Получение нитрофуранов
Исходный продукт синтеза производных 5-нитрофурана – фурфурол (α-фурилальдегид). Его получают из отходов деревообрабатывающей промышленности, соломы, шелухи подсолнечника, коробочек хлопчатника после обработки разведенной серной кислотой и отгонки с водяным паром. Из фурфурола нитрованием получают 5-нитрофурфурол.
Дальнейший синтез препаратов этого ряда основан на конденсации альдегидной группы 5-нитрофурфурола с различными веществами, содержащими аминогруппу, по общей схеме:
Для синтеза фурацилина на 5-нитрофурфурол действуют семикарбазида гидрохлоридом:
Фурадонин получают из 5-нитрофурфурола и 1-аминогидантоина:
Фуразолидон синтезируют конденсацией 5-нитрофурфурола с 3-аминооксазолидоном-2:
Определение подлинности
Испытания производных нитрофурана на подлинность основаны на их кислотно-основных свойствах. Производные 5-нитрофурана являются веществами кислотного характера. Нитрогруппа как сильный электроноакцептор повышает их кислотные свойства. У фурацилина они обусловлены подвижным атомом водорода амидной группы, а у фурадонина – кетольной и лактим-лактамной таутомерией в ядре гидантоина.
1. Цветная реакция с раствором натрия гидроксида (общегрупповая реакция)
ацисоль
Соль образуется за счёт таутомерных превращений остатка гидантоина.
У фуразолидона происходит разрыв лактонного кольца. Окраска обусловлена ионизацией вещества и образованием новой цепи сопряжённых связей.
2. Гидролитическое расщепление (при нагревании в растворе щёлочи)
В результате щелочного гидролиза препаратов группы нитрофурана образуется 5-нитрофурфурол (альдегид), с которым можно провести характерные окислительно-восстановительные реакции («серебряного зеркала», Фелинга).
Другие превращения индивидуальны для каждого препарата в зависимости от характера заместителя. Так, при нагревании фурацилина в растворе щёлочи образуется аммиак, что можно установить по посинению красной лакмусовой бумаги, и гидразин – энергичный восстановитель. Эта реакция может быть использована для отличия фурацилина от фурадонина и фуразолидона.
3. При жёстком воздействии растворами щелочей у всех препаратов происходит разрыв фуранового кольца.
4. Нитрофураны можно отличить друг от друга по различной окраске продуктов взаимодействия растворов препаратов в диметилформамиде со спиртовым раствором гидроксида калия. В этих условиях отмечаются следующие эффекты:
Фурацилин – темно-красное окрашивание
Фурадонин – зеленовато-желтое окрашивание
Фуразолидон – красное, переходящее в бурое
5. При нагревании раствора нитрофуранов в диметилформамиде с 2,4-динитрофенилгидразином в присутствии HCl происходит образование осадка (2,4-динитрофенилгидразона).
6. Нитрофураны дают цветную реакцию с 1% раствором нитропруссидом натрия в присутствии NaOH. При этом отмечаются следующие эффекты:
Фурацилин – красное окрашивание
Фурадонин – желтое окрашивание
Фуразолидон – оливково-зеленое окрашивание
7. Нитрофураны могут образовывать комплексные соединения с солями тяжелых металлов в слабощелочной среде.
Так, например, фурадонин дает зеленое окрашивание при взаимодействии с CuSO4 в присутствии пиридина и хлороформа.
8. УФ-спектроскопия (при длине волны в области 245-450 нм)
ИК-спектроскопия