Реакции расщепления аминов и амидопроизводных.
Данные реакции основаны на том, что некоторые соли четвертичных аммониевых оснований при нагревании до плавления выделяют триметиламин. Другие соли (ацетилхолин хлорид и карбахолин) также разлагаются до этого вещества под действием щелочей:
[R-CH2 –N-(CH3)3]+ CL- + KOH → R-CH2 –OH + N-(CH3)3↑+ KCL.
Амид салициловой кислоты, амид и диметиламид никотиновой и других ароматических и гетероциклических кислот при нагреваниит в растворах щелочей разлагаются с образованием аммиака или соответствующего алкил- или диалкиламина, которые обнаруживают по характерному запаху:
R-CO-NH2 + NaOH → R-CO-ONa + NH3;
R-CO-N(R1R2) + NaOH → R-CO-ONa + NH(R1R2).
Производные уретана расщепляются щелочами до спирта, аммиака и карбоната натрия:
R-O-CO-NH2 + 2 NaOH → R-OH + NH3↑ + Na2CO3.
Отщепляют аммиак при гидролизе в щелочной и кислой среде и вещества, содержащие в своем составе уреидную группировку:
R-CO-NH-CO-NH2 + 2 H2O → R-COOH + NH3↑ + CO2↑.
Реакциюгидролизавщелочнойсредеиспользуютдляидентификацииациклическихициклическихуреидов (R-CO-NH-CO-NH2 + 3 NaOH → 2 NH3↑ + Na2CO3 + R-CO-ONa), алкилуреидовсульфокислот (R1-SO2-NH-CO-NH-R2 + 3 KOH → 2 NH3↑ + R1-SO2 + R2-NH2 + K2CO3), производныхгуанидина (R-NH-CNH-NH2 + NaOH + H2O → R-NH-CO-NH2 + NH3↑) исемикарбазона (R-CH=N-NH-CO-NH2 + 2 NaOH + H2O → NH3↑ + R-COH + H2N-NH2 + Na2CO3).
Образовавшийся аммиак обнаруживают по запаху или по изменению окраски индикаторной бумаги. Если к продуктам гидролиза добавить избыток кислоты, то выделяется газ диоксида углерода. Продукты гидролиза ациклических и циклических уреидов при этом нейтрализуются с образованием соответственной жирной кислоты, которую обнаруживают по запаху. Если выделившиеся кислоты, сульфамиды и др. вещества имеют стабильную температуру плавления, то это учитывают при идентификации исследуемого вещества.
При определении подлинности амидов сульфаниловой кислоты проводят реакцию их пиролитического расщепления плавлением порошка препарата в сухой пробирке. При этом выделяется аммиак и другие газы, а плав приобретает характерную окраску. Реакцию разложения нагреванием в присутствии карбоната натрия используют также для идентификации некоторых производных пиридинкарбоновых кислот и их амидов. Образующийся при этом пиридин обнаруживают по запаху.
Реакции окисления – восстановления.
Окислительно-восстановительные процессы лежат в основе многих химических реакций, используемых для испытаний подлинности лекарственных веществ.
Реакция гидрирования нитросоединений (металлическим цинком в присутствии соляной кислоты)
Ar – NO2 + 3H2 → Ar – NH2 + 2H2O
Применяется для получения аминов и последующего образования из них окрашенных диазо- и азосоединений.
Процесс гидрирования, основанный на присоединении водорода по месту двойной связи, может быть использован для идентификации непредельных соединений.
Окислительная гидратация происходит в щелочной среде в присутствии перманганата калия:
КМnО4
– C=C–
– С – С –
OHOH
Последний при этом обесцвечивается. Однако следует иметь в виду, что в присутствии легко окисляющихся веществ (енолов, фенолов, альдегидов, эфиров, спиртов, аминов, меркаптанов) также происходит обесцвечивание перманганата калия.
Реакцию окисления спиртов до альдегидов
[O]
O
R–CH2OHR–C
H
используют для идентификации лекарственных веществ, содержащих в молекуле первичную спиртовую группу.
Восстановительные свойства лекарственных веществ производных альдегидов (формальдегид, хлоралгидрат, цитраль, глюкоза), изоникотиновой кислоты (изониазид, салюзид), стероидных гормонов, содержащих в молекуле α-кетольную группу, антибиотиков тетрациклинового ряда и стрептомицинов устанавливают с помощью реакции образования «серебряного зеркала», а также реактивом Фелинга илиреактивом Несслера.Действие этих реактивов может быть рассмотрено на примере альдегидов, которые, окисляясь до кислот, восстанавливают комплексные соли.
Реакция образования серебряного зеркала основана на восстановлении серебра из аммиачного раствора оксида серебра:
OO
R
– C
+ 2 [Ag
(NH3)2]
OH
→R
- C
+ 2Ag
↓ + 4NH3
↑ + H2O
HOH
Реактив Фелинга представляет собой смесь приготавливаемых отдельно двух растворов: раствора сульфата меди и раствора, содержащего сеньетову соль (соль винной кислоты) и гидроксид натрия. При смешивании этих растворов с альдегидами после нагревания образуется вначале желтый осадок гидроксида меди (I), а затем красный осадок оксида меди (I):
Cu2+
+ 2OH-
Cu (OH)2
NaOOC
– CH –– CH – COO-
HO
OH
Cu
(OH)2
+ 2NaOOC – CH – CH – COOK Cu2+
OHOHHOOH
-OOC – CH –– CH – COOK
O
2KNa [Cu (C4H4O6)2] + R – C – H + 3NaOH + 2KOH → 2CuOH ↓ + RCOONa +
+ 4KNaC4H4O6 + 2H2O
2CuOH → Cu2O + H2O
Действие реактива Несслера основано на восстановлении ртути в щелочной среде:
O
K2HgI4
+
R – C + 3KOH → R – COOK + 4KI + Hg ↓ + 2H2O
H
Восстановительные свойства альдегидов могут быть использованы для испытания подлинности неорганических лекарственных веществ (соединений ртути, серебра).
Реакция окисления дифениламина лежит в основе испытаний подлинности нитратов и нитритов. Дифениламин восстанавливает нитраты (нитриты), окисляясь до дифенилбензидина, а затем до имеющего синюю окраску хиноидного соединения:
_
2 –NH – -NO3
→
→ – NH – – – NH – →
_
NO3
+ _
→
– N=
= =NH
– · HSO4
H2SO4
Процесс окисления дихромата калия до надхромовых кислот применяют для испытания подлинности препаратов перекиси (пероксида) водорода. Окрашенные в синий цвет надхромовые кислоты извлекаются эфиром, но не бензолом и хлороформом. Если выполнять реакцию в присутствии некоторых органических оснований (коразола, пилокарпина), то слой бензола (хлороформа) окрашивается в сине-фиолетовый цвет. Это отличительный признак используют для подтверждения подлинности коразола и пилокарпина.
Ряд веществ, применяемых в медицине в качестве дезинфицирующих средств, проявляют активные окислительные свойства, в частности хлорпроизводные амидов сульфокислот (хлорамины, пантоцид). Они так же, как гипохлориды и хлорная известь, в водных растворах отщепляют активный хлор, который окисляет иодиды до совбодного иода.
Значительная группа лекарственных веществ претерпевает химические превращения под действием окислителей. Окрашенные продукты окисления образуют гетероциклические соединения, производные пиразонола и фенотиазина; алкалоиды, производные бензилизохинолина (папаверин), морфиана (морфин, кодеин, апоморфин), индола (резерпин). Процесс окисления использован в мурексидной (пуриновые алкалоиды) и таллейохинной (хинин) пробах.
В основе испытаний подлинности гормонов, имеющих в молекуле фенольный гидроксил, а также препаратов ряда витаминов лежат химические реакции, основанные на их окислении. В качестве окислителей используют галогены (раствор иода, бромная вода) или вещества, легко отщепляющие галогены (хлорамины, гипохлориты), а также растворы пероксида водорода, перманганата калия, дихромата калия, солей церия и др.
Реакции окисления – восстановления использованы и для других испытаний. Процесс окисления происходит при образовании индофенола и других соединений хиноидной структуры. Окислительные свойства проявляют концентрированная азотная кислота, концентрированная серная кислота и др.