,8).

Окрашенные соединения с салицилат- и аминосалицилат-ионом обусловлены наличием фенольного гидроксила и карбоксильной группы. Состав и свойства окрашенных соединений с солями железа (III) зависят от pH среды. Так, например, салициловая кислота в зависимости от значения pH образует соединение IIII (pH7,4; желтая окраска):

O – Fe + O^-- O^-3-

Fe Fe

COO COO^- ₂ COO^- ₃

IIIIII

Соли тяжелых металлов используют в качестве реактивов для идентификации органических кислот различной химической структуры: лимонной, бензойной, цинхониновой, аминокислот, η-аминосалициловой кислоты и др.

Ионы железа (III), серебра, меди (II), кобальта позволяют подтвердить наличие имидной группы в молекулах сульфаниламидов, барбитуратов, пуринов.

Соли меди (III) в нейтральной среде образуют комплексные соединенияс сульфаниламидными препаратами:

H₂N – –SO₂ – N – R

Cu

H₂N – –SO₂ – N – R

Различия в растворимости и окраске позволяют отличать друг от друга эти препараты. Подобные комплексы образуют с сульфаниламидами и другие тяжелые металлы.

Барбитураты превращаются в сине-фиолетовые комплексные соединения под действием солей кобальта и кальция, а с солями меди образуют комплексы, имеющие различную окраску от голубой до сиреневой. Реакции следует выполнять при определенных значениях pH среды.

Алкалоиды – производные пурина (теобромин, теофиллин) осаждаются солями меди, кобальта.

Некоторые производные барбитуровой, цинхониновой кислот и пурина осаждаются в виде нерастворимых солей в воде серебра.

Окрашенные соли с гидроксидом меди (II) образуют многоатомные спирты (глицерин и др.). Аналогичную цветную реакцию дают аминоспирты, β-диэталонамин, 1,2-этилендиамин, входящие в состав лекарственных препаратов (эуфиллин).

Наличие спиртового гидроксида и вторичной аминогруппы в молекулах производных гуанидина и арилалифатических аминоспиртов (эфедрин, мезатон и др.) создает условия для комплексообразования. Полученные окрашенные комплексы имеют структуру

Ar – CH – CH₂

O^-NH – RCu²⁺

₂

Реакции комплексообразования и образования солей с ионами железа (III), меди (II) используют для идентификации гетероциклических производных пиразолона (антипирин, амидопирин, анальгин, бутадион), а с хлоридом меди (I) и дихлоридом ртути (II) – производных титразола (коразол). Нерастворимые окрашенные осадки с солями меди (II) дают некоторые производные никотиновой и изоникотиновой кислот.

Соли тяжелых металлов позволяют идентифицировать также некоторые алкалоиды (цитизин), витамины (рибофлавин, фолиевая кислота, никотиновая кислота, витамины группы Aи D).

Из комплексных соединений в качестве реактива наиболее широко используют в фармацевтическом анализе нитропруссид натрия Na₂[Fe(CN)₅NO] · 2H₂O. Он образует характерные окрашенные продукты с различными органическими лекарственными веществами. Окраска возникает вследствие замещения нитрозо-группы в ионе нитропруссида, например кетонами:

O

CH₃ – C – R O

Na₂ Fe (CN)₅ NO Na₂ Fe (CN)₅CH₂ – C – R

Окрашенные соединения с нитропруссидом натрия образует также альдегиды, фенолы, ряд аминопроизводных, тиосемикарбазоны и др.

Нитропруссид натрия применяют в фармакопейном анализе для испытания подлинности производных тиосемикарбазона (метисазон), сульфаниламидов (стрептоцид растворимый, норсульфазол, сульфадимезин, сульфапиридазин, сульфамонометоксин, сульфадиметоксин); производных имидазола (мерказолил, нафтизин), пиридина (ипразид), фурохромона (келлин), изоникотиновой кислоты (изониазид), тиоурацила (метилтиоурацил). Этот реактив может быть применен для обнаружения в лекарственных веществах тиокетонной и тиоэфирной серы после предварительного нагревания в растворе гидроксида натрия до образования сульфидов, а также для идентификации веществ, образующих при разложении альдегиды и кетоны.

Нитропруссид натрия дает характерные цветные реакции с некоторыми алкалоидами (пилокарпин, теофиллин, сальсолин, пахикарпин, сферофизин). Раствор нитропруссида натрия в щелочной среде позволяет обнаружить наличие пятичленного лактонного цикла в молекуле сердечных гликозидов.

Сходный по химической структуре с нитропруссидом – пентацианоакваферриат натрия Na₂[Fe(CN)₅ · H₂O] образует окрашенные в синий или зеленый цвет соединения с первичными ароматическими аминами, с серосодержащими соединениями (меркаптанами, тиокетонами и др.), в том числе с производными тиоурацила.

Пентацианоаминоферрат натрия Na₃[Fe(CN)₅NH₃] образует окрашенные вещества, взаимодействуя с гидразинами (красного или фиолетового цвета), изоникотиновой кислотой, N-оксиуретанами.