2.1 Реакции конденсации с фенолами

(характерна для альдегидов). В присутствии концентрированной серной кислоты образуется бесцветный продукт конденсации, при последующем окислении которого получаются интенсивно окрашенные соединения хиноидной структуры. В качестве реактивов используется салициловая или хромотроповая кислоты.

2.2 Реакции замещения (конденсации) с аминами или их производными (характерны для ЛВ, содержащих как альдегидную, так и кетонную группы).

Для кетонов это единственный вид фармакопейных реакций!!!

В качестве реактивов используются соединения с аминогруппой:

• с первичной ароматической – п-аминобензолсульфамид (стрептоцид) или алифатической – гидроксиламин аминогруппой;

• производные гидразина – 2,4 – динитрофенилгидразин, фенилгидразин, семикарбазид.

При этом образуются осадки (реже растворимые соединения – основания Шиффа) соединения с азометиновой связью – основания Шиффа, оксимы, гидразоны, семикарбазоны, которые характеризуются определенной температурой плавления, разложения и (или) окраской.

Примеры

2.1.1. с п-аминобензолсульфамидом (стрептоцид) ванилин (альдегидная группа) → желтое окрашивание основания Шиффа. Чаще эта реакция используется для идентификации ароматических аминов, когда реактив – альдегид.

2.1.2. Камфора (кетонная группа) с гидроксиламином в нейтральной среде → белый осадок оксима (Т°пл)

Сульфокамфорная кислота (кетонная группа)

с 2,4 – динитрофенилгидразином образуется желто-оранжевый или желтый осадок гидразона (Т°пл)

O

R-C+H₂N–N–C–NH₂→R– C = N – N–C–NH₂+H₂O

H│ ║ │ │ ║

HOHHO

семикарбазид семикарбазон

2.3 Реакции присоединения.

2.3.1. Реакция с фуксинсернистой кислотой. Эта кислота бесцветна, но при добавлении вещества с альдегидной группой образуется хиноидная структура красно-фиолетового цвета.

При добавлении минеральных кислот окрашивание исчезает, за исключением формальдегида, в присутствии которого окраска сохраняется. Кетоны этой реакции не дают.

2.3.2.с натрия гидросульфитом реакция образования бисульфитных производных. Продукт присоединения – кристаллическое вещество с определенной Т°пл.

OH

O │

R - C + NaHSO₃ → R – C – SO₃Na

H │

H

3.Реакции полимеризации.

Эти реакции характерны для альдегидов, но в фарманализе не используют, могут легко протекать в водном растворе формальдегида (при температуре ниже 9^оС) через гидратную форму образуются цепи различной длины:

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩИЕ КАРБОКСИЛЬНУЮ ГРУППУ

Эту группу содержат вещества из группы карбоновых кислот и их солей (калия ацетат, кальция лактат, натрия цитрат и тд), аминокислоты (к-та глютаминовая, аминалон, метионин), ароматические кислоты (к-та бензойная, салициловая, ацетилсалициловая) и многие другие ЛВ – к-та мефенамовая, ПАСК-натрий, фталазол, никотиновая к-та и тд.

ЛВ, содержащие карбокси-группу, проявляют кислотные свойства за счет подвижного атома водорода:

R-COOH → R-COO^- + H⁺

Благодаря чему они способны вступать в реакции соле- и комплексообразования.

Кроме того гидроксильная группа карбоновых кислот может замещаться на остаток спирта с образованием сложных эфиров.

Реакции соле- и комплексообразования.

1. Реакции с солями тяжелых металлов Взаимодействие с ионами железа (III) или меди (II) с образованием окрашенных простых или комплексных солей

или →(С₆Н₅СОО^-)₃ Fе³⁺ · Fе(ОН) ₃ · 7Н₂О↓

осадок основной соли розовато-желтого цвета

2. Реакция этерификации

Карбоновые и ароматические кислоты (или их соли) взаимодействуют со спиртами, образуя сложные эфиры. Эфиры доказывают по специфическому запаху или осадку с характерной температурой плавления (Т°пл).

(Т°пл)

3. Реакции декарбоксилирования. При нагревании салициловой или никотиновой кислот в присутствии карбоната натрия и натрия цитрата выделяется углекислый газ:

салициловая кислота фенол

4. Реакции 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).

Бензойная кислота Т°пл

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩИЕ ФЕНОЛЬНЫЙ ГИДРОКСИЛ

Фенольный гидроксил – это гидроксил, связанный с ароматическим радикалом.

Его содержат такие ЛВ, как фенол, резорцин, тимол, к-та салициловая, морфина г/хл, адреналин и др. Кроме того, ряд веществ образуют фенольный гидроксил при гидролитическом разложении – это парацетамол, ацетилсалициловая кислота и др.

Химические свойства соединений, содержащих фенольный гидроксил, обусловлены взаимодействием электронной пары кислорода с π-электронами ароматического ядра. Это взаимодействие приводит к смещению электронной плотности с ОН-группы на кольцо, нарушению в нем равномерности распределения электронов, созданию избыточного отрицательного заряда заряда в орто (о)- и пара (п)-положениях.

Атом водорода ОН-группы ионизирует и придает фенолам 1. слабые кислотные свойства. Но в отличие от спиртов, они образуют соли со щелочами (при рН 12-13) и растворимые комплексные соединения с хлоридом железа (III) (в нейтральных, слабощелочных и кислых растворах).

Фенолы проявляют 2. сильные восстановительные свойства, очень легко окисляются даже слабыми окислителями. Образуют окрашенные соединения хиноидной структуры.

Наибольшее значение для анализа имеют 3. реакции электрофильного замещения в о- и п-положениях ароматического кольца.

Основываясь на свойствах фенольного гидроксила и активированного им ароматического кольца, в анализе ЛВ, содержащих эту группу, используют следующие реакции:

1. комплексообразование

2. окисление

3. электрофильного замещения

1. галогенирование (бромирование)

2. нитрование

3. азосочетание с солями диазония

4. конденсация (с альдегидами)

1. Реакция комплексообразования с ионами железа (III)

Основана на свойствах фенольного гидроксила образовывать с ионами железа 3+ растворимые комплексные соединения, окрашенные чаще в синий (фенол) или фиолетовый цвет (резорцин, кислота салициловая) реже в красный (ПАСК – натрия) и зелёный (хинозол, адреналин – пирокатехиновый фрагмент).

Состав комплексов обусловлен количеством фенольных –ОН, влиянием других функциональных групп, реакцией среды: с избытком Br₂

Синее окрашивание

При избытке фенола:

салициловая кислота

2. Реакции окисления. Фенолы легко окисляются, образуя о- или п-хиноны (циклические дикетоны), окрашенные в розовый, реже жёлтый цвет:

или

Реакции образования индофенолового или индоаминового красителя:

а) Основана на окислении фенолов до хинонов, которые при конденсации с аммиаком или аминопроизводным и избытком фенола образуют индофеноловый краситель, окрашенный в сине-фиолетовый цвет.

Окислитель – хлорная известь

или

б) Реакция рекомендована для веществ, образующих в результате гидролиза

п-аминофенол (парацетамол), который обнаруживают образованием индоамина (по свойствам родственный индофенолу). Окислитель – дихромат калия в кислой среде.

в) Разновидностью данной реакции является нитрозореакция Либермана, она характерна для фенолов, не имеющих заместителей в о- и п-положениях.

При действии окислителя – нитрита натрия в кислой среде образуется

п-нитрозофенол, изомеризующийся в п-хиноидоксим, который, реагируя с избытком фенола в кислой среде, образует индофенол:

3. Реакции электрофильного замещения Sе .

3.1 Реакции галогенирования. Реакция галогенирования ароматического ядра основана на электрофильном замещении водорода на галоген.

Основные правила бромирования:

1. водород замещается в о- и п-положениях по отношению к фенольному ОН (наиболее реакционноспособно п-положение):

2. при наличии в о- или п-положениях заместителей, в реакцию вступает меньше атомов брома (тимол - дипроизводное):

3. если в о- или п-положениях находится карбоксильная группа (салициловая кислота), то происходит с избытком брома декарбоксилирование и образование трибромпроизводного:

4. наличие заместителей в м-положениях не препятствует образованию трибромпроизводного (мезатон):

5. если в соединении два фенольных гидроксила в м-положении, то в результате их согласованной ориентации образуется трибромпроизводное

6) если же две гидроксильные группы в о- или п-положениях, то они действуют несогласованно, бромирования не происходит (адреналин, норадреналин)

3.2 Реакции азосочетания с диазореактивом в щелочной среде. Продукт реакции – азокраситель. Сочетание идет также в о- и п-положениях, в этом случае также, как и при бромировании, предпочтительным является п-положение.

Диазореактив – соль диазония (диазотированная нитритом натрия с среде разв.хлороводородной кислоты сульфаниловая кислота):резорцин

3.3 Реакции образования нитросоединений (аци-солей). При взаимодействии с разведенной азотной кислотой фенолы могут нитроваться при комнатной температуре, образуя о- и п-нитропроизводные, которые могут существовать в двух таутомерных формах:

Нитропроизводное содержит в п-положении подвижный атом водорода гидроксильной группы, образуется таутомерная аци-форма с хиноидной структурой, она обычно окрашена в желтый цвет. Добавление щелочи усиливает окраску, вследствие образования хорошо диссоциируемой аци-соли: