
- •Введение
- •2.2. Индивидуальные задания (билеты)
- •4. Блок информации
- •Аналитические возможности функциональных групп и типы реакций, используемые для их идентификации
- •4.1. Идентификация спиртового гидроксила
- •4.1.1. Реакция образования сложных эфиров
- •4.1.2. Реакции окисления
- •4.1.3. Реакции образования комплексных соединений (многоатомные спирты)
- •4.2. Идентификация фенольного гидроксила
- •4.2.1. Реакция с железа (III) хлоридом
- •4.2.2. Реакции окисления (индофеноловая проба)
- •4.2.3. Реакции конденсации с альдегидами
- •4.2.4. Сочетание с солями диазония
- •4.2.5. Реакции замещения (с бромной водой и азотной кислотой)
- •4.3. Идентификация альдегидной группы
- •4.3.1. Окислительно- восстановительные реакции
- •Черный осадок
- •4.3.2. Реакции конденсации
- •4.4. Идентификация кето-группы
- •4.5. Идентификация гидроксиацетильной группы
- •4.6. Идентификация карбоксильной группы
- •4.7. Идентификация сложноэфирной группы
- •4.7.1. Реакция кислотного или щелочного гидролиза
- •4.7.2. Гидроксамовая проба
- •4.7.3. Обнаружение лактонов
- •4.8. Идентификация простой эфирной группы
- •4.9. Идентификация первичной ароматической аминогруппы
- •4.9.1. Реакция образования азокрасителя
- •4.9.2. Реакции окисления
- •4.9.3. Реакции конденсации с альдегидами
- •4.10. Идентификация первичной алифатической аминогруппы
- •4.10.1. Нингидриновая проба
- •4.11. Идентификация вторичной аминогруппы
- •4.12. Идентификация третичной аминогруппы
- •Реактив Майера
- •4.13. Идентификация амидной и n-замещенной амидной группы
- •4.13.1. Щелочной гидролиз
- •4.14. Идентификация имидной группы
- •4.14.1. Щелочной гидролиз
- •4.14.2. Реакция образования комплексных солей с металлами
- •4.15. Идентификация гидразидной группы
- •4.16. Идентификация ароматической нитрогруппы
- •4.16.1. Реакция восстановления
- •4.16.2. Реакции образования солей псевдонитрокислоты (аци-соли)
- •4.17. Идентификация сульфгидрильной группы
- •4.18. Идентификация сульфамидной группы
- •4.18.1. Реакция образования солей с ионами тяжелых металлов
- •4.18.2. Реакция минерализации
- •4.19. Идентификация серы, включенной в гетероцикл
- •4.20. Идентификация галогенуглеродной группы
- •4.20.1. Идентификация ковалентно связанного йода
- •4.20.2. Реакция восстановительной минерализации цинковой пылью в щелочной среде
- •4.21. Идентификация соединений, содержащих двойную связь
- •4.22 Идентификация анионов органических кислот
- •4.22.1. Определение ацетат-иона
- •4.22.1.1. Лекарственные вещества, содержащие ацетат-ион:
- •4.22.1.2. Реакция образования уксусноэтилового эфира
- •4.22.1.3. Реакция образования комплексной соли железа (III)
- •4.24 Идентификация производных нитрофурана
- •Реакции подлинности производных 5-нитрофурана
- •4.25 Идентификация производных пурина
- •5.25 Идентификация производных Тропана
- •5. План занятия
- •6. Самостоятельная работа студентов (120 мин)
- •9.2. Тестовые задания
- •Объекты исследований
- •2. Самостоятельная внеаудиторная работа по подготовке к занятию
- •2.1. Задания для самоподготовки
- •2.2. Индивидуальные задания (билеты)
- •3. Литература
- •4. Блок информации
- •4.1. Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра
- •4.2. Спектрофотометрия в ик-области спектра
- •5. План занятия
- •5.1. Определение исходного уровня подготовки студентов к занятию и его корректировка преподавателем путем проверки домашнего письменного задания и проведения опроса (30 мин).
- •6. Самостоятельная работа студентов (90 мин)
- •7. Перечень практических умений и навыков
- •10.2. Пример выполнения самостоятельного задания по
- •Вариант №____
- •11. Задания для самостоятельного выполнения
- •11.1. Варианты индивидуальных заданий для студентов по спектроскопии в уф- и видимой областях Вариант №1
- •Вариант №2
- •Вариант №3
- •Вариант №4
- •Вариант №5
- •Вариант №6
- •Вариант №7
- •Вариант № 8
- •Вариант №9
- •Вариант №10
- •Вариант №11
- •Вариант №12
- •Вариант №13
- •Вариант №14
- •11.2. Задания для самостоятельного выполнения
- •Вариант №1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Характеристические полосы поглощения некоторых групп атомов [6, 7]
- •Качественный анализ органических лекарственных средств
4. Блок информации
Органические лекарственные средства идентифицируются, как правило, по функциональным группам и структурным фрагментам молекул.
Функциональные группы – это группы атомов, которые отличаются высокой реакционной способностью и легко взаимодействуют с различными реактивами с заметным специфическим аналитическим эффектом (цвет, запах, осадок, выделение газа и т.д.).
Структурный фрагмент – это часть молекулы лекарственного вещества, которая взаимодействует с реактивом с заметным аналитическим эффектом (например, анионы органических кислот, части гетероциклических систем).
Таблица 1
Аналитические возможности функциональных групп и типы реакций, используемые для их идентификации
№ п/п |
Название функциональной группы |
Аналитические возможности и типы реакций |
1 |
2 |
3 |
I. Содержащие кислород |
||
1 |
Гидроксильная группа (спиртовый гидроксил): ―OH |
а) окисление до альдегидной и карбоксильной группы; б) взаимодействие с карбоновыми кислотами (реакция этерификации); в) взаимодействие с солями тяжелых металлов в щелочной среде (многоатомные спирты) |
2 |
Гидроксильная группа (фенольный гидроксил): Ar―OH |
а) кислотные свойства (реакции солеобразования); б) восстановительные свойства (окисление до хинонов); в) реакции замещения; г) реакции конденсации; д) реакции азосочетания |
3 |
Альдегидная группа:
|
а) восстановительные свойства (реакции окисления до карбоксильной группы); б) реакции конденсации с фенолами, первичными ароматическими аминами, гидразинами и гидроксиламином (образование ауриновых красителей, Шиффовых оснований, оксимов и гидразонов соответственно) |
1 |
2 |
3 |
4 |
Кетонная группа:
|
реакции конденсации с аминами в щелочной и кислой среде с образованием оксимов и гидразонов |
5 |
Гидроксиацетильная группа:
|
реакция окисления до карбоновой кислоты в щелочной среде при взаимодействии с солями серебра и меди (II) |
6 |
Карбоксильная группа:
|
а) реакции этерификации; б) реакции соле- и комплексообразования |
7 |
Сложноэфирная группа:
|
а) реакции щелочного и кислотного гидролиза; б) гидроксамовая проба |
8 |
Лактонная группа:
|
а) реакции щелочного и кислотного гидролиза; б) гидроксамовая проба |
9 |
Простая эфирная группа:
|
реакция образования ониевых катионов (протонирование кислорода кислотой серной концентрированной) |
II. Содержащие азот |
||
10 |
Первичная ароматическая аминогруппа: Ar―NH2 |
а) окисление нитритом натрия в кислой среде до соли диазония с последующим азосочетанием с щелочным раствором фенола; б) окисление до хинониминов в присутствии кислорода с последующим образованием индофенолов; в) реакции конденсации с альдегидами в кислой среде |
11 |
Первичная алифатическая аминогруппа: R―NH2 |
нингидриновая проба |
12 |
Вторичная аминогруппа:
|
реакция электрофильного замещения (например, образование N-нитрозопроизводных) |
13 |
Третичная аминогруппа:
|
а) реакция комплексообразования за счет образования координационной связи (неподеленная пара электронов) – осадки с общеалкалоидными реактивами; б) реакция солеобразования; в) реакции окисления – окрашенные продукты со специальными алкалоидными реактивами
|
1 |
2 |
3 |
14 |
Амидная и N-замещенная амидная группа:
|
реакция гидролиза в щелочной среде |
15 |
Имидная группа:
|
а) реакция комплексообразования в слабощелочной среде (имидоимидольная таутометрия) с солями тяжелых металлов; б) гидролитическое расщепление в щелочной среде при нагревании |
16 |
Гидразидная группа:
|
окисление до молекулярного азота |
17 |
Нитрогруппа (ароматическая): ―NO2 |
а) восстановление до нитрозо- и аминогруппы с последующим диазотированием и азосочетанием; б) образование окрашенных псевдонитросолей (аци-соли) со щелочами |
III. Содержащие серу |
||
18 |
Тиольная (сульфгидрильная) группа: ―SH |
а) реакции солеобразования (замещения водорода тяжелым металлом); б) окисление до сульфогруппы |
19 |
Сульфамидная группа:
|
а) реакция комплексообразования с солями тяжелых металлов за счет таутомеризации в щелочной среде (кислотные свойства имидной группы); б) реакция минерализации |
20 |
Органически связанная сера: ―S― |
а) термическое разложение (пирролиз) до сероводорода; б) окисление азотной кислотой концентрированной при нагревании до сульфатов |
IV. Содержащие галоген |
||
21 |
Органически связанный галоген (ковалентно связанный с радикалом): R―CH2―Hal |
а) сжигание в кислороде воздуха (окисление до молекулярного галогена); б) реакция восстановления цинком в щелочной среде до галогенид-иона (Hal-) |
V. Структурные фрагменты |
||
22 |
Двойная связь:
|
а) реакции присоединения; б) реакция образования комплексов с сурьмы хлоридом |
23 |
Фенильный радикал:
|
реакция нитрования смесью кислот азотной и серной концентрированных |
VI. Ионы органических кислот |
||
24 |
Ацетат-ион:
|
а) реакции соле- и комплексообразования; б) реакции этерификации со спиртами
|
1 |
2 |
3 |
25 |
Тартрат-ион:
|
реакции соле- и комплексообразования с тяжелыми металлами в щелочной среде |
26 |
Цитрат-ион:
|
а) реакция соле- и комплексообразования; б) окисление до кетонов; в) конденсация с уксусным ангидридом
|
27 |
Бензоат-ион:
|
реакции комплексообразования |
28 |
Салицилат-ион:
|
а) реакции комплексообразования; б) реакция конденсации с альдегидами |
VII. Гетероциклические системы |
||
29 |
Пиридиновый цикл:
|
реакция окисления до глутаконового альдегида 2,4-динитрохлорбензолом, бромцианом или бромроданом в щелочной среде |
30 |
Производные 5-нитрофурана:
|
реакция образования окрашенных солей псевдонитрокислоты при действии щелочей
|
31 |
Производные пурина (ксантина):
|
мурексидная проба |
32 |
Производные тропана
|
реакция Витали-Морена |
В данных методических указаниях приводятся теоретические основы качественного анализа структурных фрагментов и функциональных групп с приведением наиболее часто встречающихся в аналитической практике методик анализа лекарственных веществ с указанием химических реакций.