III Kolokwium chemia lekow

Zasady organiczne i ich sole

Wiadomości ogólne

Najczęściej aminy trzech rzędów, heterocykle zawierające azot, będący centrum zasadowości związku. Wartości pK_b od 1,7 do 13,4 a pH od 2,8 do 11,5.

Reakcje charakterystyczne dla wszystkich zasad i ich soli:

1. z odczynnikiem Dragendorffa (KBiI₄ w CH₃COOH), który wytrąca osady barwy czerwonopomarańczowej o wzorze: Zasada*KBiI₄*HI (Wyjątek: pochodne ksantyny pierwszorzędowe aminy)

2. płynem Lugola, który w środowisku kwasowym tworzy nierozpuszczalne w wodzie nadjodku zasad o zabarwieniu brunatnym

3. nasyconym roztworem kwasu pikrynowego, który ze związkami azotowymi (wyj. poch. ksantyny) tworzy trudno rozpuszczalne w wodzie sole barwy żółtej które różnicuje się na podstawie temperatury topnienia co może być w wykorzystane w analizie jakościowej.

4. roztworem taniny, która wytrąca białe osady rozpuszczalne w nadmiarze odczynnika

5. Ponadto stosuje się odczynnik Mayera K₂HgI₄, Nesslera, kwas fosfomolibdenowy, krzemowolframowy, fosfowolframowy, tetrafenyloboran sodu, chlorki rtęci i kadmu - dające osad barwy białej, oraz szereg związków dających barwne osady: jodoplatynian potasu, sól Reineckego.

Tok analizy

Wstępem do analizy jakościowej jest badanie rozpuszczalności w wodzie oraz badanie pH związku co umożliwia rozróżnienie wolnych zasad od ich soli choć istnieją liczne wyjątki.

TLC

Rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych.

Chemiczna analiza jakościowa zasad heterocyklicznych

Haloperidol - daje reakcje charakterystyczna dla aktywnej grupy metylenowej występującej w sąsiedztwie grupy karbonylowej. Reakcja z 1,3-dinitrobenzenem w obecności 15% KOH zabarwienie fioletowe

Piperazyna - daje reakcje heterocyklicznych zasad azotowych. Do specyficznych reakcji należą próby z cyjanożelazianem potasu (czerwone wobec NaHCO₃), nitroprusydkiem sodu (granatowe) i ninhydryny (żółte zab.)

Cynnaryzyna - pochodna Piperazyna. Posiada rodnik difenylometanowy, który łatwo polimeryzuje w środowisku 96% kwasu siarkowego

Urotropina (metanamina) - słabo reaguje z odczynnikiem Dragendorffa, z azotanem srebra tworzy osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika i HNO₃

(CH₂)₆H₄*3AgNO₃

jest także wrażliwa na czynniki hydrolityczne: w środowisku kwasowym hydroliza do formaldehydu w zasadowym do amoniaku.

Pentetrazol - reakcje z solami metali ciężkich oraz specyficzna z chromianem potasu w obecności kwasu siarkowego i nadtlenku wodoru do warstwy organicznej (chloroform, benzen) przechodzi związek o zabarwieniu fioletowym (kompleks nietrwały rozkładający się już w temperaturze pokojowej).

Pochodne pirazolu

- reakcje charakterystyczne dla zasad + reakcje charakterystyczne dla związków z ugrupowaniem enolowym. Oraz wrażliwość na utlenianie.

Utlenianie aminofenazonu: proces dwuetapowy - w pierwszej fazie powstają rodniki o zabarwieniu fioletowym w drugiej ich dimery o zabarwieniu żółtobrunatnym. W reakcji stosuje się łagodne utleniacze: AgNO₃, FeCl₃, HNO₂

W przypadku nowalginy w pierwszym etapie tworzy się sól srebrowa a następnie pojawia się niebieskie zmętnienie przechodzące w zielony produkt kondensacji:

Aminofenazon pod wpływem silniejszych środków utleniających (KMnO₄) się do N-metylo-N-acetylo-dimetyloksamylofenylohydrazyny.

Fenazon dzięki obecności aktywnego atomu wodoru może tworzyć formę enolowo-betainową oraz uczestniczyć w reakcjach kondensacji i podstawienia:

• z jodem tworzy się rozpuszczalny w acetonie i etanolu 4-jodofenazon

• z kwasem azotowym III lub NaNO₃ powstaje w obecności kwasu siarkowego zielono zabarwiony 4-nitrozofenazon ulegający kondensacji z α-naftolem (w środowisku zasadowym) do pomarańczowo zabarwionego produktu.

Fenazon i propyfenazon tworzą kompleksy barwy fioletowej z CrO_5, reagują z zabarwieniem czerwonym z aldehydem 4-dimetyloaminobenzoesowym z zabarwieniem czerwonym.

Aminofenazon i nowalgina zabarwiają się w reakcji Emersona na czerwono:

Nowalgina ulega w środowisku kwasowym rozkładowi z wydzieleniem SO₂ i formaldehydu.

Pochodne benzodiazepiny

W środowisku silnie kwasowym (20% HCl) ogrzewane pod chłodnicą zwrotną (0,5 h) ulegają hydrolizie z rozszczepieniem układu diazepiny Obok glicyny i metyloaminy (wykrywalne z ninhydryną) powstają pochodne, benzofenonu, które dają reakcje charakterystyczne dla grupy Ar-NH₂

Nitrazapam i klonazepam można wykryć, ponieważ zawierają grupę nitrową reagującą z NaOH i redukującą się wodorem in statu nascendi.

Rozróżnienie poszczególnych pochodnych dokonuje się na podstawie wykrycia grupy metylenowej, atomu chlorowca etc.

Kofeina

Zarówno kofeina jak i jej pochodne wytrącają białe osady z roztworem taniny i HgCl₂ rozpuszczalne w nadmiarze odczynnika. Reagują w stosunku 1:1 z roztworem jodu w KI w obecności HCl. Utleniają się także pod wpływem perhydrolu w stężonym kwasie solnym do tetrametylomureksydu. Kofeina nie daje pozytywnych reakcji z azotanem srebra, Parri, teofilidynowej (w odróżnieniu od teobrominy i teofiliny)

Etofilina utlenia się w obecności 96% kwasu siarkowego - w ciągu minuty K₂Cr₂O₇ zabarwia się na zielono. Fenetylina reaguje z odczynnikiem Marquisa z barwą jasnopomarańczową.

Sole zasad organicznych.

Substancje krystaliczne barwy białej lub żółtej, z reguły dobrze rozpuszczalne w wodzie, najczęściej pochodne amin aromatycznych/alifatycznych różnych rzędów lub heterocykle zawierających zasadowy atom azotu.

Pochodne amin alifatycznych

Lignokaina - obecność drugorzędowej grupy aminowej warunkuje reakcje barwną z 10% chlorkiem kobaltu. Po hydrolizie w środowisku silnie kwasowym lidokaina daje reakcje grupy Ar-NH₂

Prenylamina - biały osad z odczynnikiem Mayera (K₂HgI₄), solą Reinecke'a, oraz standardowe reakcje pierścienia aromatycznego.

Prokainamid - reakcje grupy Ar-NH₂, oleiste krople z 15% roztworem NaOH.

TETRACYKLINY - substancje o zabarwieniu żółtym najczęściej chlorowodorki, amfoteryczne: rozpuszczają się w kwasach jak i w zasadach. Obecność III rzędowej grupy minowej warunkuje charakter zasadowy, a grupy enolowe i fenolowe warunkują słabe właściwości kwasowe.

• czerwonobrunatne zabarwienie z FeCl₃,

• sprzęganie go pomarańczowych produktów z diazozwiąkami (w obecności węglanu sodu)

• 2 mol/l roztwór NaOH żółtopomarańczowe zabarwienie z fluorescencją (zależną od rodzaju związku) w UV

• z 1% roztworem aldehydu dimetyloaminobenzoesowego w 96% H₂SO₄ żółte zabarwienie przechodzące w brunatne pod wpływem temperatury

Pochodne alkoholamin

Efedryna i bametan w środowisku zasadowym barwią się z roztworem siarczanu miedzi. (zabarwienie warstwy organicznej (po dodaniu eteru) - purpurowe, wodnej - niebieskie:

Fenyloetyloaminy z II rzędową grupą alkoholowa łatwo utleniają się ponadto pod wpływem ninhydryny, nadmanganianu potasu, cyjanożelazianu potasu, jodu, nadjodanów.

Suksametonium - z 30% NaOH nieprzyjemny zapach (trimetyloetanoloamina), szmaragdowozielone zabarwienie z CoCl₂ i heksacyjanożelazianem potasu, pozytywna reakcja z rezorcynolem (kwas bursztynowy)

Adyfenina - z odczynnikiem Marquisa pomarańczowe zabarwienie, z 65% kwasem azotowym fioletowe przechodzące pod wpływem zasad w „aci” fioletowoczerwone, standardowe reakcje grupy estrowej.

Edan - z 10% NaOH bezbarwne oleiste krople, z 10% kwasem siarkowym podczas ogrzewania wydziela się zapach kwasu octowego, reakcje zacylowanej grupy fenolowej i transestryfikacji. Po hydrolizie pozytywna reakcja z chlorkiem żelaza.

Prokaina - reakcje aromatycznej grupy aminowej, z 15% roztworem NaOH bezbarwne oleiste krople przechodzące w biały krystaliczny osad.

Oksyfenoina - reakcja z błękitem bromofenolowym w obecności wodorofosforanu potasu i węglanu sodu. Reakcja na wykrywanie jonu bromkowego.

Sole heterocyklicznych zasad alifatycznych

Atropina - próba Vitaliego: po rozpuszczeniu w 65% kwasie azotowym odparowaniu do sucha na łaźni wodnej i dodaniu niewielkiej ilości rozcieńczonego KOH pojawia się charakterystyczne fioletowe zabarwienie (4-nitroapoatropina), pod wpływem K₂Cr₂O₇ w 96% kwasie siarkowym wydziela się charakterystyczny zapach aldehydu benzoesowego. Reakcja Wasicky'ego z aldehydem dimetyloaminobenzoesowym pojawia się czerwonofioletowe zabarwienie pogłębiające się po dodaniu kilku kropel wody.

Kodeina - reaguje z odczynnikami zawierającymi 96% kwas siarkowy przechodząc w epomorfinę lub jej 3,4-chinon. Z odczynnikiem Marquisa produkt o zabarwieniu fioletowym (stabilizowana mezomerycznie forma jonu oksoniowego). Z roztworu jej soli, kodeiny nie można wytrącić amoniakiem a wyłącznie NaOH lub KOH.

Hydroksyzyna - próby na obecność fluorowca organicznie związanego. Ze stężonym (96%) kwasem siarkowym zabarwienie żółtoczerwone.

Pochodne imidazolu i imidazoliny

Pilokarpina - w roztworach wodnych nietrwała i ulega różnym przemianom chemicznym - między innymi do kwasu pilokarpowego. Rozróżnienie metodą TLC. Fioletowe zabarwienie warstwy organicznej w reakcji z CrO₅. Utlenienie HgCl₂ do wolnej rtęci. W 10% NaOH oleiste krople.

Pochodne imidazoliny hydrolizują w środowisku zasadowym do pochodnych etylenodiaminy, które dają reakcje na grupę aminową a poszczególne związki rozróżnia się na podstawie licznych reakcji barwnych (Marquisa, Erlicha, solą Reineckego, kwasem azotowym). Fioletowe zabarwienie w reakcjach z ninhydryną oraz nitroprusydkiem sodu wobec NaOH i NaHCO₃.

Antazolina ulega sprzęganiu z solą diazoniową 4-nitroaniliny.

Pochodne chinoliny i izochinoliny

Wytrącają czerwone osady z odczynnikiem Dragendorffa, w obecności kwasów tlenowych wykazują niebieską fluorescencję, dają reakcje charakterystyczne dla wiązania nienasyconego. Pozytywne próby: talejochinowa i erytrochinowa.

Papaweryna po ogrzaniu z bezwodnikiem octowym w 96% kwasie siarkowym wykazuje intensywna jasnozieloną fluorescencję. Pod wpływem mieszaniny nitrującej roztwór zabarwia się na fioletowo (zw. sulfonowy), porem czerwono (6'-nitropapaweryna*H₂SO₄) a po dodaniu wody krystalizuje żółta nitropapaweryna. Z 10% FeCl₃ zabarwienie zielone przechodzące w fioletowe a pod wpływem kwasu azotowego ciemnoczerwone.

Chlorochina - próby na obecność fluorowca organicznie związanego, w reakcji z dwuchromianem potasu w kwasie siarkowym zabarwienie czerwone.

Alkaloidy chinowe - z kwasem siarkowym (16%) niebieska fluorescencja, reakcje wiązania nienasyconego, reakcja talejochinowa - zielone zabarwienie, erytrochinowa - czerwone. 10% roztwór jodu w etanolu wobec kwasu octowego i siarkowego - osad w kształcie rombów.

Pochodne hydrazynoftalazyny, dibenzoazepiny, akrydyny i fenotiazyny.

Mono i di hydrazynoftalazyny reagują z odczynnikami łagodnie utleniającymi: brom, jod, odczynniki Tollensa i Fehlinga.

Hydralazynoftalazyny - reakcje podstawienia hydrazynowego, z 10% NaOH zabarwienie żółte, 50% roztwór chlorku żelaza - zabarwienie niebieskie, nitroprusydek sodu w 20% NaOH czerwonofioletowe, pozytywne reakcje z Fe²⁺ (amarantowa barwa) i Hg²⁺ (pomarańczowa)

Etakrydyna - zielonkawa fluorescencja roztworu wodnego, żółty osad z kwasem siarkowym (16%) i dwuchromianem potasu. Ciemnoczerwone zabarwienie z 10% roztworem HNO₂. Pozytywna reakcja z odczynnikiem Erlicha. Niebieskozielony osad z 0,05 mol/l roztworem jodu.

Fenotiazyny - obecność atomu siarki organicznie związanej, czerwone lub niebieskie zabarwienie z 96% kwasem siarkowym, prometazyna daje różowy osad z AgNO₃ w 0,001mol/l kwasie siarkowym, z kwasem azotowym białe osady (wyjątek prometazyna - roztwór i osad różowy), duża wrażliwość na obecność światła i tlenu atmosferycznego, tworzenie barwnych wolnych rodników:

RÓŻNICOWANIE WSZYSTKICH ZWIĄZKÓW NA PODSTAWIE: ABSORPCJI UV/IR CHROMATOGRAFII CIENKOWARSTWOWEJ (TLC), ORAZ POMIARÓW TEMPERATURY TOPNIENIA SAMYCH ZWIĄZKÓW BĄDŹ ICH POCHODNYCH (NAJCZĘŚCIEJ PIKRYNIANÓW), PARAMETRÓW FIZYKOCHEMICZNYCH, ROZPUSZCZALNOŚCI W ROZPUSZCZALNIKACH ORGANICZNYCH JAK I WODNYCH ROZTWORACH.

6

---