Препараты альдегидов и их производных.

Карбонильная группа – плоская, сильно поляризованная (на кислороде "-" ), высокая реакционоспособность. То наркотики, антисептики, токсические вещества. Дополнительное введение галогена увеличивает активность и токсичность. Введение гидроксильной группы уменьшает токсичность и увеличивает способность образования гидратных связей.

Cl₃C-CO-H + H₂O à Cl₃C-CH(OH)₂ хлоралгидрат (мало токсичен).

Химические свойства

1. ОВР

Легко окисляются до кислот. Эффект реакций не зависят от природы альдегида, а зависят от природы окислителя

а) с реактивом Толленса. – реакция серебряного зеркала. В кристально чистой пробирке образуется налет серебра.

R-CHO + 2[Ag(NH₃)₂]NO₃ + H₂O  Ag¯ + RCOONH₄ + NH₃ + NH₄NO₃

Реактив готовят:

К AgNO₃ прибавляют концентрированный NH₄OH до растворения осадка. При хранении может образовывать аред серебра (взрывчатый).

Рекомендуемые материалы

б) с реактивом Фелинга

Реактив – смесь равных объемов раствора Фелинга 1 (CuSO₄ + следов. H₂SO₄ – прозрачная жидкость голубоватого цвета) и раствора Фелинга 2 (сеньетова соль – тартрат калия натрия в растворе щелочи).

Собственно реактив Фелинга – прозрачная жидкость ярко-синего цвета, комплекс соли меди (нижеприведенная формула – по Ильиной Татьяне Юрьевне; Трусов же Сергей Николаевич представляет себе комплекс меди с калия натрия татртратом несколько иначе – по его мнению, медь связывается по спиртовым гидроксилам только лишь с одной молекулой винной кислоты).

При добавлении альдегида и кипячении на водяной бане, выпадает осадок красно-бурого цвета.

Альдегид + комплекс Фелинга + KOH + 3NaOH  CuOH + кислая Калиевая соль винной кислоты + кислая Натриевая соль винной кислоты + 2H₂O

2CuOH à Cu₂O + H₂O

Гидроксид меди 1 – желтоватого цвета, очень неустойчив и быстро разлагается до кирпично-красного оксида.

Реактив Фелинга не реагирует с ароматическими альдегидами, кроме 2,4 дигидроксибензаля.

в) с реактивом Несслера.

RCHO + K₂[HgI₄] + 3KOH à Hg¯ + RCOOK + 4KI + 2H₂O

Реакция идет мгновенно с формальдегидом. Кетоны не реагируют. Реакция очень чувствительна, используется для обнаружения примеси альдегида в спиртах, эфирах и для к.о. альдегидов.

г) реакция обесцвечивания раствора йода.

RCHO + I₂ + H₂O  RCOOH + 2HI

Реакцию ведут в слабощелочной среде, используют для к.о. альдегида.

д) тетразолиевая проба.

2. Реакции нуклеофильного присоединения.

а) с реактивом Шиффа

В эту реакцию вступают почти все алифатические альдегиды (кроме хлоралгидрата), некоторые кетоны, ароматические альдегиды. При рН<1 эта реакция специфична для формальдегида.

Используют для обнаружения примеси формальдегида и метанола после окисления его до формальдегида

б) с азотсодержащими реактивами:

R-CHO + NH₃ à RCH=NH

R-CHO + NH₂OH  R-CH=N-OH (оксимы)

R-CHO + NH2-NH2  R-CH=N-NH₂ (гидразоны), R-CH=N-N=CH-R (азины)

R-CHO + Ph-NH-NH₂ (фенил гидразин)  R-CH=N-NH-Ph (фенилгидразоны)

R-CHO + (о,п–NO₂)₂Ph-NH-NH₂ (2,4 динитрофенилгидразин)  R-CH=N-NH-Ph(о,п-NO₂)₂.

Применение: Для подлинности, т.к. выпадает кристаллические осадки с четкими температурами плавления. Для к.о. (гравиметрия или тритриметрия).

в) Присоединение бисульфита натрия (сульфита натрия).

RCHO + NaHSO₃ « R-CH(OH)-SO₃Na¯

При нагревании в кислой среде разрушаются с выделением NaCl, H₂O, SO₂

Использование: для очистки и разделения смеси альдегидов и метилкетонов.

Для количественного определения:

RCHO + Na₂SO₃ « R-CH(OH)-SO₃Na¯ + NaOH (эквивалентное количество).

3. Реакции конденсации с фенольными соединениями. S_E в ядро.

а) р. Хичкока.

В результате реакции получается ауриновый краситель розово-красного цвета.

В случае формальдегида возможно образование триспроизводных трифенилметанового ядра.

Реактив Марки – это раствор формаля в концентрированной серной кислоте.

б) р. Идрайве.

Хромотроповая кислота, она же 1,8-дигидроксинафталин, 3,6-дисульфокислота или ее динатриевая соль.

Получается фиолетовое вещество, в случае формаля – пурпурное.

4. Реакция линейной и циклической полимеризации.

Используются для получения гексаметилентетрамина и длительном хранении.

nHCHO + H₂O à HCH(OH)₂ « (HO-CH₂-O-CH₂-O-)_n , -(CH₂-O-)_n – параформ, белая кристаллическая масса.

Физико-химический анализ по карбонильной группе затруднен, т.к. группа – слабый хромофор.

ФХМА используются редко.

Методы к.о.

1. Окислительно-восстановительные (титриметрические).

2. Реакции конденсации (фотометрические методы), гравиметрические методы.

Препараты:

Solutio Formaldehydi (Formalinum). Формальдегид – водный раствор 37%

Описание: бесцветная, прозрачная жидкость со своеобразным острым запахом, смешивается во всех соотношениях с водой и спиртом. В качестве стабилизатора содержит метанол до 1%, он также предотвращает реакцию полимеризации.

Получение:

2CH₃OH + O₂  HCHO + 2H₂O

Подлинность:

1. Реакция серебрянного зеркала (см. химические свойства 1а).

2. C салициловой кислотой (см. химические свойства 3а).

Чистота: допустима примесь HCOOH не > 0,2%, ее определяют, титруя щелочью (алкалиметрически) с индикатором ФФ.

КО:

1) Обратная йодометрия в щелочной среде.

Аликвота + избыток титрованного раствора I₂ + щелочь. I₂ в щелочной среде диспропорционирует с образованием NaIO, который окисляет HCHO до HCOONa.

I₂ + 2NaOH à NaIO + NaI + H₂O

побочно: 3NaIO à NaIO₃ + 2NaI

Ставим в темное место, подкисляя H₂SO₄

HCHO + NaIO + NaOH à HCOONa + NaI + H₂O

NaI + NaIO + H₂SO₄ à I₂ + Na₂SO₄ + H₂O

Титруем 0,1М Na₂S₂O₃

I₂ + Na₂S₂O₃ à 2NaI + Na₂S₄O₆

f(HCHO) = ½

Параллельно ставим контрольный опыт.

Нефармакопейные:

1) С реактивом Несслера – обратная йодометрия по отношению к ртути, избыток йода оттитровываем Na₂S₂O₃. С реактивом Несслера (K₂HgI₄) образуется свободная ртуть.

Hg + I₂ à HgI₂¯  H₂HgI₄

f= ½

2) Бисульфитный метод.

HCHO + Na₂SO₃ à HO-CH₂-SO₃Na•NaOH

NaOH + HCl à NaCl + H2O

Титруют раствором хлороводорода 0,1М. Индикатор – ФФ, до исчезновения розовой окраски.

f=1

Параллельно контрольный опыт

3) Окисление перекиси – алкалиметрия в присутствии пергидроля.

HCHO + H₂O₂ + NaOH(изб)  HCOONa + 2H₂O

Избыток NaOH оттитровываем HCl.

Индикатор – ФФ или БТС

f=1

Контрольный опыт

4) Гидроксиламиновый

HCHO + NH₂OH•HCl à H₂C=N-OH + HCl

HCl титруют NaOH. Индикатор БТС.

f=1

Расчетная формула без контрольного опыта.

4) Рефрактометрия

5) Спектрофотометрия

Применение: Антисептик, дезинфектант

Хранение: в склянке оранжевого стекала при температуре не менее 9 С.

Рецептура: Если раствор формальдегида, то исходят из фактической концентрации (37%). Если раствор формалина, то 37% раствор принимают за 100% и уже исходя из этого готовят разведение

При вдыхании - отравление, слезоточивость, кашель. При употреблении внутрь – тошнота, понос.

Chlorali hydras – 2,2,2трихлорэтандиол 1,1. Cl₃C-CH(OH)₂

Описание: бесцветные прозрачные кристаллы с характерным запахом, на воздухе улетучивается, гигроскопичен, легко растворим в воде, спирте, эфире и CHCl₃

Подлинность:

1. Гидролиз щелочной при комнатной температуре. Растворяем в воде, добавляем щелочь, взбалтываем. Образуется мутная жидкость с характерным запахом хлороформа.

Cl₃C-CH(OH)₂ + NaOH à CHCl₃ + HCOONa + H₂O

2. С реактивом Толленса. Образуется черный осадок серебра. Мгновенная реакция.

Cl₃C-CH(OH)₂ + [Ag(NH₃)₂]NO₃ à Ag¯ + Cl₃-C-COOH + NH₃ + NH₄NO₃

Нефармакопейные:

1. Реакция конденсации с фенольными соединениями в щелочной среде.

Cl₃C-CH(OH)₂ + NaOH à CHCl₃ + HCOONa + H₂O

CHCl₃ + NaOH à CCl₂ (дихлоркарбен) + NaCl + H₂O

При нагревании с резорцином в щелочной среде. Аналогично - с фенолом и тимолом.

Чистота: прозрачность и цветность, кислотность (МО должен быть желтым), органические примеси (обнаруживают по реакции с концентрированной H₂SO₄).

Общедопустимые примеси: хлориды и тяжелые металлы.

Специфические недопустимые: хлоральалкоголят (он же моноэтилацеталь хлоральгидрата). Не должно быть осадка и запаха йодоформа при нагревании с йодом в щелочной среде. Йодоформная проба (выпадает желтый кристаллический осадок с характерным запахом):

Cl₃C-CH(OH)-OC₂H₅ + NaOH  C₂H₅OH + Cl₃C-CH(OH)₂

C₂H₅OH + 4I₂ + 6NaOH  CHI₃¯ + HCOONa

КО:

Обратная Алкалиметрия.

Cl₃C-CH(OH)₂ + NaOH изб à CHCl₃ + HCOONa

После добавления NaOH, ее избыток оттитровывают соляной кислотой. Индикатор ФФ – до исчезновения розовой окраски. f=1 Контрольный опыт.

Нефармакопейные:

Обратная йодометрия в щелочной среде или среде карбонатного буфера.

Аликвота + избыток йода, оттитровывают Na₂S₂O₃

f=1/2 (если окисляется до кислоты)

Применение: мягкое успокаивающее, седативное и снотворное, в детской практике. В порошках и клизмах. Противосудорожное.

Хранение: по списку Б, в хорошо упакованной таре в темном месте, на свету разлагается с образованием:

2CCl₃CHO  Cl₂CH-CHO + Cl₃-C-COOH + HCl + H₂O

Glucosum

Подлинность: с реактивом Феллинга.

Не ГФ:

1) Конденсация с тимолом (с кH₂SO₄) à темно-красное окрашивание.

2) С резорцином (+HCl / H₂SO₄) à(t) розовое, красное окрашивание.

3) Получение озазона глюкозы с фенилгидразоном в кислой среде.

Чистота: удельное вращение – правовращающая, в ФС допускается интервал (указ. концентрация раствора, растворитель). Прозрачность, цветность, кислотность, общедопустимые: хлориды, сульфаты, кальций

Недопустимые: барий, декстран

КО: не проводится. Для инъекций – рефрактометрия.

Не ГФ: метод Вильштеттера. Обратная йодометрия.

В щелочной или карбонатной среде. + избыток йода, окисляется до … к-ты., Йод оттитровываем Na₂S₂O_3..Международный метод – Na₂CO₃ вместо щелочи

Hexamethylentetraminum (CH₂)₆N₄ – 1,3,5,7 тетраазотрицикло[3,3,1,1^3,7]-декан

Описание: белый кристаллический порошок без запаха, возгоняем, вкус жгуче сладкий, легко растворим в воде, спирте, растворим в хлороформе, мало растворим в эфире.

Подлинность:

По новой статье: ИК спектр

По ГФ 10

1) Определяют по запаху

(CH₂)₆N₄ + H₂SO₄ + 6H₂O à 6HCHO­(запах) + 2(NH₄)₂SO₄

2) по запаху аммиака и посинению красной лакмусовой бумажки

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH (30%) à 2NH₃­ + Na₂SO₄

НЕ ГФ

1. Обнаружение HCHO – реакция серебрянного зеркала, реакция с ауриновым красителем (розовое окрашивание) и с хромотроповой кислотой (фиолетовое окрашивание)

2. Реакция на третичный азот. С осадительными веществами:

с фосфорно-вольфрамовой кислотой à бел, амфотерный осадок

с фосфорно-молибденовой кислотой à желтый осадок

с пикриновой кислотой à желтый осадок

3. С раствором йода дает полийодид, осадок бурого цвета.

(CH₂)₆N₄ + I₂  (CH₂)₆N₄•I₄•KI¯

можно использовать эту реакцию для к.о.

4. С бромом образует бледно-желтый осадок, растворимый в избытке реактива.

5. с AgNO₃ в нейтральной среде:

2(CH₂)₆N₄ + 3AgNO₃ à 2(CH₂)₆N₄•3AgNO₃¯ белый осадок

Чистота: прозрачность, цветность, щелочность, кислотность, рН, органические примеси, общие допустимые (хлориды, сульфаты), недопустимые примеси – соли аммония и параформ (с раствором Несслера не должно быть окрашивания и помутнения раствора).

Для инъекций недопустимы амины (реакция с нитропруссидом натрия, или с Несслером в больших концентрациях).

Количественное определение: Обратная ацидиметрия.

(CH₂)₆N₄ + H₂SO₄(избыток титр. раствора) + 6H₂O  6HCHO + 2(NH₄)₂SO₄

избыток H₂SO₄ титруем NaOH с индикатором метиленовым Красным.

f=1/4 % = T(NaOH/(CH2)6N4) * (Vконтр(NaOH) – Vопыт(NaOH)) * 100/ a

Нельзя использовать серную кислоту, т.к. хлорид аммония возгоняется, нельзя использовать ФФ, чтобы не оттитровать (NH₄)₂SO₄

Не ГФ. Прямая ацидиметрия

(CH₂)₆N₄ + HCl à (CH₂)6N₄•HCl = [(CH₂)₆N₃NH⁺]Cl^-

Протон присоединяется по одной электронной паре. Индикатор – смесь МО и МС. Титруют от зеленой окраски до фиолетовой. f=1

2) Йодометрия (используется редко, т.к. необходим специальный титрованный раствор йода).

В результате реакции с йодом образуются перйодиды, которые выпадают в осадок, которые отфильтровывают. Избыток йода титруют тиосульфатом. Если не отфильтровать осадка, он будет разрушаться тиосульфатом.

Контрольный опыт. f=1/4

3) Обратная йодхлорметрия

(CH₂)₆N₄ ICl (изб. титров. раствора) à (CH₂)₆N₄•2ICl¯ комплекс желтого цвета, устойчивый в нейтральной среде.

избыток ICl + KI à I₂ + KCl

I₂ + Na₂S₂O₃ à NaI + Na₂S₄O₆

f=1/4

4) Аргентометрия

2(CH₂)₆N₄ + 3AgNO₃ à 2(CH₂)₆N₄•3AgNO₃ белый осадок

Определяют: гравиметрически, или титруя избыток нитрата серебра по методу Фаянса

Хранение: в хорошо упакованной таре

Применение: дезинфицирующее и антисептическое при заболеваниях почек и мочеполовых путей. Принимают внутрь и парентерально. Инъекционные растворы готовят в асептических условиях и не стерилизуют

Camphora

Натуральная правовращающая d-camphora получается из камфорного дерева. Синтетическая левовращающая l-camphora из пихтовых.

С 1985 г. ФС – испытание рацемической камфоры для инъекционных препаратов.

Подлинность – не доказывается.

По зарубежным ФС:

1. ИК-спектроскопия

2. УФ спектроскопия спиртового раствора

3. Температура плавления гидразина и оксима камфоры.

Продукты конденсации с фурфуролом:

С бензальдегидом дает красное окрашивание.

Количественное определение:

По ГФ НЕ ТРЕБУЕТСЯ!

Хромотография (подлинность, количественное определение, чистота)

КО (не ГФ):

1). Гидроксиламиновый (оксимовый).

Камфора + NH₂OH•HCl à Оксим камфоры¯ (вместо =O, =N-OH) + HCl

Осадок определяют гравиметрически, или по HCl алкалиметрически (инд БТС, Э=М.м. f=1)

2). Фенилгидразиновый.

Камфора + Ph-NH-NH₂•HCl à Фенилгидразин камфоры¯ (вместо =O, =N-NH-Ph) + HCl

Далее все также, как в методе 1.

3). Фотокалориметрия с бензальдегидом.

Раствор для инъекций – весовой метод количественного определения. Точную навеску …, охлаждают, взвешивают, по уменьшению массы вычисляют количество камфоры.

Применение: наружно – раздражающее

Citralum

Оптически неактивная смесь двух изомеров, запах лимона. В воде не растворим, смешивается со спиртом.

Подлинность:

бисульфитное производное => двойная связь, обесцвечивание бромное воды, раствора марганцовки.

Реакции, характерные для альдегидов.

Вам также может быть полезна лекция "20 - Накопитель магнитных дисков - гибкий и жесткий".

КО:

1). Оксимный метод. f=1 (см. раньше)

2). Йодхлорметрия f=1/2

3). Косвенная йодометрия – избыток йода. (контрольный опыт)

Применение: антисептик в офтальмологии. Коррелирующее средство в детских микстурах, при гипертонии.