1. Лекарственные вещества содержащие спиртовой гидроксил.

СH3CH2OH – этиловый спирт

CH2OH|

CHOH глицерин

|

CH2OH

Спиртовой гидроксил Alk-OH – это гидроксил, связанный с алифатическим или алициклическим углеводородным радикалом.

Его содержат ЛВ группы спиртов (спирт этиловый и глицерин); карбоновых кислот и их солей (кальция лактат, пангамат, пантотенат, глюконат и др.); терпенов (ментол, терпингидрат); производных фенилалкиламинов (эфедрина гидрохлорид); соединений стероидного строения (прегнин, прогестерон, метилтестостерон, кортизон и др.); антибиотиков ароматического ряда (левомицетин) и некоторых других групп ЛВ.

На основе свойств спиртового гидроксила в анализе содержащих его ЛВ используются следующие реакции:

- этерификации (образование с кислотами или их ангидридами сложных эфиров);

- окисление до альдегидов (первичные – до альдегидов, иногда кислот; вторичные – до кетонов; третичные – в жестких условиях с разрушением молекулы);

- комплексообразования солями тяжелых металлов (с ионами меди (II) в щелочной среде).

Идентификация

1. Реакция этерификации в присутствии водоотнимающих средств с кислотами или их ангидридами.

Основана на свойстве спиртов образовывать сложные эфиры. В случае низкомолекулярных соединений эфиры обнаруживают по запаху, при анализе ЛВ с высокой молекулярной массой – по температуре плавления.

Реакция этерификации является фармакопейной для спирта этилового и метилтестостерона.

2. Реакция окисления

Основана на свойстве спиртов окисляться до альдегидов, которые обнаруживают по запаху. В качестве реагентов используют сильные окислители: калия перманганат, калия бихромат, хлорная кислота, калия перхлорат в кислой среде, гексацианоферрат (III) калия и др. Наибольшую аналитическую ценность имеет калия перманганат, который восстанавливаясь, меняет степень окисления от (+7) до (+2) и обесцвечивается, т.е. делает реакцию наиболее эффектной.

ацетальдегид имеет запах

свежих яблок

Из реакций окисления спиртов наибольший интерес представляет реакция «йодоформной» пробы:

Реакция идет по стадиям:

Эта реакция позволяет отличить этиловый спирт от метилового. Но она характерна не только для этанола, но и для веществ, содержащих этокси-группу (-ОС₂Н₅), альдегидную и ацето-группу.

Окислению могут сопутствовать побочные химические реакции. Например:

- в случае эфедрина (фармакопейная реакция) – гидраминное разложение по схеме:

3. Реакция комплексообразования

Основана на свойстве спиртов образовывать окрашенные комплексные соединения с сульфатом меди (II) в щелочной среде. Избыток щелочи вызывает образование осадка гидроксида меди, маскирующий эффект реакции.

Спирты – это очень слабые кислоты, солей со щелочами они не образуют. На силу кислотных свойств влияют характер заместителя в радикале и число гидроксильных групп в соединении: с увеличением их числа сила кислотных свойств возрастает. Многоатомные спирты вследствие этого способны образовывать внутрикомплексные соединения с солями меди или кобальта в сильнощелочной среде.

Используется для идентификации многоатомного спирта – глицерина:

Одноатомные спирты вступают в реакцию комплексообразования, если кроме спиртового гидроксила в соединении содержатся другие электронодонорные группы, способные образовывать координационные связи с металлом (например, эфедрин, левомицетин).

При идентификации эфедрина гидрохлорида кроме спиртового гидроксила в комплексообразовании участвует и вторичная аминогруппа:

Количественное определение

1.4. Метод ацетилирования: алкалиметрия, вариант нейтрализации, способ косвенного титрования

Основан на свойстве ЛВ за счёт спиртовых гидроксилов ацетилироваться уксусным ангидридом с образованием нерастворимых сложных эфиров и выделением эквивалентного количества уксусной кислоты, которую оттитровывают гидроксидом натрия.

f э. = 1/3

Одновременно будет титроваться также кислота, образованная при гидролизе избытка уксусного ангидрида, взятого для ацетилирования, поэтому необходима постановка контрольного опыта.

Метод является фармакопейным для ментола.

f=1

1.5. Бихроматный метод

Основан на свойстве ЛВ группы спиртов окисляться бихроматом калия в кислой среде. При этом спирт этиловый окисляется до уксусной кислоты, глицерин – до углекислоты и воды.

Окисление проходит во времени, поэтому используют способ обратного титрования, т. е. вводят избыток титранта – бихромата калия, который затем определяют йодометрически.

3C₂H₅OH + 2K₂Cr₂O₇ +16HNO₃ → 3CH₃COOH + 4Cr(NO₃)₃ + 4KNO₃ +11 H₂O

^{спирт этиловый}

K₂Cr₂O₇ + 6KI+14 HNO₃ → 3I₂ + 8KNO₃ + 2Cr(NO₃)₃ + 7H₂O

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

f э. = ¼

Фармакопея рекомендует этот метод для определения этилового спирта в хлороформе.

1.6. Куприметрический метод

Основан на свойстве ЛВ, содержащих спиртовой гидроксил, образовывать устойчивые комплексные соединения с сульфатом меди в щелочной среде. Способ прямого титрования: титрант сульфат меди, который стандартизуют йодометрическим методом; индикатор – мурексид.Метод используют во внутриаптечном контроле качества лекарственных форм, содержащих левомицетин.

М.э. = 2М.м.

2. Лекарственные вещества, содержащие фенольный гидроксил

Фенольный гидроксил – это гидроксил, связанный с ароматическим радикалом. Его содержат ЛВ группы фенолов (фенол, резорцин); фенолокислот и их производных (кислота салициловая, фенилсалицилат, салициламид, оксафенамид); производные фенантренизохинолина (морфина гидрохлорид, апоморфин); синэстрол, адреналин и др.

Химические свойства соединений, содержащих фенольный гидроксил, обусловлены взаимодействием электронной пары с π-электронами ароматического кольца. Это взаимодействие приводит к смещению электронной плотности с ОН-группы на кольцо, нарушению в нём равномерности распределения электронов, созданию избыточного отрицательного заряда в орто (о)- и пара (п)-положениях. Атом водорода гидроксигруппы ионизирует и придаёт фенолам слабые кислотные свойства (рКа фенола = 10,0; рКа резорцина = 9,44). Поэтому, в отличие от спиртов, они образуют соли со щелочами (при рН 12-13), растворимые комплексные соединения с хлоридом железа (III) (в нейтральных, слабощелочных и кислых растворах).

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

Наибольшее значение имеют реакции электрофильного замещения водородов в о- и п-положениях ароматического кольца – галогенирование (бромирование), конденсация с альдегидами, нитрование, сочетание с солями диазония.

На основе свойств фенольного гидроксила и активированного им ароматического кольца в анализе ЛВ используются следующие реакции:

1 – комплексообразования;

2 – галогенирования (бромирования);

3 – азосочетания;

4 – окисления;

5 – образования индофенолового красителя;

6 – конденсации с альдегидами.

Идентификация

2.1. Реакция комплексообразования с ионами железа (III)

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

Состав комплексов, а, следовательно, и их окраска обусловлены количеством фенольных гидроксилов, влиянием других функциональных групп, реакцией среды.

Реакция рекомендована фармакопеей для большинства соединений, содержащих фенольный гидроксил.

При избытке фенола:

2.2. Реакция бромирования ароматического кольца

Основана на электрофильном замещении водорода в о- и п- положениях на бром с образованием нерастворимого бромпроизводного (белый осадок).

Основные правила бромирования:

- бром замещает водород в о- и п- положениях по отношению к фенольному гидроксилу (наиболее реакционноспособное – п-положение):

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

- если две гидроксильные группы расположены в о- или п- положениях друг к другу, то они действуют несогласованно: бромирование количественно не проходит:

- если кроме фенольных гидроксилов соединение содержит амидную или сложно-эфирную группу (салициламид, фенилсалицилат) для их количественной оценки методом броматометрии необходимо провести предварительный гидролиз.

2.3. Реакция азосочетания

Сочетание идет также в о- и п-положениях, в этом случае также, как и при бромировании, предпочтительным является п-положение. Диазореактив – соль диазония (диазотированная сульфаниловая кислота). Среда – щелочная. Продукт реакции – азокраситель.