Енольный гидроксил

• Качественный анализ

1. Комплексообразование

Енольный гидроксил проявляет большую кислотность, чем спиртовый, за счет преобладания положительного мезомерного эффекта над отрицательным индуктивным, поэтому может вступать в реакцию комплексообразования с гидроксидами металлов.

2. Этерификация

Енольные соединения вступают в эту реакцию аналогично спиртам (с. 8, п. 1). Сложный эфир идентифицируют по температуре плавления.

3. Окисление

Аналогично спиртам (с. 9, п. 2).

• Количественный анализ

Прямая алкалиметрия в неводных средах (пиридин, ацетон). Применяется согласно ГФ X для количественного определения дикумарина и нео-дикумарина.

Фенольный гидроксил

• Качественный анализ

Фенолы проявляют значительно большую кислотность, чем спирты. Это связано с наличием положительного мезомерного эффекта, который делает связь 0-Н еще более полярной и, как следствие этого, облегчает отщепление водорода фенольного гидроксила в виде протона.

1. Реакция комплексообразования с хлоридом железа (III)

С хлоридом железа (III) фенолы образуют окрашенные комплексные соединения, различающиеся по окраске в зависимости от количества и места положения гидроксильных групп.

Одноатомные фенолы образуют феноляты железа синего или фиолетового цвета (фенол), трехатомные – красного, двухатомные дают различную окраску в зависимости от положения ОН-групп:

орто-положение – зеленый цвет (адреналин);

мета-положение – синий или фиолетовый цвет (резорцин);

пара-положение – зеленый цвет, переходящий в желтый.

Наличие карбонильной группы и некоторых других групп в орто-положении к фенольному гидроксилу обусловливает фиолетовую окраску комплекса, в пара-положении – желтую или красную. Мета-замещенные фенолы не образуют окрашенных комплексов (тимол).

Цвет комплекса салицилат-иона (карбоксильная группа в орто-положении к фенольному гидроксилу) зависит от рН среды:

рН 2,3-3,0 – фиолетовый;

рН 3,0-8,0 – красный;

рН 8,0-10,0 – желтый.

Комплексы фенолов с хлоридом железа (III) представляют собой хелатные соединения, в которых железо связано с фенольными гидроксилами тремя ковалентными и тремя донорно-акцепторными связями:

Методика. К 1 мл водного раствора (1:100) резорцина, хинозола, пиридоксина гидрохлорида, натрия салицилата, натрия пара-аминосалицилата, спиртового раствора парацетамола, оксафенамида прибавляют 2 капли раствора хлорида железа (III) – появляется характерное окрашивание.

Результаты заносят в таблицу:

Препарат	Растворитель	Окраска

2. Реакция этерификации (ацилирования)

Реакция основана на свойствах фенолов образовывать сложные эфиры (ацильные производные) с ангидридами кислот, выпадающими в осадок и имеющими определенную температуру плавления.

Методика. К 0,25 г препарата добавляют 1 мл уксусного ангидрида и 2 мл безводного пиридина. Кипятят с обратным холодильником 15 минут, охлаждают, промывают водой, сушат при 100-105 °С и определяют температуру плавления.

3. Реакции электрофильного замещения (S_Е)

Препараты, содержащие фенольный гидроксил, легко вступают в реакции электрофильного замещения (S_Е), при этом заместитель направляется в орто- и пара-положения бензольного ядра. Такая ориентация обусловлена преобладающим положительным мезомерным эффектом (+М) над отрицательным индуктивным (-1), создаваемыми фенольным гидроксилом.

3.1. Галогенирование

Фенолы взаимодействуют с бромной водой с образованием белого осадка 2,4,6-трибромфенола:

Дибромфенолы образуются, если свободны только два атома углерода в бензольном кольце:

Избытком бромной воды 2,4,6-трибромфенол бромируется, превращаясь в 2,4,4,6-тетрабромциклогексан-2,5-диенон, выпадающий в виде осадка желтого цвета.

Методика. К водному или спиртовому раствору препарата (1:100 – 1:200) прибавляют несколько капель бромной воды и разведенной серной кислоты: образуются осадки бромпроизводных (препараты – натрия салицилат, натрия пара-аминосалицилат, фенол, резорцин, тимол, синэстрол, хинозол, салициламид).

3.2. Нитрование

Фенолы нитруются разбавленной азотной кислотой при комнатной температуре с образованием орто- и пара-нитрофенолов желтого цвета. Добавление раствора гидроксида натрия усиливает окраску вследствие образования хорошо диссоциирующей соли.

М е т о д и к а. К 0,01 г препарата (см. методику 3.1), растворенного в 2 мл спирта, добавляют 1-2 мл разведенной азотной кислоты и нагревают на водяной бане. Постепенно появляется желтое окрашивание.

3.3. Нитрозирование (реакция Либермана)

На фенол действуют нитритом натрия в присутствии минеральной кислоты. Образующийся при этом n-нитрозофенол (I) изомеризуется в n-хиноноксим (II). Последний взаимодействует с фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием индофенола (III).

Методика. 0,01 г препарата (см. методику 3.1) помещают на предметное стекло, смачивают 2-3 каплями 1 % раствора нитрита натрия в концентрированной серной кислоте. Наблюдается окрашивание, изменяющееся при добавлении раствора щелочи.

Полученный цвет сравните с окраской индофенолов, приведенной в таблице.

Окраска индофенолов

Препарат	До добавления щелочи	После добавления щелочи
Фенол	темно-зеленая	вишнево-красная
Синэстрол	красно-фиолетовая	вишневая
Тимол	сине-зеленая	фиолетовая
Резорцин	фиолетово-черная	фиолетовая

3.4. Реакция образования азокрасителя

Фенолы с солями диазония в щелочной среде образуют азокрасители оранжево-красного или вишнево-красного цвета (чаще всего выпадающие в осадок).

Диазореактив получают диазотированием сульфаниловой кислоты нитритом натрия в присутствии хлористоводородной кислоты.

Методика. К 0,05 г лекарственного вещества (см. методику 3.1), растворенного в 5 мл воды или спирта (синэстрол), добавляют 2 мл раствора аммиака и 1 мл диазореактива (приготовление: 0,1 г сульфаниловой кислоты или стрептоцида растворяют при нагревании в 8 мл разведенной хлористоводородной кислоты и после охлаждения добавляют 2 мл 0,1 М раствора нитрита натрия). Появляется красное или оранжево-красное окрашивание.

3.5. Реакция с 2,6-дихлорхинонхлоримидом

Фенолы образуют с 2;6-дихлорхинонхлоримидом индофеноловые красители.

Методика. 0,01 г препарата (пиридоксина гидрохлорид, резорцин, хинозол, кислота салициловая) растворяют в 10 мл воды. К 0,1 мл полученного раствора прибавляют 1 мл воды, 2 мл аммиачного буферного раствора, 1 мл раствора 2,6-дихлорхинонхлоримида, 2 мл бутилового спирта и встряхивают в течение 1 мин. Бутанол окрашивается:

– в голубой цвет (пиридоксин);

– в синий цвет (кислота салициловая, хинозол);

– в светло-вишневый цвет (резорцин).

4. Реакции окисления

Фенолы легко окисляются до хинонов:

4.1. Образование индофенолового красителя

Под действием окислителей (хлорная известь, хлорамин, бромная вода) фенол окисляется до хинона (I), который взаимодействует с аммиаком с образованием хинонимина (II). Последний взаимодействует с фенолом, находящимся в реакционной смеси, с образованием индофенолового красителя.

Фенол образует индофеноловый краситель сине-зеленого цвета, тимол – слабо-розового цвета, резорцин – буровато-желтого.

Методика. 0,05 г препарата (фенола, тимола, резорцина) растворяют в 0,5 мл раствора аммиака и добавляют 3-4 капли раствора хлорамина, нагревают на кипящей водяной бане.

4.2. Реакция с реактивом Марки

Реактив Марки – это раствор формальдегида в концентрированной серной кислоте. Фенолы взаимодействуют с ним с образованием метиленового производного бис-салициловой кислоты (I), которое окисляется, образуя арилметановый (ауриновый) краситель хиноидной структуры красного или вишнево-красного цвета. Серная кислота играет при этом роль дегидратирующего, конденсирующего средства и окислителя.

Методика. Около 0,02 г препарата (резорцин, салициловая кислота, фенилсалицилат, ацетилсалициловая кислота) помещают в фарфоровую чашку, прибавляют каплю формалина, 2-3 капли серной кислоты, наблюдают появление малинового окрашивания.

Если пара-положение занято (синестрол), то продуктами окисления являются не пара-, а орто-хиноны (III).

4.3. Реакция с хлороформом в щелочной среде

При нагревании фенолов с хлороформом в щелочной среде образуются аурины – трифенилметановые красители. Реакция является фармакопейной на тимол.

М е т о д и к а. 0,2 г тимола нагревают на водяной бане с 1 мл гидроксида натрия. К подогретому раствору прибавляют 2-3 капли хлороформа и взбалтывают, появляется красно-фиолетовое окрашивание.

• Количественный анализ

1. Методы галогенирования

Основаны на реакции электрофильного замещения атомов водорода бензольного кольца на атомы галогена.

1.1. Броматометрический метод

1.1.1. Прямое титрование броматом калия в присутствии КВг по индикатору метиловому оранжевому или метиловому красному (принят ГФ X для количественного определения тимола).

Избыточная капля брома необратимо окисляет индикатор, и происходит обесцвечивание раствора. Появление желтой окраски свидетельствует об избытке брома.

1.1.2. Обратное титрование. К препарату прибавляют в кислой среде избыток титрованного раствора бромата калия и калия бромид. Образующийся бром вступает в реакцию электрофильного замещения с фенолом. Избыток брома определяют йодометрически: прибавляют калия йодид и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия до обесцвечивания (индикатор – крахмал).

Часто титрование проводят в присутствии хлороформа для растворения осадка бромфенолпроизводного. Титруют в этом случае при сильном встряхивании до обесцвечивания хлороформного слоя.

1.2. Йодометрический метод, варианты прямого и обратного титрования

Определение проводят в гидрокарбонатной или ацетатной среде (для связывания выделяющегося йодоводорода). Индикатор – крахмал.

1.3 Обратная йодхлорметрия

При взаимодействии фенолов с йодмонохлоридом образуются йодпроизводные фенолов. Избыток йодмонохлорида определяют йодометрически. Прибавляют KI и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия (индикатор – крахмал). Йодмонохлорид в отличие от брома не вытесняет карбоксильную группу, находящуюся в орто- или пара-положении по отношению к фенольному гидроксилу.

2. Метод ацилирования (ацетилирования)

Метод основан на свойстве фенолов образовывать сложные эфиры (ацильные производные) с ангидридами кислот.

Варианты: косвенная алкалиметрия, гравиметрия по ацильному производному, обратное кислотно-основное титрование (метод щелочного гидролиза ацильного производного) (см. определение спиртового гидроксила, количественный анализ).

3. Фотоколориметрический метод

Проводится с применением реакций окрашивания (комплексообразования с хлоридом железа (III), азосочетания с солями диазония). Расчет ведется с использованием стандартного раствора или калибровочного графика.