kach funk analiz 26

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
СЕРЯКОВА А.Н., ИВАНОВСКАЯ А.М.,
ВОРОНИН А.В.
Качественный анализ
лекарственных средств
органической природы
Учебно-методическое пособие для студентов
фармацевтического факультета
Самара 2019
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАФЕДРА ХИМИИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
СЕРЯКОВА А.Н., ИВАНОВСКАЯ А.М.,
ВОРОНИН А.В.
Качественный анализ
лекарственных средств
органической природы
Учебно-методическое пособие для студентов
фармацевтического факультета
Утверждено
Центральным
координационным
методическим советом
Самарского
государственного
медицинского университета
(протокол № от . .2019 г.)
Самара 2019
УДК 615.3+547.2/.9+615.07(075.8)
ББК 52.821.73
С 33
Количественный
анализ
лекарственных
средств
органической природы: Учебно-методическое пособие для
студентов фармацевтического факультета // Серякова А.Н.,
Ивановская А.М., Воронин А.В.; Самара: Издательство «ФГБОУ
ВО СамГМУ Минздрава РФ», 2019. – 82 с.
В учебно-методическом пособии рассматриваются основные
функциональные группы и реакционноспособные структурные фрагменты,
на аналитических возможностях которых основываются методы
качественного определения лекарственных веществ.
Цель методического пособия – систематизировать накопленные
студентами знания по функциональному анализу органических соединений и
раскрыть
возможность
прогнозирования
качественного
анализа
лекарственных веществ органической природы.
Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной
работы студентов 3-5 курсов фармацевтических институтов и факультетов
медицинских вузов, изучающих методы фармацевтического анализа. Она
также будет полезна для провизоров-ординаторов и практических
работников, занимающихся контролем качества лекарственных средств.
Н.П.
–
зав.
кафедрой
общей
Рецензенты: Аввакумова
бионеорганической и биоорганической химии ФГБОУ
ВО СамГМУ Минздрава России, профессор, доктор
биологических наук.
Первушкин С.В. – зав. кафедрой фармацевтической
технологии ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России,
профессор, доктор фармацевтических наук.
© ФГБОУ ВО «Самарский государственный
медицинский университет» Минздрава РФ,
2019
© Серякова А.Н., Ивановская А.М., Воронин
А.В., 2019
Содержание
Введение ......................................................................................................8
Часть 1. Аналитические возможности функциональных групп ..11
Гидроксильная группа ....................................................................... 11
Енольный гидроксил .......................................................................... 12
Простая эфирная группа .................................................................... 13
Алкокси -группа ................................................................................. 13
Альдегидная группа ........................................................................... 13
Формальдегид ..................................................................................... 16
Кетогруппа .......................................................................................... 18
Карбоксильная группа ....................................................................... 18
Сложноэфирная группа ..................................................................... 19
ά- кетольная группа ............................................................................ 19
α-окси-карбоновая кислота ............................................................... 20
Лактонная группа ............................................................................... 21
Аминогруппа первичная алифатическая ........................................ 22
α-Аминокислота ................................................................................. 23
Амидная группа .................................................................................. 25
Фенольный гидроксил ....................................................................... 26
Нитрогруппа ароматическая ............................................................. 28
Аминогруппа первичная ароматическая ........................................ 29
Аминогруппа вторичная .................................................................... 30
Третичный атом азота ....................................................................... 31
Лактамная группа ............................................................................... 32
Циклические уреиды .......................................................................... 33
Уретановая группа ............................................................................. 33
4
Гидразинная группа ........................................................................... 33
Сульфгидрильная группа .................................................................. 34
Тиокарбонильная группа ................................................................... 35
Тиофосфорная группа ........................................................................ 35
Сульфогруппа ..................................................................................... 35
Аминометилен-сульфонатная группа .............................................. 35
Сульфамидная группа ........................................................................ 35
Сульфамидная группа замещенная .................................................. 36
Активная метиленовая группа ......................................................... 36
Галоген ................................................................................................ 36
Аналитические возможности структурных
реакционноспособных фрагментов .....................................................38
Фенильный радикал ........................................................................... 38
Фенильный радикал, активированный заместителем 1-го рода 38
Пиридиновое кольцо .......................................................................... 38
Метиленовая цепь .............................................................................. 40
Ненасыщенные углерод –углеродные связи ................................... 40
Часть П. Сущность и методическое обеспечение
функционального анализа ....................................................................41
1. Спиртовой гидроксил .................................................................... 41
2. Енольный гидроксил ...................................................................... 42
3. Простая эфирная группа ................................................................ 43
4. Алкокси-группа .............................................................................. 43
5. Альдегидная группа ....................................................................... 44
6. Кетонная группа ............................................................................. 46
7. Карбоксильная группа ................................................................... 46
8. Сложноэфирная группа ................................................................. 47
9. α-кетольная группа ......................................................................... 48
5
10. α-оксикарбоновая группа ............................................................ 49
11. Лактонная группа ......................................................................... 49
12. Аминогруппа первичная алифатическая ................................... 50
13. α-аминокислота............................................................................. 51
14. Амидная группа ............................................................................ 51
15. Фенольный гидроксил ................................................................. 52
16. Ароматическая нитрогруппа ....................................................... 54
17. Аминогруппа первичная ароматическая ................................... 55
18. Вторичная аминогруппа .............................................................. 56
19. Третичная аминогруппа ............................................................... 57
20. Лактамная группа ......................................................................... 58
21. Циклическая уреидная группа .................................................... 58
22. Уретановая группа ....................................................................... 59
23. Гидразинная группа ..................................................................... 59
24. Сульфгидрильная группа ............................................................ 60
25. Тиокарбонильная группа ............................................................. 61
26. Тиофосфорная группа .................................................................. 61
27. Сульфогруппа ............................................................................... 62
28. Аминометиленсульфонат ............................................................ 62
29. Сульфамидная группа .................................................................. 63
30. Сульфамидная группа замещенная ............................................ 63
31. Активная метиленовая группа .................................................... 64
32. Галогенсодержащие органические препараты ......................... 65
Сущность и методическое обеспечение реакций на
структурные фрагменты .......................................................................67
33. Фенильный радикал ..................................................................... 67
34. Фенильный радикал, активированый заместителем 1-го рода 67
35. Пиридиновый цикл ...................................................................... 68
6
36. Метиленовая цепь ........................................................................ 68
37. Ненасыщенные углерод-углеродные связи ............................... 69
Сущность и методическое обеспечение специфических реакций
на ЛС ..........................................................................................................70
Производные 5-нитрофурана ............................................................ 70
Производные тропана ........................................................................ 71
Производные пиримидино-тиазола .................................................. 72
Производные хинолина и хинуклидина .......................................... 73
Производные пурина.......................................................................... 74
Производные пиримидина ................................................................ 75
Производные диазепина .................................................................... 76
Сердечные гликозиды ........................................................................ 77
Перечень учебной литературы .............................................................79
7
Введение
Учебно-методическое
пособие
«Качественный
анализ
лекарственных средств органической природы» для студентов III-V
курсов фармацевтического факультета составлено в соответствии с
Федеральным государственным образовательным стандартом
высшего образования, утвержденным приказом Министерства
образования и науки Российской Федерации № 219 от 27 марта
2018 г., по специальности 33.05.01 – «Фармация». Изучение
материалов пособия направлено на формирование у студентов
общепрофессиональной
компетенции
ОПК-1:
способность
использовать основные биологические, физико-химические,
химические, математические методы для разработки, исследований
и экспертизы лекарственных средств, изготовления лекарственных
препаратов.
Актуальность темы
Учебно-методическое
пособие
предназначено
для
самостоятельной работы студентов фармацевтических институтов и
факультетов
медицинских
вузов,
изучающих
методы
фармацевтического анализа. Она также будет полезна для
провизоров-ординаторов
и
практических
работников,
занимающихся контролем качества лекарственных средств (ЛС).
Цель данного пособия – систематизировать накопленные
студентами знания по функциональному анализу органических
соединений
и
раскрыть
возможность
прогнозирования
качественного анализа лекарственных веществ органической
природы. Учебно-методическое пособие состоит из двух взаимно
дополняющих друг друга частей. В первой части приводятся
аналитические возможности функциональных групп и структурных
реакционноспособных фрагментов, во второй – сущность и
методическое обеспечение качественного анализа ЛС с выделением
специфических реакций на отдельные группы препаратов.
Материал первой части изложен по единой системе в виде таблицы,
в которой на каждую функциональную группу или
реакционноспособный фрагмент приводятся основные реагенты
(иногда в общем виде, например, «ацилирующий агент»,
8
«окислитель» и т. д.), общая схема реакции и аналитический
эффект. Во второй части приводятся подробные методики
идентификации на конкретных примерах лекарственных средств.
Фармацевтический анализ лекарственных средств включает в
себя оценку качества по множеству показателей, в т. ч. по
важнейшему из них - качественному составу действующего
вещества. Методики доказательства подлинности лекарственных
средств, основанные на использовании химических методов
анализа, включены в фармакопейные статьи на ЛС.
Лекарственные средства органического происхождения
составляют большую часть фармацевтических препаратов. В
отличие от неорганических, большинство органических соединений
не являются электролитами, поэтому для их анализа обычно не
могут быть применены реакции ионного типа, протекающие
мгновенно.. Характерной особенностью органических соединений
является наличие в их молекуле определенных функциональных
групп и реакционноспособных структурных фрагментов,
химическим «поведением» которых и определяется выбор метода
качественного определения.
Функциональная группа – это комбинация атомов, имеющая
характерные химические свойства и являющаяся критерием его
отнесения к тому или иному классу органических соединений.
Структурный реакционноспособный фрагмент – это часть
молекулы лекарственного вещества, которая взаимодействует с
реактивом с заметным аналитическим эффектом или количественно
(например, анионы органических кислот, фенильный радикал,
кратные связи и т.д.).
Изучив материал учебно-методического пособия студент
должен
Знать:
 номенклатуру функциональных групп;
 теоретические основы методов химического анализа;
9
 особенности анализа веществ органической природы;
 методологические подходы к качественному анализу ЛС с
позиции наличия в молекуле функциональных групп и
реакционноспособных структурных фрагментов;
 варианты реализации методов качественного анализа,
возможности использования их в различных химических
ситуациях, границы применимости каждого из них,
особенности, достоинства, недостатки.
Уметь:
 идентифицировать функциональные группы в структуре
веществ органического строения;
 использовать аналитические возможности функциональных
групп и реакционноспособных структурных фрагментов
молекулы ЛС для прогнозирования методов идентификации;
 составлять
схему
доказательства
подлинности
с
использованием химических свойств анализируемых ЛС;
10
Часть 1. Аналитические возможности функциональных групп
№ Функциональные
п/п
группы
1.
Гидроксильная
группа
R OH
Реагент
1) Кислота
органическая;
водоотнимающе
е средство (напр.
H2SO4 конц.)
11
2)Ацилирующий
агент
(ангидриды или
галогенангидрид
ы кислот)
Аналитический
эффект
Общая схема реакций
Этерификация
H2SO4
конц.
O
R OH + R`
C
R` C
O
+
OR
OH
H2O
Ацилирование
O
CH3
C
R OH +
O
CH3
O
O
CH3
C
C
CH3 C
+
Эфиры
низкомолекулярны
х соединений
имеют характерный
запах. Эфиры
высокомолекулярн
ых соединений
характеризуются
определенной
температурой
плавления.
OH
OR
O
O
O
R OH + CH3
CH3
C
C
 KMnO4,
HCl
OR
Cl
3) окислитель
 K2Cr2O7,
H2SO4 к.
+
Окисление
+
R CH2 OH
[O], H
O
R C
+
H
H2O
Альдегиды
низкомолекулярных
соединений имеют
характерный запах,
либо
H2SO4 к.
R
 K3[Fe(CN6)]
1.1
Спирт этиловый
CH3 CH2 OH
Многоатомные
спирты
C OH
R1
CuSO4, NaOH
CuSO4 + 2 NaOH
12
2 CH OH + Cu(OH)2
R(H)
C OH
CH O
NaOH
Cu
H
CH2 OH
CH2 OH
1) ацилирующий
агент
(ангидриды или
галогенангидрид
ы кислот)
Комплексное
соединение синего
или синефиолетового цвета.
Cu(OH)2 + Na2SO4
H
CH2 O
CH2 OH
CH2 OH
RCH
C O + H2O
Реакция комплексообразования
CH OH
Енольный
гидроксил
идентифицируются
по реакциям на
альдегидную
группу.
Желтый осадок
CH3CH2OH + 4 I2 + 6 NaOH
йодоформа,
имеющий
характерный запах.
CHI3 + 5 NaI + HCOONa + 5 H2O
CH2 OH
2.
R
Йодоформная проба
I2, NaOH
1.2
R1
O
O
CH2
O
CH
HO
CH2
+
2 H2O
Этерификация
RCH
R(H)
C OH + R` C
O
X
RCH
R(H)
O
C O C R` + HX
Сложный эфир
идентифицируют по
температуре
плавления
2) FeCl3 +HCl
(или др. соли
тяжелых
металлов)
3.
Простая
эфирная группа
RCH
R(H)
RCH
C OH + FeCl3
R(H)
C OFe+2 Cl2
Расщепление простой эфирной группы
1) H2SO4 конц.
R O R'
ROR1 + H2SO 4
ROH
+ R1OSO 3H
Реакция образования оксониевых солей
2) HCl к. или
H2SO4 к.
+
R O R1 Cl
H
R O R1 + HCl
13
4.
Алкокси -группа
O Alkil
5.
Альдегидная
группа
O
C
H
_
Реакция кислотного гидролиза
1) HI, t°
R O Alkil + HI
1) окислитель
(слабый):
 Реактив
Толленса
(аммиачный
раствор
R OH + Alkil I
Окрашенные
комплексы синего,
сине-фиолетового,
красно-фиолетового
и др. цветов.
Идентификация
продуктов
соответствующими
реакциями.
Оксониевая соль
желтой окраски.
Идентификация
продуктов реакции.
Если Alkil = C2H5,
далее см. пункт 1.1
или
5.2.
–
йодоформная проба
Окисление
R C
O
+ 2 [Ag(NH3)2]+OHH
R C
O
+ 2 Ag + H2O + 3 NH3
ONH4
Черный осадок,
серебряный налет
металлического
серебра (реакция
«серебряного
зеркала»).
серебра
оксида –
Ag[NH3]2OH)
 Реактив
Феллинга
(раствор меди
сульфата в
сегнетовой
соли – CuSO4
+ NaOH +
NaKC4H4O6)
14
 Реактив
Несслера
(раствор
калия
тетрайодмерк
урата –
K2[HgI4])
O
R C
+ 2 Cu(OH)2
H
O
+ 2 CuOH + 2 H2O
R C
OH
2 CuOH
R C
to
Cu2O + H2O
O
+ K2[HgI4] + 3 KOH
H
R C
Желтый осадок
меди (I) гидроксида,
переходящий при
нагревании в
красный осадок
меди (I) оксида.
Черный осадок
металлической
ртути.
O
+ Hg + 4 KI + 2 H2O
OK
Образование иминов, оксимов и гидразонов
2) Первичная
амоногруппа
NH2-R
R C
O
+ NH2 R'
H
N R'
R C
+ H2O
H
Имин – осадок
желтого цвета –
основание Шиффа.
 Гидроксилами
н
солянокислый
NH2OH·HCl
 Гидразин
NH2-NH2
 Фенилгидрази
н
C6H5NH–NH2
R C
O
+ NH2OH
H
N OH
R C
+ H2O
H
Оксим – осадок
белого цвета.
R C
O
+ NH2NH2
H
N NH2
R C
+ H2O
H
Гидразон – осадок
белого цвета.
R C
Фенилгидразон –
осадок белого цвета.
O
+ NH2NH
H
15
R C
N NH
H
+ H2O
Образование ауриновых красителей
3) соединения с
фенольным
гидроксилом +
H2SO4 конц.
R C
O
+ 2 HO
H
-H2O
HO
CH
R
OH
HO
C
R
O
[O]
-H2O
Окрашивание
раствора в
различные цвета –
красный,
малиновый,
фиолетово-красный
и др.
5.1
Формальдегид
O
H C
1) фенол в
присутствии
H2SO4 конц.
H
H C
O
+ 2 HO
H
HO
CH2
HO
16
2) хромотроповая
кислота в
присутствии
H2SO4 конц.
SO3H
HO
HO
SO3H
-H2O
OH
OH
OH +
C
O
OH
+
HO3S
SO3H
[O]
-H2O
Малиновое
окрашивание –
ауриновый
краситель.
CH2O
H2SO4 k.
Фиолетовопурпурное
окрашивание.
SO3H HO3S
HO
CH2
OH
HO
OH
SO3H HO3S
SO3H HO3S
HO
CH
O
HO
OH
SO3H HO3S
17
Ярко фиолетовое
окрашивание.
NH2
3)
фуксинсерниста
я кислота
C SO3H
+ H C
O
H
NH
H2N
NH SO2 OH
C
HOH2CO2S HN
NH SO2 CH2OH
5.2
Уксусный
альдегид
I2 + NaOH
Специфическая реакция на уксусный
альдегид (йодоформная проба)
O
H3C C
O
O
+ 3 I2
H3 C C
H
+ 3 HI
I3C C
H
H
O
O
+ NaOH
CI3 C
CHI3 + H C
ONa
H
6.
Кетогруппа
R
C O
18
R1
Получение оксимов и гидразонов
1) Гидроксиламин
солянокислый
NH2OH·HCI
2) Производные
гидразина
NH2-NH2
( см. 5.2)
7.
Карбоксильная
группа
O
C
OH
Желтый осадок
йодоформа,
имеющий
характерный запах.
R
R'
C O + NH2OH . HCl
R
R
R
C O + H2N NHR
R1
R'
C N OH + H2O + HCl
C N NHR + H2 O
R1
Реакция солеобразования
1) FeCl3 (или др.
соли тяжелых
металлов)
O
O
R C
+
OH
MX
R C
+
OM
HX
Оксим – осадок
белого цвета.
Гидразоны – осадки
белого или желтого
цвета.
Соли различной
окраски (растворы
или осадки).
2) Спирт,
водоотнимающе
е средство (напр.
H2SO4 конц.)
8.
Сложноэфирная
группа
O
R C
O R'
1) HOH
/ H+ или OH-/
NaОН; HCl;
H2SO4
19
2)
гидроксиламин
(NH2OH) после
подкисления +
FeCl3 (или
CuSO4)
Реакция этерификации
См. пункт 1.1.
O
O
R C
+
R C
HO R1
+
O R1
OH
H2O
Идентификация
продуктов реакции.
Гидролиз
R1 C
O
+
R1 C
H2O
O
+
R OH
OH
O R
Образование гидроксамата железа (меди)
O
O
R1 C
+
H2N OH
R1 C
O R
3 R1 C
+
R OH
NH OH
O
+ FeCl3
NH OH
O
R1 C
NH O-
Fe + 3 HCl
3
9.
ά- кетольная
группа
C CH2OH
O
1) Ре Реактив
Толленса
(аммиачный
раствор серебра
оксида –
Ag[NH3]2OH)
Окисление
+
R C CH2 OH + 2 [Ag(NH3)2] OH
O
O
+ 2 Ag + H2O + 3 NH3 + CO2
R C
ONH4
Гидроксаматы
железа (III)
окрашены в краснобурый, вишневокрасный или
красно-фиолетовый
цвет; гидроксаматы
меди (II) – в
зеленый.
Черный осадок,
серебряный налет
металлического
серебра (реакция
«серебряного
зеркала»).
2) Реактив
Феллинга
(раствор меди
сульфата в
сегнетовой соли
– CuSO4 + NaOH
+ NaKC4H4O6)
COOK
H C O
R C CH2OH + 4 H C O Cu + 4 H2O
O
COONa
Осадок меди (I)
оксида красного
цвета.
COOK
H C OH
+ R C OH + H C OH + 2 Cu2O
4
H C OH
O
O
COONa
3)Раствор 2,3,5трифенилтетразо
лия хлорида
R C CH2 OH +
N
N
Красное
окрашивание.
N
N
Cl
C
O
20
NaOH
NH
N
N
N
C
O
+ NaCl + CO2 + H2O
+R C
OH
10.
α-оксикарбоновая
кислота
Идентификация
альдегидного
H
продукта реакцией
образования
R C
+ HCOOH
ауринового
O
красителя.
Разложение минеральной кислотой
1) Минеральная
кислота, t°
+
[H ]
R CH COOH
OH
R CH COOH
OH
11.
Лактонная
группа
C O
O
Окисление
2) Раствор
KMnO4 (по
каплям) +
H2SO4, t°
21
Раствор
гидроксиламина
(NH2OH +
NaOH)
После
подкисления +
р-р Cu(SO4)2 или
FeCl3
R CH COOH
OH
O
R CH COOH
O
Обесцвечивание
раствора.
Реакция образования гидроксаматов
Гидроксаматы
O
железа (III)
C NHONa
C O
+
NaOH
+ NH2OH
+ H2Oокрашены красный
OH
O
или краснофиолетовый цвет;
гидроксаматы
меди (II) – в
зеленый.
12.
Аминогруппа
первичная
алифатическая
R NH2
1) Раствор
нингидрина
Сине-фиолетовое
окрашивание.
22
2) хлороформ +
спиртовый
раствор NaOH
Изонитрилы
характеризуются
резким неприятным
запахом.
Образование изонитрилов
H
R N
Cl
+
H
H
+ 3 NaOH
C
Cl
Cl
_
R N C + 3 NaCl +3 H2O
+
3) Соединения с
альдегидной
группой
(н-р,
бензальдегид)
13.
α-Аминокислота
23
CH COOH
NH2
Образование иминов (азометинов)
R NH2 +
C
O
H -H2O
C
N R
H
Имин – осадок
желтого цвета
основание Шиффа.
Окислительное расщепление
аминокислоты и образование красителя
1) нингидрин
Сине-фиолетовое
окрашивание.
O
O
R CH COOH _
H2O
NH2
+
O
O
O
R
N CH COOH _
CO2
O
H
R
N CH
_R C O
H
O
O
H
H2O
O
NH2 +
O
O
O
O
O
H
NH3
N
24
O
O
ONH4
O
N
O
O
Реакция комплексообразования
C
2) CuSO4, NaOH
R CH
O
NH2
Cu
NH2
O
R CH
C
O
2 R CH COOH + CuSO4
NH2
14.
Амидная группа
O
C
25
NH2
Замещённая
амидная группа
O
C
NHR
O
Комплексное
соединение темносинего цвета.
Гидролиз
1) HOH
/ H+ или ОН- /
O
O
R1 C
+ NaOH
NH2
+ NH3
ONa
O
O
R1 C
R1 C
+
NHR
H2O
R1 C
+
H2N R
OH
Образование гидроксаматов
2) гидроксиламин
O
+ NH2OH . HCl
R
C
(NH2OH +
NH2
NaOH)
После
подкисления +
р-р Cu(SO4)2 или
FeCl3
Идентификация по
запаху аммиака или
продуктам реакции.
R C
O
+ NH4Cl
NH OH
Гидроксаматы
железа (III)
окрашены в краснобурый, вишневокрасный или
красно-фиолетовый
цвет; гидроксаматы
меди (II) – в
зеленый.
O
+ FeCl3
NH OH
O
Fe + 3 HCl
R C
NH O-
3R C
3
15.
Фенольный
гидроксил
OH
26
1) ацилирующий
агент:
ангидрид
уксусной
кислоты,
хлорангидрид
уксусной
кислоты и др.
Ацилирование
O
OH
+
CH3
C
CH3
C
O
O
CH3
O
O
O
+ CH3 C
OH
Белые осадки,
имеющие
определенную
температуру
плавления.
Комплексообразование
2) FeCl3 (+HCl)
OH + FeCl3
Окрашенные
соединения
O- FeCl + HCl различного цвета
(синего, сине2
фиолетового, темносинего, красного и
др.)
Образование азокрасителя
(реакция азосочетания)
3) соль диазония
+
+
N N
N N
-
Cl
R
_
Cl
N N
R
OH
+
ONa
+ HCl
R
27
4) реактив
Марки (CH2O +
H2SO4 к.)
5.а) окислитель
(хлорная
известь,
хлорамин) в
присутствии
аммиака
NaOH
Азокрасители
оранжево-красного
или вишневокрасного цвета.
Реакция окисления и конденсации
(образование ауринового красителя)
См. пункт 5.1.
Образование индофенола
OH
[O] O
-H2O
O
NH +
O
N
NH3
O
OH
OH
Малиновое
окрашивание.
Индофенольные
красители сине–
зеленого, розового,
буровато-желтого
др. цветов.
5.б) NaNO2, Н+
OH
NaNO2, H+
N O
OH
6) HNO3 разв.;
OH-
O
N OH
O
N
OH
O
OH
OH
28
HNO 3
KOH
+
KO N O
NO 2
16.
Нитрогруппа
ароматическая
NO2
1)
восстановитель
(Zn + HCl)
Аци-соль от
желтого до синего
цвета.
Реакция нитрования с последующим
образованием окрашенной аци-соли
-
Восстановление до аминогруппы
с последующим получением азокрасителя
+
Ar NO 2 + 6 H
Ar NH2 + 2 H2O
Азокрасители
оранжево-красного
или вишневокрасного цвета.
См. п. 17.1).
–
2) OH
Образование окрашенной аци-соли
Желтое или
оранжевое
окрашивание.
ONa
N+ O
R
17.
Аминогруппа
первичная
ароматическая
NH2
1) NaNO2 + HCl
+ щелочной
раствор βнафтола
Образование азокрасителя
(реакция диазотирования с последующим
азосочетанием)
Ar NH2 + NaNO2 + 2 HCl
Азокрасители
оранжево-красного
или вишневокрасного цвета.
[Ar N+ N]Cl- + 2 H2O + NaCl
NaO
[Ar N+ N]Cl- +
29
N N Ar
HO
+ NaCl
3) окислитель
(хлорамин,
хлорная известь,
калия бихромат)
в присутствии
фенола
Образование индоаминового красителя
Красители
различных цветов.
R
NH2
H2O, H+
HO
O
30
4) Соединения с
альдегидной
группой
(н-р, n-диметиламинобензальдег
ид)
18.
Аминогруппа
вторичная
NH
NH2
HO
O
NH
O
N
O
NH 2
NH2
Реакция конденсации с альдегидами
O
CH3
NH2 +
C
N
H
CH3
N CH
N
Имины – осадки
желтого цвета –
основания Шиффа.
CH3
CH3
Нитрозирование
NaNO2 / HCl /
R
R1
NH + NaNO 2 + HCl
R
R1
N N O + NaCl + H2O
Зеленое
окрашивание.
19.
Третичный атом 1) Осадительные
реактивы:
азота
N
31
 реактив
Бушарда,
Вагнера,
Люголя –
раствор йода в
калия йодиде
 Реактив
Драгендорфа калия
тетрайодвисму
тат
 Реактив
Майера
(раствор ртути
йодида в калия
йодиде)
 Реактив
Шейберга
(фосфорноволь
фрамовая
кислота)
Образование комплексов
N + KI . I2
N+ HI . I2
N+ H
N + KBiI4
.
BiI4
Бурый осадок.
Оранжево-красный
осадок.
Белый осадок.
N + HgI2 . 2 KI
N+ H
. HgI
4
2
Белый осадок.
N + H3PO4 . 12 WO3 . 2 H2O
N+ H
.
3
[PO4 . 12 WO3]
 Реактив
Зонненштейна
(фосфорномол
ибденовая
кислота)
 Реактив
Бертрана
(кремневольфр
амовая
кислота)
 Пикриновая
кислота
Белый или
желтоватый осадок.
N + H3PO4 . 12 MoO3 . 2 H2O
N+ H
.
3
N + H2SiO 4 . 12 WO3
[PO4 . 12 MoO3]
N+ H
. [SiO . 12 WOБелый
осадок
4
3]
4
O-
OH
O2N
NO2
32
N+ H
N+
O2N
.
NO2
20.
Лактамная
группа
O
HC
C
HC
N
NO2
Образование гидроксаматов металлов
2)
гидроксиламин
(NH2OH) после
подкисления +
CuSO4 (или
FeCl3)
Желтый
осадок.
NO
2
O
O
HC
C
NH2 OH
CH
C
HC
N
NaOH
CH
NH OH
2+
Cu
Гидроксаматы
железа (III)
окрашены в краснобурый, вишневокрасный или
красно-фиолетовый
цвет. Гидроксаматы
меди (II) окрашены
в зеленый цвет.
O
21.
Циклические
уреиды
H
N
O
C
O C
C
33
N
H
22.
C
R
R1
N C O R
O
23.
Гидразинная
группа
(в составе
гидразонов
и гидразидов)
C
CH
NH O
Cu
NH CH
O
C
CH
O
Комплексообразование
1% р-р NaOH +
р-р CuSO4 (или
CoCl2)
O
Уретановая
группа
CH
O
H
N C
R
O C
C
N C R1
H
O
OH
N C
O C
C
R
N C R1
H
O
+ NaOH
Реакция разложения
HOH
/Н+ или ОН-/:
NaОН; HCl;
H2SO4
H2N C O R
+
H2O
R OH + NH3
+ CO 2
O
Реакция окисления
1) окислитель
(аммиачный
раствор серебра
нитрата)
O
NH NH2
N2 + H2O + Ag
Осадки розового,
фиолетоворозового, синего,
зеленого цветов.
Идентификация
паров аммиака по
запаху или
посинению красной
лакмусовой бумаги.
Запах аммиака,
серый осадок
металлического
серебра или желтый
осадок меди (I)
гидроксида.
NH NH2
Ar C
2) альдегид
(бензальдегид,
салициловый
альдегид, nдиметиламинобе
нзальдегид)
24.
34
Сульфгидрильна 1) соли тяжелых
металлов МХ
я группа
(Ag, Hg, Cu, Co)
SH
O
O
NH NH2
Ar C
O
OH
+ N2 + NH3 + H2O + Ag
Образование гидразонов
R C
O
+ NH2NH R
H
R C
N NH R
+ H2O
H
Образование меркаптидов
R SM
R SH + MX
+ HX
3) натрия
нитропруссид
O
2R SH
R S S R
Образование комплекса
(CN)5
Осадки белого,
серого, зеленого и
др. цветов.
Обесцвечивание
раствора йода
Окисление
2) раствор I2 (по
каплям)
Гидразоны – осадки
желтого цвета.
Fe+2
N S R
-4
Красно-фиолетовое
окрашивание
25.
C
Тиофосфорная
группа
C
35
28.
Аминометиленсульфонатная
группа
Сульфамидная
группа
S
Br2
C
_
2
SO4
HOH / H /
O
+
2+
H2S
BaSO4
+ Ba
Осадок белого
цвета.
Запах сероводорода.
+
P S + HOH
[H ]
P O
+
H2S
Осаждение бариевой соли
BaCl2
RSO3H + BaCl2
(RSO3)2Ba + 2 HCl
Осадок белого
цвета.
Разложение хлористоводородной кислотой
HCl
R NHCH2 + HCl
SO 3Na
NHCH2
SO 3Na
29.
S + H2O
Гидролиз
Сульфогруппа
SO 3H
[H ]
+
P S
27.
Запах сероводорода.
+
C
S
2) окислители
(бромная
вода) + BaCl2
26.
Гидролиз
Тиокарбонильна
1) HOH / H+ /
я группа
NaOH
R1
R NH2 + CH2O +
Запах формальдегида
и серы (IV) оксид.
+ SO 2 + NaCl
Реакция щелочного гидролиза
to
SO2 NH2 + NaOH
R1 SO3 Na + NH3
Запах аммиака,
посинение красной
лакмусовой бумаги.
SO 2 NH2
30.
Сульфамидная
группа
замещенная
1) соли тяжелых
металлов МХ
(Ag, Cu, Co)
Комплексообразование
R1 SO2 N R + Me+nX
Na
R1 SO2 N R
Me/n
SO 2NH R
2) конц. HNO3
R1
Реакция минерализации
to
SO NH R + HNO
2
2
Осадки белого,
зеленого, розового и
др. цветов.
Осадок белого цвета
3
o
t
H2SO4 + CO2 + NO + NO2 + NH4NO3 + H2
36
H2SO4 + BaCl2
31.
Активная
метиленовая
группа
δ+
CH2
BaSO4 + HCl
Конденсация
Ароматические
альдегиды в
присутствии
конц. H2SO4
Окрашивание
раствора (красное,
синее и др.).
X
CH2 C R1
R
O
O C
H
C O
R1
32.
Галоген
1) t, или конц.
H2SO4
2
C Hal
R
C C CH
O
Hal2
Идентификация
C Hal
2) AgNO3
C ONO 2 +
C Hal + AgNO 3
Щелочное отщепление
3) NaOH (KOH)
C OH
C Hal + NaOH
+
галогена / соли
AgHal галогена
соответствующими
реакциями.
NaHal
Восстановительное отщепление
4) Zn + NaOH
или Zn + HCl
H
C Hal
C H + HHal
Спекание
37
5) Na2CO3
+ CaO, tْ
6) Na
7) Cu (медная
проволока)
NaHal
C Hal
C Hal
Na
NaHal
Cu, O2, to
R Hal
CuHal
Окраска пламени в
зеленый цвет.
Аналитические возможности структурных реакционноспособных фрагментов
Фенильный
радикал
33.
34.
R
Нитрование
1) HNO3
(конц.) +
H2SO4 (конц
38
Фенильный
1) HNO3
радикал,
активированный (конц.) +
заместителем 1-го H2SO4 (конц.)
рода
-OH, -OR, OC6H5, -NH2, NHR, -NR2.
R
+
HNO 3
Пиридиновое
кольцо
+
H2 O
Желтое окрашивание
NO 2
Нитрование
R
+
HNO 3
Желтое окрашивание
R
H2SO4
+
H2 O
NO 2
Реакция галогенирования
2) Бромная
вода (раствор
Br2)
Br
R
R
+ 3 HBr
+ 3 Br2
Br
35.
R
H2SO4
Br
Обесцвечивание
раствора, выпадение
осадка
бромзамещенного
производного
Образование глютаконового альдегида
2,4–динитрохлорбензол
+ КОН
Желтое
окрашивание,
переходящее в
красное
Cl
NO2
+
N
N
NO2
NO2
+
N
NO2
_
OH
_
Cl
NO2
_
+
N
39
HO
NO2 OH
OH NO2
C
N
H
NO2
O
NO2
C
NH
H
_
OH
NO2
O
C
N
NO2
_
+ O
N _
O
36.
Метиленовая цепь K2Cr2O7 +
H2SO4 или
-Х-(СН2)n-YKHSO4;
X,Y = N,S,O,Cl, а нитропруссид
также при X=H,
натрия +
Y=N,S,O,Cl; n=1,2,3 пиперидин
Пример для
азотсодержащей
группировки
(X=O, Y=N, n=2):
37.
40
Ненасыщенные
углерод –
углеродные связи
Na2Fe(CN)5NO +
NH
Сложные функциональные группы,
идентифицируемые по образующемуся альдегиду. Синее окрашивание
Цветная реакция альдегида со вторичными
аминами (пиперидин) в присутствии
натрия нитропруссида
HC CH
O O
O CH2CH2 N + K 2Cr2O 7 + H2SO 4
HC CH
O O
+ Na2Fe(CN)5NO
+
NH
→ синее окрашивание
Галогенирование
1) галоген
(растворы Br2
или I2 по
каплям)
2) раствор
KMnO4 (по
каплям)
+NaOH
3) раствор
SbCl3
C C
+
Hal2
C C
Hal Hal
Окислительная гидратация
C C
KMnO 4
Обесцвечивание
раствора реактива
Обесцвечивание
раствора реактива
C C
OH OH
Реакция комплексообразования
C C + SbCl3
C C
Sb+3
Окрашенный
комплекс
Часть П. Сущность и методическое обеспечение
функционального анализа
1. Спиртовой гидроксил
R OH
1.1. Реакция этерификации (ацилирования)
Спирты образуют сложные эфиры с органическими кислотами
в присутствии серной кислоты концентрированной и с ангидридами
и галогенангидридами кислот. Сложные эфиры на основе
низкомолекулярных спиртов имеют характерный запах, а
высокомолекулярных – определенную температуру плавления.
Методика: 2 мл спирта этилового смешивают с 0,5 мл
уксусной кислоты ледяной и 1 мл серной кислоты
концентрированной и нагревают до кипения; обнаруживается
характерный запах этилацетата.
1.2. Реакция окисления
Спирты окисляются сильными окислителями – калия
дихроматом, калия перманганатом в присутствии серной кислоты
концентрированной. Первичные спирты окисляются до альдегидов,
вторичные – до кетонов. Альдегиды низкомолекулярных спиртов
имеют
характерный
запах.
Альдегиды,
образованные
высокомолекулярными спиртами, и кетоны идентифицируются
реакциями на соответствующую функциональную группу.
Методика: 2 мл спирта этилового смешивают с 3 мл раствора
калия дихромата 5% и 2 мл серной кислоты разведенной 16%;
появляется окрашивание зеленого цвета и запах ацетальдегида.
1.3. Реакция образования йодоформа
Этиловый спирт окисляется раствором йода в щелочной среде,
образуя йодоформ – осадок желтого цвета с характерным запахом.
Методика: 0,5 мл спирта этилового 96% смешивают с 5 мл
раствора натрия гидроксида 10%, прибавляют 2 мл 0,05 М раствора
йода – постепенно выпадает жёлтый осадок йодоформа.
41
1.4. Реакция комплексообразования многоатомных спиртов
Многоатомные спирты обладают большей кислотностью по
сравнению с одноатомными, поэтому образуют окрашенные
хелатные соединения (внутрикомплексные соли) с гидроксидами
металлов.
Методика: К 5 мл раствора меди(II) сульфата прибавляют
1-2 мл раствора натрия гидроксида 10% до образования осадка
меди(II) гидроксида. Затем прибавляют раствор глицерина до
растворения осадка. Раствор окрашивается в интенсивно-синий
цвет.
2. Енольный гидроксил
RCH
C OH
R(H)
2.1. Реакция ацилирования
Енольные соединения вступают в эту реакцию аналогично
спиртам. Полученный сложный эфир идентифицируют по
температуре плавления.
Методика: К 0,1 г препарата добавляют 1 мл раствора
уксусного ангидрида 12% в безводном пиридине и нагревают на
водяной бане. Наблюдается выпадение осадка, идентифицируемого
по температуре плавления.
2.2. Реакция комплексообразования
Енольный гидроксил проявляет большую кислотность, чем
спиртовой,
поэтому
может
вступать
в
реакцию
комплексообразования с гидроксидами металлов.
Методика: 0,1 г препарата помещаю в пробирку, прибавляют
2 мл хлористоводородной кислоты разведенной 8,3% и 2-3 капли
раствора железа(III) хлорида 3%; появляется красно-коричневое
окрашивание.
42
3. Простая эфирная группа
R O R'
3.1. Реакция кислотного гидролиза
Расщепление простых эфиров происходит при нагревании под
действием концентрированных серной или йодистоводородной
кислот. Анализ проводят по продуктам гидролиза.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 5 мл воды,
прибавляют 2 мл серной кислоты концентрированной и кипятят в
течение 3 минут. После охлаждения кристаллы отфильтровывают и
перекристализовывают
из
небольшого
количества
воды.
Идентифицируют по температуре плавления.
3.2. Реакция образования оксониевых солей
Простые эфиры обладают слабыми основными свойствами,
поэтому способны к взаимодействию с кислотами с образованием
оксониевых солей.
Методика: На часовое стекло или фарфоровую чашку наносят
3-4 капли серной кислоты концентрированной и прибавляют 0,05 г
препарата. Появляется жёлто-оранжевое окрашивание, постепенно
переходящее в кирпично-красное. При добавлении воды окраска
исчезает.
4. Алкокси-группа
O Alkil
Реакция кислотного или щелочного гидролиза
Соединения с алкокси-группой, подобно простой эфирной
группе, подвергаются кислотному гидролизу при нагревании до
120-150 °С с 48%-ными концентрированными растворами
бромистоводородной
или
йодистоводородной
кислот.
Идентификация проводится по продуктам реакции.
Например, если в качестве алкильного радикала выступает
этильный радикал – после гидролиза проводят реакцию
образования йодоформа.
Методика:
К
0,02
г
препарата
прибавляют
йодистоводородной кислоты концентрированной и кипятят в
43
течение 3 минут. После охлаждения прибавляют 1 мл раствора
натрия гидроксида 10%, 1 мл 0,05 М раствора йода; появляется
запах йодоформа и постепенно образуется желтый осадок
йодоформа.
5. Альдегидная группа
O
C
H
5.1. Реакции окисления
Альдегиды окисляются под действием не только сильных, но
и слабых окислителей, что отличает их от спиртов, которые
взаимодействуют лишь с сильными окислителями.
Для подтверждения подлинности альдегидов применяются
реакции их окисления комплексными соединениями серебра, меди,
ртути.
5.1.1. Окисление аммиачным раствором серебра оксида (реактив
Толленса)
Методика: К 2 мл
раствора серебра гидроксида 2%
прибавляют 10-12 капель
раствора аммиака 10% и 0,05 г
препарата, нагревают на водяной бане с температурой 50-60 °С;
выделяется металлическое серебро в виде зеркала или серого
осадка.
5.1.2. Окисление реактивом Фелинга (раствор меди(II) сульфата
в сегнетовой соли)
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 2 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения;
выпадает осадок кирпично-красного цвета меди(I) оксида.
5.1.3. Окисление реактивом
тетрайодмеркурата)
Несслера
(раствор
калия
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 2-3 капли реактива Несслера и нагревают. Выделяется
темный осадок металлической ртути.
44
5.2. Реакция образования иминов, оксимов и гидразонов
Альдегиды способны к конденсации с азотсодержащими
соединениями: с аминами, гидроксиламином, гидразинами с
образованием соответственно иминов (оснований Шиффа – осадки
желтого цвета), оксимов (осадки белого цвета), гидразонов (осадки
белого или желтого цвета).
Методика: а) 0,05 г препарата растворяют в 1 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1 мл хлористоводородной кислоты
концентрированной и 2 капли раствора первичного амина.
Наблюдается желтое окрашивание или желтый осадок.
б) 0,05 г препарата растворяют в 2 мл спирта этилового 96%,
прибавляют 1 мл щелочного раствора гидроксиламина. Образуется
осадок белого цвета.
5.3. Реакция образования ауринового красителя
Альдегиды способны вступать в реакцию конденсации с
фенолами в присутствии серной кислоты концентрированной с
образованием красителя хиноидной структуры.
В качестве реактива используются салициловая кислота или
хромотроповая смесь.
Рекомендуется для идентификации формальдегида.
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 0,5 серной кислоты
концентрированной, прибавляют 0,01 г кислоты салициловой и
нагревают на водяной бане; появляется малиновое окрашивание.
5.4. Реакция с фуксинсернистой кислотой формальдегида
Фуксинсернистая кислота под действием формальдегида в
присутствии серной кислоты концентрированной окисляется до
соединения с хиноидной структурой, имеющего ярко-фиолетовый
цвет.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 0,5 мл серной
кислоты. концентрированной и охлаждают. Прибавляют 1 мл
раствора фуксинсернистой кислоты. Появляется сине-фиолетовое
окрашивание.
5.5. Реакция образования йодоформа (на уксусный альдегид)
Йод в щелочной среде обладает не только окислительными, но
и так же йодирующими и гидролизующими свойствами. Эту
45
реакцию дают также соединения, содержащие этоксильную и
ацетильную группы.
Методика: 0,5 мл препарата смешивают с 5 мл раствора
натрия гидроксида 10%, 2 мл 0,05 М раствора йода; появляется
запах йодоформа и постепенно образуется желтый осадок
йодоформа.
6. Кетонная группа
R
C O
R1
6.1. Реакция образование гидразонов или оксимов
Кетоны способны к конденсации с азотсодержащими
соединениями: с гидроксиламином, гидразинами с образованием
соответственно оксимов (осадки белого цвета) и гидразонов
(осадки белого или желтого цвета).
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового
96%,
прибавляют
1
мл
раствора
2,4динитрофенилгидразина. Наблюдается появление желтого осадка
или окрашенного раствора.
7. Карбоксильная группа
O
C
OH
7.1. Реакция солеобразования
При действии растворов солей железа(III), меди(II) и
некоторых других металлов на натриевые или другие соли
карбоновых кислот образуются различно окрашенные растворы или
осадки.
Методика: 0.1 г препарата взбалтывают с 3 мл 0,1 М раствора
натрия гидроксида, прибавляют 3 мл воды, 2 капли раствора
46
железа(III) хлорида 3% или раствора меди(II) сульфата 5%.
Образуется осадок или окрашивание.
7.2. Реакция этерификации
Карбоновые кислоты со спиртами в
водоотнимающих средств образую сложные эфиры.
присутствии
Методика: К 0,02 г препарата прибавляют 2 капли этилового
спирта 96%, 5-7 капель серной кислоты концентрированной и
осторожно нагревают. Ощущается запах сложного эфира или
образуется осадок, идентифицируемы по температуре плавления.
8. Сложноэфирная группа
R C
O
O R'
8.1. Реакция гидролитического разложения
Продукты гидролиза доказывают характерными реакциями
или используют физические свойства полученных веществ.
Методика: а) 0,1 г препарата кипятят в течение 3 минут с 5 мл
раствора натрия гидроксида 10%, охлаждают и подкисляют
хлористоводородной кислотой разведенной 8,3%. Полученные
продукты реакции идентифицируют соответствующими реакциями.
б) 0,2 г препарата помещают в фарфоровую чашку, добавляют
0,5 мл серной кислоты концентрированной, перемешивают,
добавляют 1 каплю воды. Полученные продукты реакции
идентифицируют соответствующими реакциями.
8.2. Реакция образования гидроксаматов железа (меди)
При
гидролизе
сложных
эфиров
в
присутствии
гидраксиламина в щелочной среде образуются гидроксамовые
кислоты, которые в кислой среде с солями железа(III) и меди(II)
дают окрашенные соли – гидроксаматы.
Методка: 0,02 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1 мл щелочного раствора
гидроксиламина, встряхивают, нагревают на кипящей водяной бане
в течение 5 мин. Затем добавляют 2 мл кислоты
хлористоводородной разведённой 8,3%, 0,5 мл раствора железа(III)
47
хлорида 3% или раствора меди(II) сульфата 5%. Появляется
красное или зеленое окрашивание.
9. α-кетольная группа
C CH2OH
O
Реакции окисления.
Препараты, содержащие α-кетольную группу обладают
восстановительными свойствами и вступают в реакции окисления.
9.1. Окисление аммиачным раствором серебра оксида (реактив
Толленса).
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 2 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 2 мл аммиачного раствора серебра
оксида и нагревают на водяной бане в течение 4-5 минут.
Образуется осадок металлического серебра.
9.2. Окисление реактивом Фелинга (раствор меди(II) сульфата
в сегнетовой соли).
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 2 мл спирта
этилового 95%, прибавляют 2 мл реактива Фелинга и нагревают до
кипения; выпадает осадок кирпично-красного цвета меди(I) оксида.
9.3. Окисление 2,3,5-трифенилтетразолия хлоридом.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 2 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 2 мл свежеприготовленного
спиртового раствора 2,3,5-трифенилтетразолия хлорида 0,5% и
0,5 мл 0,5 М спиртового раствора натрия гидроксида. Появляется
красное окрашивание (красный формазон).
48
10. α-оксикарбоновая группа
R CH COOH
OH
10.1. Реакция окисления
α-оксикислоты при нагревании с сильными минеральными
кислотами способны окисляться с последующим разложением до
карбонильных соединений и муравьиной кислоты. Муравьиная
кислота окисляется калия перманганатом или вступает в реакцию
образования ауринового красителя с фенолами.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 2 мл воды,
прибавляют 5 капель серной кислоты концентрированной, 0,5 мл
раствора калия перманганата 5% и нагревают. Наблюдается
обесцвечивание раствора.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в фарфоровой чашке
в 10 каплях серной кислоты концентрированной, прибавляют
несколько крупинок -нафтола и нагревают на водяной бане.
Появляется зеленое окрашивание.
11. Лактонная группа
C O
O
11.1. Реакция образования гидроксаматов металлов
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового 95%, прибавляют 1 мл щелочного раствора
гидроксиламина, встряхивают, нагревают на кипящей водяной бане
в течение 5 мин. Затем добавляют 2 мл кислоты
хлористоводородной разведённой 8,3%, 0,5 мл раствора железа(III)
хлорида 3% или раствора меди(II) сульфата 5%. Появляется
красное или зеленое окрашивание.
49
12. Аминогруппа первичная алифатическая
R NH2
12.1. Реакция с нингидрином
Первичные алифатические амины окисляются нингидрином
при нагревании, что сопровождается дезаминированием.
Выделившийся аммиак конденсируется с нингидрином, образуя его
соль енольной формы сине-фиолетового цвета.
Методика: 0,02 г препарата растворяют при нагревании в 1 мл
свежепрокипяченной
воды,
прибавляют
1
мл
свежеприготовленного раствора нингидрина 1% и нагревают;
появляется сине-фиолетовое окрашивание.
12.2. Реакция образования изонитрилов
При нагревании первичных аминов с хлороформом и
раствором натрия гидроксида в этаноле образуются изонитрилы,
имеющие неприятный запах.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 1 каплю хлороформа и 1 каплю раствора натрия
гидроксида в этаноле 10% и нагревают. Появляется характерный,
неприятный запах.
12.3. Реакция образования иминов
Реакция конденсации с альдегидами – реакция образования
оснований Шиффа.
Методика: К 0,01 г препарата прибавляют 0,5 мл
n-диметиламинобензальдегида, 1 мл хлористоводородной кислоты
концентрированной.
Появляется
желтое
или
оранжевое
окрашивание.
Разновидностью этой реакции является «лигниновая проба»
или проба Овчинникова: при нанесении на газетную бумагу или
дерево (содержат лигнин) первичного амина и капли
хлористоводородной кислоты разведенной 8,3% появляется желтое
окрашивание.
Имеющиеся
в
лигнине
альдегиды
(п-оксибензальдегид, сиреневый альдегид, ванилин) с первичным
амином образуют желтое Шиффово основание.
50
13. α-аминокислота
CH COOH
NH2
13.1. Реакция с нингидрином
Методика: 0,02 г препарата растворяют при нагревании в 1 мл
свежепрокипяченной
воды,
прибавляют
1
мл
свежеприготовленного раствора нингидрина 1% и нагревают;
появляется сине-фиолетовое окрашивание.
13.2. Реакция образование солей с металлами
Аминокислоты в щелочной среде образую с солями меди(II)
внутрикомплексные соединения.
Методика: К 0,02 г препарата прибавляют 3-4 капли раствора
меди(II) сульфата 5% и нагревают; образуется темно-синее
окрашивание.
14. Амидная группа
O
C
NH2
14.1. Реакция гидролиза
Лекарственные
вещества,
содержащие
амидную
и
замещённую амидную группу, при нагревании в щелочной среде
гидролизуются с образованием аммиака или аминов и солей
кислот.
Методика: 0,1 г препарата взбалтывают в воде, прибавляют
0,5 мл 1 М раствора натрия гидроксида и нагревают. Ощущается
запах выделившегося аммиака или амина.
14.2. Реакция образования гидроксаматов металлов
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1 мл щелочного раствора
гидроксиламина, встряхивают, нагревают на кипящей водяной бане
в течение 5 мин. Затем добавляют 2 мл кислоты
51
хлористоводородной разведённой 8,3%, 0,5 мл раствора железа(III)
хлорида 3% или раствора меди(II) сульфата 5%. Появляется
красное или зеленое окрашивание.
15. Фенольный гидроксил
OH
15.1. Реакция ацилирования
Реакция основана на свойствах фенолов образовывать
сложные эфиры с ангидридами кислот, выпадающими в осадок и
имеющими определенную температуру плавления.
Методика: К 0,25 г препарата прибавляют 1 мл уксусного
ангидрида, 2 мл безводного пиридина и кипятят с обратным
холодильником 15 мин, охлаждают, промывают водой, сушат при
100-105 °С и определяют температуру плавления.
15.2. Реакция комплексообразования
С железа(III) хлоридом фенолы образуют окрашенные
комплексные соединения, различающиеся по окраске в
зависимости от количества и места положения гидроксильных
групп.
Одноатомные фенолы образуют феноляты железа синего или
фиолетового цвета (фенол), трехатомные – красного, двухатомные
дают различную окраску в зависимости от положения ОН-групп:
 орто-положение – зеленый цвет (адреналин);
 мета-положение – синий или фиолетовый цвет
(резорцин);
 пара-положение – зеленый цвет, переходящий в желтый.
Наличие карбонильной группы и некоторых других групп в
орто-положении к фенольному гидроксилу обусловливает
фиолетовую окраску комплекса, в пара-положении – желтую или
красную. Фенолы, имеющие заместители в мета-положении, не
образуют окрашенных комплексов (тимол).
52
Цвет комплекса салицилат-иона (карбоксильная группа в
орто-положении к фенольному гидроксилу) зависит от рН среды:
 рН 2,3-3,0 – фиолетовый;
 рН 3,0-8,0 – красный;
 рН 8,0-10,0 – желтый.
Методика: 0,01г препарата растворяют в 2 мл воды,
прибавляют 3-5 капель
раствора железа(III) хлорида 3%.
Появляется характерное окрашивание.
15.3. Реакция образования азокрасителя
Фенолы с солями диазония в щелочной среде образуют
азокрасители оранжево-красного или вишнево-красного цвета
(чаще всего выпадающие в осадок).
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 5 мл воды,
добавляют 2 мл раствора аммиака 10% и 1 мл диазореактива.
Появляется красное или оранжево-красное окрашивание.
15.4. Реакция образования ауринового красителя
Фенолы взаимодействуют с реактивом Марки (раствор
формальдегида в серной кислоте концентрированной) с
образованием метиленового производного, которое окисляется,
образуя арилметановый (ауриновый) краситель хиноидной
структуры красного или вишнево-красного цвета.
Методика: 0,02 г препарата помещают в фарфоровую чашку,
прибавляют 2-3 капли реактива Марки, наблюдают появление
малинового окрашивания.
15.5. Реакция образования индофенолового красителя
а) Под действием окислителей (хлорная известь, хлорамин)
фенол окисляется до хинона, который взаимодействует с аммиаком
с образованием хинонимина. Последний взаимодействует с
фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием
индофенолового красителя, окрашенного в различные цвета: синезелёный (фенол), буровато-жёлтый (резорцин) и др.
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 0,5 мл раствора
хлорамина 2%, прибавляют 0,5 мл раствора аммиака 10%. Смесь
нагревают на кипящей водяной бане. Наблюдается окрашивание.
53
б) При воздействии натрия нитрита на фенолы в присутствии
минеральной
кислоты
образуется
n-нитрозофенол,
изомеризующийся в n-хинооксим. Последний взаимодйствует с
фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием
индофенола.
Методика: 0,01 г препарата помещают на предметное стекло,
смачивают 2-3 каплями раствора натрия нитрита 1% в серной
кислоте
концентрированной.
Наблюдается
окрашивание,
изменяющиеся при добавлении раствора щелочи.
15.6. Реакция нитрования
Фенолы под действием разведенной азотной кислоты
образуют орто- и пара-нитрофенолы желтого цвета, которая
усиливается при добавлении растворов щелочей в результате
образования аци-солей.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 2 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1-2 мл азотной кислоты разведенной
16% и нагревают на водяной бане. Постепенно появляется желтое
окрашивание. При добавлении раствора натрия гидроксида 10%
окраска усиливается.
16. Ароматическая нитрогруппа
NO2
16.1.
Реакция
образования
предварительного восстановления
азокрасителя
после
Ароматические соединения в кислой среде восстанавливаются
до соответствующих аминосоединений, при этом желтая окраска
исчезает.
Методика: К 0,01 г препарата прибавляют 2 мл раствора
кислоты хлористоводородной разведённой 8,3% и 0,1 г цинковой
пыли, нагревают на кипящей водяной бане в течение 2-3 минут,
после охлаждения фильтруют. К фильтрату добавляют 1 мл 0,1 М
раствора натрия нитрата, хорошо перемешивают и вливают
содержимое пробирки в 1 мл свежеприготовленного щелочного
раствора β-нафтола. Появляется красное окрашивание.
54
16.2. Реакция образования аци-солей
Ароматические соединения, содержащие в орто- или параположении группу с подвижным атомом водорода, при действии
щелочей окрашиваются в желтый или оранжевый цвет вследствие
образования солей аци-форм.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в воде, прибавляют
2-3 капли
спиртового раствора щелочи 10% и наблюдают
возникновение или изменение окраски.
17. Аминогруппа первичная ароматическая
NH2
17.1. Реакция образования азокрасителя
Протекает в две стадии: диазотирования и азосочетания.
Ароматический амин взаимодействует с нитритом натрия в среде
хлористоводородной кислоты с образованием соли диазония
(стадия диазотирования), которая при сочетании с фенолами в
щелочной среде или ароматическими аминами в нейтральной и
слабощелочной среде образуют азокраситель оранжево- или
вишнево-красного цвета (стадия азосочетания).
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 1 мл
хлористоводородной кислоты разведённой 8,3%, охлаждают во
льду, прибавляют 2 мл раствора натрия нитрита 1%. Полученный
раствор прибавляют к 1 мл щелочного раствора β-нафтола,
содержащего 0,5 г натрия ацетата. Появляется красно-оранжевое,
красное или малиновое окрашивание или оранжевый осадок.
17.2. Реакция образования индаминового красителя
Первичные ароматические амины легко окисляются даже
кислородом воздуха, образуя окрашенные продукты окисления. В
качестве окислителей используются также хлорная известь,
хлорамин, водорода пероксид, железа(III) хлорид, калия дихромат и
т.д.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 1 мл
хлористоводородной кислоты разведенной 8,3%, прибавляют 3 мл
раствора хлорамина 2%, смесь нагревают на кипящей водяной бане.
55
Раствор приобретает окраску (синяя, сине-зелёная, жёлто-зелёная,
жёлтая, жёлто-оранжевая).
17.3. Реакция конденсации с альдегидами
Первичные ароматические амины конденсируются в кислой
среде с ароматическими альдегидами, образуя основания Шиффа.
Продукты
реакции
ароматических
аминов
с
nдиметиламинобензальдегидом
или
ванилином
в
среде
хлористоводородной кислоты окрашены в желто-оранжевые
оттенки.
Методика: К 0,01-0,02 г препарата прибавляют 0,5 мл
раствора n-диметиламинобензальдегида, 1 мл хлористоводородной
кислоты концентрированной, появляется желтое или оранжевое
окрашивание.
Лигниновая проба. Капельная реакция, основанная на
образовании оснований Шиффа (реакция Овчинникова, лигниновая
проба), состоит в том, что крупинку исследуемого препарата –
ароматического амина – помещают на бумагу, содержащую лигнин,
и прибавляют каплю хлористоводородной кислоты разведенной
8,3%. Появляется желто-оранжевое окрашивание в результате
конденсации амина с альдегидами, содержащимися в лигнине, в
частности с конифериловым альдегидом.
18. Вторичная аминогруппа
NH
18.1. Реакция образования нитрозаминов
Лекарственные
вещества,
содержащие
вторичную
аминогруппу, образуют осадки белого, зеленовато-бурого цветов в
результате реакции с натрия нитритом в кислой среде.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 1 мл 0,1 М раствора натрия нитрита, смешанного с
3 каплями хлористоводородной кислоты разведенной 8,3%.
Выпадает осадок зеленого цвета.
56
19. Третичная аминогруппа
N
19.1. Реакция осаждения с осадительными реактивами
Вещества, имеющие в своем составе третичный атом азота,
обладают свойствами оснований, сила которых зависит от природы
радикалов, связанных с азотом аминогруппы. Они способны
вступать в реакции комплексообразования с общеалкалоидными
осадительными реактивами с образованием труднорастворимых в
воде комплексных солей.
•
реактив Бушарда, Вагнера, Люголя – раствор йода в калия
йодиде;
•
Реактив Драгендорфа – раствор калия тетрайодвисмутат;
•
Реактив Майера – раствор ртути йодида в калия йодиде;
•
Реактив Шейберга – фосфорновольфрамовая кислота;
•
Реактив Зонненштейна – фосфорномолибденовая кислота;
•
Реактив Бертрана – кремневольфрамовая кислота;
•
Пикриновая кислота.
Методика: На предметное стекло или керамическую
пластинку помещают каплю раствора препарата (1:100) и
добавляют 1-2 капли одного из осадительных реактивов.
Наблюдается появление соответствующего окрашивания или
выпадение осадка.
57
20. Лактамная группа
O
HC
C
HC
N
Реакция образования гидроксаматов металлов
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1 мл щелочного раствора
гидроксиламина, встряхивают, нагревают на кипящей водяной бане
в течение 5 мин. Затем добавляют 2 мл кислоты
хлористоводородной разведённой 8,3%, 0,5 мл раствора железа(III)
хлорида 10% или раствора меди(II) сульфата 5%. Появляется
красное или зеленое окрашивание.
21. Циклическая уреидная группа
O
H
N
C
O C
C
N
H
C
R
R1
O
Реакция комплексообразования
В результате образуются, как правило, труднорастворимые
комплексные соли. Эти реакции являются фармакопейными,
широко используются также во внутриаптечном контроле
лекарственных форм, содержащих производные циклических
уреидов.
Различная
окраска
медных
солей
позволяет
дифференцировать барбитураты.
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 2 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 1 каплю раствора кальция хлорида
20%; 2 капли раствора кобальта(II) нитрата 5% (меди(II) сульфата)
и 1-2 капли раствора натрия гидроксида 10%, наблюдается
окрашивание раствора в сине-фиолетовый цвет (соли кобальта(II))
или появление окрашенного осадка (соли меди(II)).
58
22. Уретановая группа
N C O R
O
Сложные эфиры карбаминовой кислоты называются
уретанами, а соответствующая функциональная группа –
уретановой (карбамоильной).
22.1. Реакция разложения
При нагревании с растворами кислот или щелочей, уретановая
группа разлагается с образованием производных первичных
спиртов и аммиака.
Методика: 0,2 г препарата кипятят с 5 мл раствора натрия
гидроксида 10%в течение нескольких минут; появляется запах
аммиака.
23. Гидразинная группа
NH NH2
23.1. Реакция окисления
При нагревании аммиакатов серебра с препаратами серебро
восстанавливается до свободного и образуется «серебряное
зеркало».
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 2 мл воды и
прибавляют 1 мл аммиачного раствора серебра нитрата 2% и
нагревают, на стенках пробирки образуется серебряное зеркало.
23.2. Реакция образования гидразонов
Гидразиды образуют гидразоны при взаимодействии с
альдегидами и кетонами. Гидразоны обычно характеризуются
определенной температурой плавления.
Методика: 0,1 г лекарственного вещества растворяют в 3 мл
спирта этилового 96%, прибавляют 0,5 мл раствора nдиметиламинобензальдегида, 1 мл хлористоводородной кислоты
концентрированной,
появляется
желтое
или
оранжевое
окрашивание.
59
24. Сульфгидрильная группа
SH
Группа -SH называется сульфгидрильной и является
функциональной группой тиолов (R-SH). Тиолы являются
серосодержащими аналогами спиртов и фенолов. Их иногда
называют меркаптанами из-за способности взаимодействовать с
ионами ртути. Электроотрицательность серы меньше, чем
электроотрицательность кислорода, но поляризуемость выше.
Поэтому тиолы обладают большей кислотностью, чем спирты.
24.1. Реакция образования меркаптанов
При взаимодействии с оксидами, гидроксидами и солями
тяжелых металлов тиолы образуют меркаптиды, выпадающие в
виде осадков.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 2 капли раствора серебра нитрата 2%; образуется
белый осадок, нерастворимый в воде и избытке азотной кислоты.
24.2. Реакция окисления
Тиолы обладают восстановительными свойствами и могут
быть окислены, причем окислению подвергается атом серы (в
отличие от спиртов). При использовании мягких окислителей,
таких как кислород воздуха, водорода пероксид, натрия
гипохлорит, раствор йода, тиолы окисляются до дисульфидов;
сильные окислители – азотная кислота или калия перманганат –
окисляют сульфгидрильную группу до сульфогруппы.
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 2 капли 0,05 М раствора йода; наблюдается
обесцвечивание раствора.
24.3. Реакция с натрия нитропруссидом
Взаимодействие со щелочным раствором динатриевой соли
пентацианонитрозил-феррата(II)
(натрия
нитропруссида).
Предполагают,
что
в
этой
реакции
нитрозил-катион
восстанавливается, образуя окрашенный комплекс.
Методика: 0,02 г препарата помещают в пробирку
прибавляют 2-3 мл 10% раствора натрия гидроксида и 3-4 капли
60
раствора натрия нитропруссида 1%, появляется красно-фиолетовое
окрашивание.
25. Тиокарбонильная группа
C
S
Тиокето́ны (тионы) — тиокарбонильные аналоги кетонов, в
которых карбонильный кислород замещен двухвалентной серой.
25.1. Реакция кислотного гидролиза
При нагревании тиокетонов с хлористоводородной кислотой
выделяются пары сероводорода, которые обнаруживаются по
запаху или окрашиванию в черный цвет бумаги, пропитанной
раствором свинца ацетата.
Методика: 0,1 г препарата помещают в пробирку, прибавляют
3 мл хлористоводородной кислоты разведенной 8,3% и кипятят на
небольшом пламени горелки; ощущается запах сероводорода.
25.2. Реакция окисления
При окислении бромной водой образуются сульфат-ионы,
которые обнаруживают с помощью растворимых солей бария.
Методика: К 0,02 г препарата прибавляют по каплям
бромную воду до полного растворения. Полученный раствор слегка
нагревают и после охлаждения добавляют 2-3 капли раствора
бария хлорида 5%; образуется осадок белого цвета, нерастворимый
в кислотах.
26. Тиофосфорная группа
P S
26.1. Реакция кислотного гидролиза
Соединения сравнительно устойчивы к гидролизу в
нейтральных средах и, как правило, быстро разлагаются в кислых
средах с выделением сероводорода.
61
Методика: 0,1 г препарата помещают в пробирку, прибавляют
3 мл хлористоводородной кислоты разведенной 8,3% и кипятят на
небольшом пламени горелки; ощущается запах сероводорода.
27. Сульфогруппа
SO 3H
Сульфокислоты являются производными серной кислоты, у
которой гидроксильная группа замещена на органический радикал.
Атом серы в таких соединениях непосредственно связан с атомом
углерода. В зависимости от заместителя их подразделяют на
алкилсульфокислоты и арилсульфокислоты.
27.1. Реакция осаждения
Сульфокислоты являются сильными кислотами и образуют
соли со щелочами, гидроксидами, гидрокарбонатами и карбонатами
металлов, а так же могут быть осаждены в виде бариевой соли.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в 2 мл воды,
прибавляют 5 мл раствора бария хлорида 5%; выпадает осадок,
растворимый в хлористоводородной кислоте разведенной 8,3%.
28. Аминометиленсульфонат
NHCH2
SO 3Na
28.1. Разложение хлористоводородной кислотой
Методика: 0,01 г препарата помещают в пробирку и
добавляют несколько капель хлористоводородной кислоты
разведенной 8,3%; происходит разрушение вещества и выделяется
диоксид серы и формальдегид.
62
29. Сульфамидная группа
SO 2 NH2
29.1. Реакция щелочного гидролиза
Методика: 0,1 г препарата нагревают в пробирке с 2 мл
раствора натрия гидроксида 10% на пламени горелки; ощущается
запах аммиака и анилина.
30. Сульфамидная группа замещенная
SO 2NH R
30.1. Реакция комплексообразования
Наличие сульфамидной группы обусловливает кислотные свойства
препаратов. В слабощелочной среде они образуют различного
цвета осадки с солями железа(III), меди(II) и кобальта.
Методика: 0,01 г препарата взбалтывают с 3 мл 0,1 М
раствора натрия гидроксида в течение 1-2 минут и фильтруют; к
фильтрату прибавляют 1 мл раствора меди(II) сульфата 5% или
раствора кобальта нитрата 5%; образуется осадок характерного
цвета.
№
Препарат
1.
Сульфаниламид
(Стрептоцид)
2.
Цвет осадка или раствора с реактивами
CoCl2
CuSO4
Голубоватый с
сиреневым оттенком
Зеленоватый с голубым
оттенком
Сульфацил-натрий
Осадка не образуется
(Альбуцид-натрий)
Голубой осадок, с
зеленоватым оттенком
3.
Фталазол
Осадка не образуется
Грязно-зеленовато-серый
4.
Этазол
(Cульфаэтидол)
Белый осадок
Травенисто-зелёный
осадок, переходящий в
темно-зелёный
5.
Сульфадимизин
Розовато-сиреневый
осадок
Жёлто-зелёный осадок,
переходящий в красно-
63
бурый
6.
7.
8.
9.
Сульфапиридазин
Сульфамонометоксин
Сулфадиметоксин
Сульфален
Розовый
Травянисто-зелёный
Светло-зелёный
Розово-малиновый
Ярко-розовый с
лиловым оттенком
аморфный осадок
Зелёный
Голубое окрашивание
Грязно-зелёное
окрашивание раствора,
преходящее в зеленоватоголубое
30.2. Реакция минерализации
Сульфамиды исследуют на наличие серы. Для этого
соединения подвергают минерализации для переведения серы в
ионное состояние.
Методика: 0,1 г препарата осторожно (под тягой) кипятят
5-10 минут в 5 мл кислоты азотной концентрированной. Затем
раствор охлаждают, осторожно вливают в 5 мл воды,
перемешивают и добавляют 2-3 капли раствор бария хлорида 5%.
Выпадает белый осадок.
31. Активная метиленовая группа
+
CH2
C O
31.1. Реакция конденсации с альдегидами
Препараты (камфора и ее производные, ментол), содержащие
в своей структуре подвижную метиленовую группу образуют с
ароматическими
альдегидами
(n-диметиламинобензальдегид,
ванилин) в присутствии концентрированной серной кислоты,
окрашенные продукты конденсации.
64
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 1 мл серной
кислоты концентрированной и прибавляют 1 мл раствора ванилина
1% (или п-диметилбензальдегида) в концентрированной серной
кислоте. Наблюдается окрашивание раствора.
32. Галогенсодержащие органические препараты
C Hal
32.1. Реакция окислительной минерализации (ковалентно
связанный йод)
Разложение йодсодержащего препарата
методом сухой или мокрой минерализации.
при
нагревании
Методика: а) При нагревании 0,1 г препарата в сухой
пробирке выделяются фиолетовые пары йода.
б) При нагревании 0,1 г препарата с 1 мл серной кислоты
концентрированной выделяются фиолетовые пары йода.
32.2. Реакция дегалогенирования раствором серебра нитрата
Методика: 0,2 г препарата растворяют в 25 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 25 мл 0,1 М раствора серебра нитрата и
10 мл азотной кислоты разведенной 16%; выпадает осадок: серебра
хлорид – белый творожистый, серебра бромида – желтоватый,
серебра йодида – желтый.
32.3. Реакция дегалогенирования раствором щелочи
Методика: 0,05 г препарата растворяют в 3 мл спирта
этилового 96%, прибавляют 5 мл раствора калия гидроксида 10% и
нагревают на водяной бане до кипения; полученный раствор после
охлаждения дает характерную реакцию на хлориды (с раствором
серебра нитрата).
32.4. Реакция восстановительной минерализации
Методика: 0,1 г препарата кипятят с 2 мл раствора натрия
гидроксила 10% и 0,2 г цинковой пыли в течение 3 минут,
охлаждают и фильтруют. К фильтрату прибавляют азотную
кислоту разведенную 16% до кислой реакции среды, 0,5 мл
раствора серебра нитрата 2%, образуется творожистый осадок.
65
5. Реакция спекания (ковалентно связанный хлор)
Спекание со смесью калия нитрата и натрия карбоната.
Методика: 0,3 г препарата смешивают в фарфоровом тигле с
1,5 г смеси для спекания. Тигель закрывают крышкой и смесь
прокаливают на огне. После охлаждения содержимое тигля
растворяют в 10 мл горячей воды и фильтруют. 5 мл фильтрата
подкисляют кислотой азотной разведенной 16% и прибавляют
0,5 мл раствора серебра нитрата 2%; выпадает белый творожистый
осадок.
32.6. Реакция сплавления
(ковалентно связанный фтор)
с
металлическим
натрием
Вследствие высокой прочности связи фтор-углерод, его
минерализуют
действием
сильного
восстановителя
–
расплавленного
металлического
натрия
при
нагревании.
Образующийся фторид доказывают косвенно по разрушению
цирконийализаринового красителя.
Методика: 0,05 г препарата нагревают с 0,05 г
расплавленного металлического натрия, охлаждают, осторожно
прибавляют 2 мл воды, раствор фильтруют и к фильтрату
прибавляют 0,5 мл уксусной кислоты концентрированной. 0,1 мл
этого раствора прибавляют к 0,2 мл смеси, состоящей из равных
объемов свежеприготовленного раствора ализаринового красного S
и раствора циркония нитрата 0,1% в хлористоводородной кислоте;
красный цвет раствора переходит в светло-желтый.
32.7. Проба Бельштейна
Основана
на
образовании
летучих
галогенидов
меди,
окрашивающих пламя грелки в зеленый (йод) или голубоватозеленый (хлор, бром) цвет.
Методика: 0,02 г препарата на медной проволоке вносят в
бесцветное пламя горелки. Наблюдается окрашивание пламени.
66
Сущность и методическое обеспечение реакций на
структурные фрагменты
33. Фенильный радикал
R
33.1. Реакция нитрования
Под действием концентрированной азотной кислоты в
присутствии концентрированной серной кислоты образуются
моно-, ди- и тринитропроизводные желтого цвета.
Методика: К 0,1 г препарата прибавляют 2 мл серной кислоты
концентрированной и 0,5 г натрия нитрита, нагревают на водяной
бане в течение 10 минут; появляется желтое окрашивание.
34. Фенильный радикал, активированый заместителем
1-го рода:
-OH, -OR, -OC6H5, -NH2, -NHR, -NR2.
R
34.1. Реакция нитрования
Под действием концентрированной азотной кислоты в
присутствии концентрированной серной кислоты образуются моно, ди- и тринитропроизводные желтого цвета.
Методика: К 0,1 г препарата прибавляют 2 мл серной кислоты
концентрированной и 0,5 г натрия нитрита, нагревают на водяной
бане в течение 10 минут; появляется желтое окрашивание.
34.2. Реакция галогенирования
67
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 2 мл уксусной
кислоты ледяной, прибавляют избыток бромной воды до желтого
окрашивания раствора; выпадает осадок желтого цвета.
35. Пиридиновый цикл
N
Реакция образования производного глутаконового альдегида
(реакция Цинке)
Под действием 2,4-динитрохлорбензола (аммония тиоцианата,
хлорамина Б) в щелочной среде происходит расщепление
пиридинового цикла с образованием окрашенного в бурый или
красный цвет производного глутаконового альдегида. Последний в
результате гидролиза превращается в глутаконовый альдегид.
Методика: К 0,05 г препарата прибавляют 0,05 г 2,4динитрохлорбензола, 3 мл спирта этилового 95% и кипятят в
течение 2-3 минут. После охлаждения прибавляют 2 капли раствора
натрия гидроксида 10%; появляется красно-бурое окрашивание.
36. Метиленовая цепь
-Х-(СН2)n-YX,Y = N,S,O,Cl, а также при X=H, Y=N,S,O,Cl; n=1,2,3
36.1. Реакция окисления и комплексообразования
Препарат, содержащий метильную группу, связанную с
третичным азотом, разрушают кипячением с окислителем в
концентрированных кислотах, после чего образующийся альдегид
взаимодействует со смесью натрия нитропруссида и пипередина с
образованием соединения, имеющего синюю окраску.
Методика: 0,1 г препарата помещают в пробирку и
прибавляют 7 капель раствора калия дихромата 5% в серной
кислоте. Пробирку накрывают кусочком фильтровальной бумаги,
смоченной свежеприготовленным раствором натрия нитропруссида
68
и каплей пиперидина, и нагревают на небольшом пламени горелки;
появляется синее пятно.
37. Ненасыщенные углерод-углеродные связи
37.1. Реакция галогенирования
Быстрое обесцвечивание бромной воды при отсутствии
выделения бромоводорода служит качественной пробой на
ненасыщенные соединения.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 2 мл воды и
прибавляют
3-5
капель
бромной
воды;
наблюдается
обесцвечивание раствора.
37.2. Реакция окислительной гидратации
В щелочной среде происходит обесцвечивание раствора калия
перманганата и окисление до дигидроксипроизводного. Выпадает
коричневый осадок марганца диоксида. Данная реакция позволяет
отличать соединение с непредельной связью от спиртов, которые в
аналогичных условиях не окисляются.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 1 мл воды,
прибавляют 1 мл раствора натрия гидроксида 10% и 3-5 капель
0,02 М раствора калия перманганата; наблюдается обесцвечивание
раствора и выпадение коричневого осадка.
37.3. Реакция комплексообразования
С сурьмы(III) хлоридом лекарственные вещества, имеющие в
своей структуре этиленовую группу, образуют окрашенные πкомплексы.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 1 мл хлороформа и
прибавляют 5 мл раствора сурьмы(III) хлорида 30%; появляется
окрашивание (ретинола ацетат – нестойкое синее; эргокальциферол
– оранжево-розовое).
69
Сущность и методическое обеспечение специфических
реакций на ЛС
Производные 5-нитрофурана
O2N
R
O
Взаимодействие со щелочами
При растворении препаратов данной группы в 10% растворе
натрия гидроксида происходит ионизация вещества (по
ароматической нитрогруппе) без разрушения фуранового цикла –
образуется новая сопряженная связь, в результате чего происходит
углубление окраски:
O
N
O
C
H
O
N
N
H
C NH2
O
O
NaOH
N
NaO
O
H
C
N
N
C NH2
O
При нагревании с 30% раствором натрия гидроксида
происходит раскрытие фуранового цикла и образуется новая цепь
сопряжения:
O
o
N
O
O
C
H
NaOH, t
N R
O
N
NaO
OH
C
O
H
N R
NaOH, to
O
N
NaO
O
C
H
OH
N R
Методика: А. 0,01 г препарата растворяют в смеси 5 мл воды
и 5 мл раствора натрия гидроксида 10%; появляется оранжевокрасное окрашивание (фурацилин).
Б. 0,05 г препарата смешивают с 20 мл воды и 5 мл раствора
натрия гидроксида 30% и осторожно нагревают; появляется бурое
(фуразолидон) или темно-красное (фурадонин) окрашивание.
70
Производные тропана
CH2OH
O C CH
O
N CH3
Реакция Витали-Морена
Реакция основана на гидролизе, нитровании и окислении
выделившихся тропановых кислот (при выпаривании с азотной
кислотой концентрированной). При действии на остаток после
выпаривания спиртовым раствором калия гидроксида и ацетона
происходит образование окрашенного в фиолетовый цвет
соединения хиноидной структуры:
CH2OH
O C CH
O
N CH3
N CH3
CH2OH
OH + HO C CH
O
O
O
C
HO
HNO3 k
CH
CH2OH
C
HO
CH
CH2OH
CH
CH2OH
O2N
HNO3, to
NO2
C2H5OH
KOH
O
N
O
KO
N
O
Методика: 0,01 г препарата смачивают в фарфоровой чашке
1 мл азотной кислоты концентрированной и выпаривают на
водяной бане досуха. К остатку прибавляют несколько капель
0,5 М спиртового раствора калия гидроксида и ацетона; появляется
фиолетовое окрашивание, исчезающее при стоянии.
71
Производные пиримидино-тиазола
CH2 N
N
N
S
NH2
Реакция образования тиохрома
При действии на производные пиримидино-тиазола в
щелочной среде калия феррицианида образуется тиохром желтого
цвета, а в ультрафиолетовом свете возникает интенсивная синяя
флюоресценция, которая исчезает при подкислении и вновь
появляется при подщелачивании раствора:
H3C
CH3
CH2 N
N
N
NH2
S
CH2
CH2
OH
3NaOH
H3C
N
H3C
N
CH3
N
N
N
CH3
N
O C S CH2
NH2
H Na CH2
OH
CH2
N
K3[Fe(CN)6]
S
CH2
CH2
OH
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 5 мл воды и
прибавляют 1 мл раствора калия ферроцианида 5%, 1 мл раствора
натрия гидроксида 10%, 5 мл бутилового или изоамилового спирта,
хорошо встряхивают и дают отстояться; в верхнем слое возникает
наблюдаемая в ультрафиолетовом свете синяя флюоресценция,
исчезающая при подкислении и вновь появляющаяся при
подщелачивании раствора.
72
Производные хинолина и хинуклидина
N
Талейохинная проба
Эта реакция является общей и специфической для солей
хинина и его производных, имеющих метокси-группу в положении
6 ядра хинолина. Ее окисляют с помощью бромной воды;
промежуточные продукты орто-хинон и тригидроксипроизводное в
присутствии аммиака образуют дииминопроизводное изумруднозеленого цвета – таллейохин.
CH CH2
HO
HO
CH N
O
Br2
H3C O
N
O
CH CH2
Br Br
CH N
2NH4OH
N
HO
HN
HN
CH CH2
OH OH
CH N
N
Методика: 0,01 г препарата растворяют в 5 мл воды,
прибавляют 3 капли бромной воды и 1 мл раствора аммиака 10%;
появляется зеленое окрашивание.
73
Производные пурина
R1
O
R3
N
N
R2
N
N
O
Мурексидная проба
Сущность этой реакции заключается в том, что вещество,
содержащее пуриновый цикл, нагревают с окислителем (бромной
водой, пергидролем, азотной кислотой и т.д.) и затем обрабатывают
раствором аммиака, появляется малиновое окрашивание,
обусловленное образованием аммониевой соли пурпуровой
(амалиновой) кислоты.
O
O
O
R3
R1
R
1
R1
NH2
N
O
to, H2O2
N
N
N
NH3
+
N
O N O
O N O
O N
R2
R2
R2
O
R1
O
O
N
N
N
O
H4NO
R2
N
N
R2
R1
O
Методика: 0,01 г субстанции помещают в фарфоровую
чашку, прибавляют 0,5 мл пергидроля, 0,5 мл хлористоводородной
кислоты разведенной 8,3% и выпаривают на водяной бане досуха.
Остаток смачивают 0,1 мл раствора аммиака 10%; появляется
красно-фиолетовое окрашивание, переходящее через 10 мин в
пурпурно-красное.
74
Производные пиримидина
ONa
N
O
N
R2
R1
O
Реакция комплексообразования с солями кобальта и меди
С солями тяжелых металлов (Cu+2; Fe+3) производные
пиримидина образуют окрашенные соли либо комплексы. Цвет
зависит от индивидуальности производного, а так же от катиона
соли тяжелого металла. Поэтому эту реакцию используют для
отличия одного производного от другого.
С раствором кобальта нитрата в присутствии кальция хлорида
все производные образуют комплекс, окрашенный в синефиолетовый цвет.
Методика: 0,1 г препарата растворяют в 2 мл воды,
прибавляют по 0,2 мл раствора калия гидрокарбоната и калия
карбоната и 0,1 мл раствора меди сульфата 5%; появляется
соответствующее окрашивание.
ONa
N
2
O
R2
O
CuSO4
N
R1
O
Na2SO4
O
N
N
R2
R1
Cu
O
2
Название ЛВ
Эффект реакции
барбитал
барбитал-натрий
синее окрашивание, затем осадок красносиреневого цвета
фенобарбитал
осадок бледно-сиреневого цвета, не
изменяющийся при стоянии.
бензонал
серо-голубой осадок
гексенал
голубое окрашивание, переходящее в яркосинее, затем выпадает белый осадок
75
Производные диазепина
H
N
O
N
R
C6H5
Кислотный гидролиз с последующим получением азокрасителя
После кислотного гидролиза производных диазепина
образуется
1-аминобензофенон,
который
подвергают
диазотированию с последующим азосочетанием с соответствующей
азосоставляющей, образуется азокраситель от розового до краснооранжевого цвета.
H
N
NH2
o
H2O, 2HCl, t
N
R
O
C OH
HCl + C
HCl
C O
NH2
C6H5
O
R
C6H5
NH2
HCl
R
C O
C6H5
N N
NaNO2, HCl
NaCl, H2O
OH
NaO
N N
, NaOH
Cl
R
C O
C6H5
R
C O
C6H5
Методика: К 0,02 г препарата прибавляют 5 мл
хлористоводородной кислоты концентрированной и 10 мл воды.
Нагревают на водяной бане в течение 15 мин, охлаждают и
фильтруют. К фильтрату прибавляют 1 мл раствора натрия нитрита
0,1% и выдерживают в течение 10 мин. Прибавляют 1 мл
щелочного раствора -нафтола; появляется ярко-розовое
окрашивание.
В качестве азосоставляющей для нитразепама используется
нафтилэтилендиамина дигидрохлорид, для феназепама – щелочной
раствор резорцина.
76
Сердечные гликозиды
Реакция на стероидный «скелет» молекулы
Реакция Либермана-Бурхардта.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в ледяной уксусной
кислоте и добавляют смесь уксускного ангидрида и
концентрированной серной кислоты (50:1). Через некоторое время
(!) на краю пробирки появляется окраска, изменяющаяся от розовой
до зеленой и синей.
Реакция Розенгейма.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в хлороформе и
смешивают с 90% водным раствором трихлоруксусной кислоты.
Появляется окраска, изменяющаяся от розовой до лиловой и синей.
Реакция на дезоксихара
Реакция Келлер-Килиани
Эта реакция положительна только в том случае, если
дезоксисахар в молекуле кардиогликозида находится в свободном
состоянии или занимает крайнее
(не прикрытое другим
моносахарами) положение в гликозильной цепочке.
Методика: 0,02 г препарата растворяют в уксусной кислоте
ледяной (с каплей железа(III) сульфат) и по стенке пробирки
осторожно вливают 1-3 мл серной кислоты концентрированной (с
каплей железа(III) сульфат). На границе слоев образуется бурое
кольцо, а верхний слой через некоторое время окрашивается в
сине-зеленый цвет.
Реакция Пезеца. При нагревании раствора кардиогликозида с
ксантгидролом (или иначе дибензо-Y-пиранолом) в присутствии
уксусной кислоты и при последующем добавлении нескольких
капель серной кислоты или (фосфорной кислоты) происходит
красное окрашивание.
Реакция с нитрофенилгидразином. Если известно, что
дезоксисахара в кардиогликозиде «закрыты», то проводят
предварительный гидролиз их с помощью трихлоруксусной
кислоты. Появляющийся свободный дезоксисахар выявляют в
реакции с нитрофенилгидразином и натрия гидроксидом. Раствор
при этом дает голубую окраску.
77
Реакция на 5-членное кольцо
Реакция Балье. Желтая пикриновая кислота в щелочной среде
(натрия пикрат) при взаимодействии с сердечными гликозидами
дает оранжево-красное окрашивание. Теперь эта реакция положена
также в основу фотоколориметрического количественного
определения данных веществ. Следовательно, реакцию Балье
можно считать одной из основных по выявлению сердечных
гликозидов.
Реакция Легаля. Сердечные гликозиды при взаимодействии с
натрия нитропруссидом окрашивается в оранжево-красный цвет.
Реакция
Кедде.
Сердечные
гликозиды
с
3,5динитробензойной кислотой в щелочной среде окрашивается в
красно-фиолетовый цвет.
Реакция на 6-членное лактонное кольцо
Реакция Татье.
Методика: К 0,02 г препарата прибавляют 2-3 капли
хлористоводородной кислоты концентрированной с ионами Fe3+ и
нагревают. Агликоны буфадиенолидов дают красное окрашивание.
78
Перечень учебной литературы и ресурсов сети «Интернет»
Основная литература
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
Автор(ы)
Год, место издания
Фармацевтическая
химия.
В 2 ч: Учеб пособие
Фармацевтическая
химия.
Курс лекций
Фармацевтическая
химия. Учебник
Беликов В.Г.
2009,
Москва,
Медпресс-Информ
2012,
Москва, БИНОМ
Фармацевтическая
химия
[Электронный ресурс]:
учебное пособие
Контроль качества
лекарственных
средств. Учеб. пособие
Плетенёва Т.В.
Контроль качества
лекарственных средств
[Электронный ресурс]
Фармацевтическая
химия. Учебник
Чупак-Белоусов В.В
Раменская Г.В.
Под ред.
Арзамасцева А.П.
2015,
Москва,
БИНОМ. Лаборатория
знаний
2008,
Москва, ГЭОТАРМедиа
Плетнева Т.В.,
Успенская Е.В.,
Мурадова Л.И.
2015,
Москва, ГЭОТАРМедиа
Плетнева Т.В.,
Успенская Е.В.,
Мурадова Л.И.
2014,
Москва, ГЭОТАРМедиа
Под редакцией
Т.В.Плетеневой
2017,
Москва, ГЭОТАРМедиа
79
Дополнительная литература
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
Автор(ы)
Год, место издания
–
1987,
Москва,
Медицина
–
1990,
Москва,
Медицина
Государственная
фармакопея СССР. 11е издание / МЗ СССР. –
Вып. 1: Общие методы
анализа.
Государственная
фармакопея СССР. 11е издание / МЗ СССР. –
Вып. 2: Общие методы
анализа.
Лекарственное
растительное сырье.
Государственная
фармакопея
Российской
Федерации. 12-е
издание, часть 1.
Государственная
фармакопея
Российской
Федерации. XIII
издание, (в 3-х томах)
[Электронный ресурс]
Государственная
фармакопея
Российской
Федерации. XIV
издание, (в 3-х томах)
[Электронный ресурс]
Анализ лекарственных
препаратов
гетероциклической
структуры. Учеб. метод. пособие
Фармакопейный
анализ. Учеб. - метод.
пособие
–
2008,
Москва, Научный
центр
экспертизы средств
медицинского
применения
2015, Москва
–
_
2018, Москва
Жнякина Л.Е.,
Ткаченко М.Л.,
Ивановская А.М.,
Шаталаев И.Ф.
2010,
Самара,
СамГМУ
Смирнов В.А.,
Арсеничев И.К.,
Шаталаев И.Ф.,
Шарипова С.Х.,
2011
Самара,
СамЛюксПринт
80
8.
Анализ сложных
лекарственных форм.
Учебн. - метод.
пособие
9.
Руководство к
лабораторным
занятиям по
фармацевтической
химии /практикум/
Количественный
анализ лекарственных
средств органической
природы Учеб. - метод.
пособие
10.
Воронин А.В.
Жнякина Л.Е.
Ткаченко М.Л.
Шаталаев И.Ф.
2015
Самара,
Под ред. Раменской
Г.В.
2016,
Москва,
БИНОМ Лаборатория
знания
А.М. Ивановская,
А.В. Воронин,
А.Н. Серякова
2018,
Самара
Ресурсы информационно-телекоммуникативной сети
«Интернет»
http://www.ximicat.com
http://www.xumuk.ru/
http://lekmed.ru/lek/
81
Учебно-методическое пособие
СЕРЯКОВА АННА НИКОЛАЕВНА
ИВАНОВСКАЯ АНТОНИНА МИХАЙЛОВНА
ВОРОНИН АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ
Качественный анализ
лекарственных средств
органической природы
Подписано в печать
82