ID: 6297

Название работы: Фармакопейный анализ спиртов и простых эфиров

Категория: Реферат

Предметная область: Химия и фармакология

Описание: Фармакопейный анализ спиртов и простых эфиров Спирты R—ОН Спирты можно рассматривать как углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены –ОН группами. В зависимости от числа гидроксильных г...

Язык: Русский

Дата добавления: 2012-12-31

Размер файла: 138 KB

Работу скачали: 36 чел.

Фармакопейный анализ спиртов и простых эфиров

Спирты R—ОН

Спирты можно рассматривать как углеводороды, в которых один или несколько атомов     водорода  замещены –ОН группами. В зависимости от числа гидроксильных групп спирты могут быть одноатомными, двух-, трехатомными и т.д.

По числу заместителей у атома углерода различают первичные, вторичные и третичные спирты:     R — CН2 — ОН        ‌                   R — CН — ОН                            R — C — ОН

                                                                          |‌‌                                    

                                                                                  R1                                           R1     R2

Введение –ОН в молекулу углеводорода оказывает влияние на физические, химические и физико-химические свойства. Гидроксил повышает растворимость вещества в воде. При увеличении длины углеводородной цепи растворимость уменьшается. В ряду:  первичные → вторичные → третичные спирты растворимость увеличивается.  Одноатомные спирты – это низкокипящие жидкости (этанол), трехатомные  (глицерин) -  вязкие жидкости, а шестиатомные (маннит) – твердые вещества. Присутствие –ОН в молекуле вещества придает сладкий вкус, который почти не проявляется у одноатомных спиртов, но с увеличением числа –ОН групп проявляется более резко, например, глицерин имеет ясно выраженный сладкий  вкус, а маннит (гексаоксигексан)  - близок по вкусу и свойствам к сахарам:

Введение одного гидроксила в молекулу углеводорода повышает физиологическую активность  (наркотические свойства) и увеличивает  токсичность.  Увеличение  количества –ОН групп ведет к уменьшению наркотических свойств (гликоль, глицерин, маннит) и к снижению токсичности. Введение галогена в молекулу спирта усиливает его физиологические свойства.

Лекарственные вещества, содержащие спиртовый гидроксил

C2H5OH ρ = 0,812 - 0,808 (95 - 96%)

Спирт этиловый         Spiritus aethylicus, Spiritus vini

         В ГФ приведены 2 статьи на спирт этиловый: 95 %-ный  и  90, 70 и 40 %-ные растворы.

Описание. Прозрачная, бесцветная, подвижная жидкость, с характерным запахом, жгучим вкусом. Кипит при 78 оС, легко воспламеняется, горит синеватым бездымным пламенем. Смешивается во всех соотношениях с водой и большинством органических растворителей.

СН2- ОН ‌‌                     |                    СН – ОH ‌‌                     |                    СН2- ОН

Глицерин Glycerinum

2

Состав:   Глицерина дистиллированного 1 кг,

                        Воды очищенной до ρ = 1,223 – 1233 (по массе 86 - 90 % глицерин).

Описание. Густая, прозрачная, бесцветная или почти бесцветная гигроскопичная жидкость, без запаха, сладкого вкуса. Смешивается с водой и спиртом, мало смешивается с эфиром. Температура кипения глицерина 29 0С.

Получение

C2H5OH: Для медицинских целей получают этиловый спирт биологическим методом из   растительного сырья, содержащего крахмал или сахар (рожь, пшеница, картофель, виноградные соки).

Крахмалсодержащее сырье сначала измельчают, затем обрабатывают перегретым паром до образования густой массы, после охлаждения добавляют солод (измельченные проросшие зерна ячменя), содержащий фермент амилазу, который катализирует процесс образования мальтозы из крахмала:     2 (C6H10O5)n  + n H2O   →  n C12H22O11

                                                крахмал                                    мальтоза

Глюкоза образуется из мальтозы под влиянием фермента мальтазы, содержащегося в дрожжах:   C12H22O11  + H2O → 2 C6H12O6

             мальтоза                             глюкоза

В дрожжах также содержится фермент зимаза, который способствует образованию этилового спирта и углекислого газа:   C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 СО2↑     

После брожения получается бражка,  содержащая 10-18 % спирта, ее подвергают дробной перегонке и получают сначала 70 %, а из него 95-96 % спирт – сырец. Он содержит примеси побочных продуктов: сивушные масла, уксусный альдегид, глицерин и т.д. Очистку ведут с помощью активированного угля и дробной перегонки.

Глицерин: получают омылением жиров по способу К. Шееле под действием липаз или других катализаторов:

Подлинность

C2H5OH:  1) Образование йодоформа. При нагревании спирта этилового с йодом в щелочной среде ощущается запах йодоформа и постепенно образуется желтый осадок:

                            C2H5OH + 4 I2 + 6 NaOH →  CHI3 ↓ + HCOONa + 5 NaI + 5 H2O

                                                                   желтый,

                                                                                  запах     

2)   Образование этилацетата. Реакция основана на способности спиртов к этерификации при

3

нагревании с карбоновыми кислотами в присутствии концентрированной серной кислоты:

                                  СH3COOH + C2H5OH → СH3 – C = O      +  H2O

                                                                                   OC2H5

                              фруктовый запах

3) При действии сильных окислителей спирт этиловый окисляется до ацетальдегида и далее до кислоты уксусной:            C2H5OH + [О] + H2SO4 → CH3 – C = O  +  H2O

                                                                                                     H

                                                                                         запах свежих яблок

Если пробирку накрыть бумагой, пропитанной нитропруссидом натрия и пиперидином, то появится синее пятно. При использовании калия перманганата в кислой среде будет наблюдаться еще и его обесцвечивание, а в случае прибавления K2Cr2O7 и разведенной H2SO4 – зеленое окрашивание, обусловленное образованием Cr2(SO4)3.

Глицерин:  1) Образование акролеина. В присутствии калия гидросульфата происходит дегидратация глицерина и образуется непредельный альдегид – акролеин - неприятного специфического и раздражающего запаха.

2) Глицерин как многоатомный спирт проявляет более сильные кислотные свойства и взаимодействует с меди гидроксидом, образуя комплекс синего цвета:

CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2 SO4

              голубой

                       синий

Доброкачественность

C2H5OH:  1) Допускаются:

•  восстанавливающие вещества, их определяют с  KMnO4 при температуре 15 оС. При стоянии окраска должна достигать окраски эталона не ранее, чем через 20 минут. Сравнивают с эталоном -  CoCl2 + нитрат уранила.

2) Недопускаются:

•  органические основания определяют нагреванием с  разведенной H2SO4 и последующим добавлением раствора натрия гидроксида; не должно быть запаха аммиака;
•  метанол и другие летучие вещества определяют методом ГЖХ или хромотроповой кислотой после окисления калия перманганатом (не должно быть фиолетовой окраски);

4

•  сивушные масла – на фильтровальную бумагу помещают смесь этанола, воды и глицерина; после испарения жидкости не должен ощущаться посторонний запах;
•  альдегиды определяют ФЭК по реакции с кислотой фуксинсернистой; при наличии альдегидов образуется краситель пурпурно-красного цвета;
•  фурфурол определяют реакцией образования основания Шиффа с анилином; раствор должен быть бесцветным:

•  дубильные и другие экстрактивные вещества определяют добавлением NH4OH; раствор д.б. бесцветным;
•  Cl-, SO42-, тяжелые металлы.

Глицерин:  1) Допускаются:

•  эфиры определяют добавлением к нейтрализованному раствору 10 мл 0,1 н NaOH, фенолфталеина и титрованием через 15 минут 0,1 н  раствором HCl;
•  Cl-, SO42-, тяжелые металлы;

2) Недопускаются:

•  акролеин и другие восстанавливающие вещества, которые  определяют нагреванием с раствором аммиака; раствор не должен желтеть (акролеин), а от прибавления раствора AgNO3 не должен  образовываться темный осадок (восстанавливающие вещества);
•  соли NH4+  и белковые вещества определяют нагреванием с равным объемом раствора NaOH; не должен ощущаться запаха NH3 и характерный запах животного клея;
•  As, Fe.

Количественное определение

C2H5OH:  

•  по плотности (алкаголиметрические таблицы в ГФ);
•  дихроматометрия;
•  ацетилирование. Обоснование и химизмы см. в функциональном анализе.

Глицерин:

•  по плотности и показателю преломления (рефрактометрия);
•  дихроматометрия, обратное титрование, индикатор - крахмал:

               СН2- ОН

 3  СН – ОH  + 7 K2Cr2O7 + 56 HNO3 → 9 CO2↑ + 14 KNO3 + 14 Cr(NO3)3 + 40 H2O

               СН2- ОН

5

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

•  ацетилирование (см. функциональный анализ).

Применение, хранение

Спирт этиловый обладает наркотическим действием, воздействуя на кору головного мозга, вызывает алкогольное возбуждение. В концентрации 50 - 70 %  обладает дезинфицирующим свойством. Применяют наружно для компрессов и для обтираний как антисептик и раздражающее средство. При изготовлении настоек и экстрактов применяют этиловый спирт как растворитель.

Глицерин применяют для смягчения кожи рук, для приготовления туалетного мыла и других косметических средств, а так же в качестве основы для приготовления мазей.

Хранят в хорошо укупоренной таре, в прохладном месте, т.к. спирт летуч, а глицерин может поглощать влагу.

Простые эфиры   R – O – R1

Их можно рассматривать как производные спиртов и фенолов, в которых атом водорода в гидроксиле замещен на углеводородный радикал. Это мало реакционноспособные вещества, однако они легко окисляются даже кислородом воздуха до перекисных соединений, которые могут быть причиной взрыва.

Лекарственные вещества

C2H5 - O - C2H5 ρ = 0,714 – 0,717,  Ткип. = 34-36 0С	Эфир медицинский,       Aether medicinalis диэтиловый эфир
ρ = 0,713 – 0,714,  Ткип. = 34-35 0С	Эфир для наркоза          Aether pro narcosi

Описание. Бесцветная, прозрачная, подвижная жидкость жгучего вкуса со своеобразным запахом. Легко воспламеняется. Эфир растворим  в 12 ч воды, смешивается во всех соотношениях со спиртом, бензолом, хлороформом.

Отличаются вещества лишь степенью чистоты.

Получение

Получают эфир нагреванием спирта с серной кислотой при температуре 130-140 оC.

C2H5OH +  H2SO4  →  C2H5 – HSO4 + H2O

                                                                                                  этилсерная кислота

C2H5 – HSO4 + C2H5OH →  C2H5 − O − C2H5 + H2SO4

                                                                                         диэтиловый эфир

Должен строго соблюдаться температурный режим. Если температура ниже 130 0С, то вместе   с   эфиром   и   водой отгоняется не прореагировавший спирт, а если выше 140 0С, то

6

могут образовываться нежелательные примеси: ацетальдегид, перекиси, гидроперекиси. Эфир отгоняют и очищают.

Подлинность

Работать надо с эфиром вдали от источников огня и помнить о взрывоопасности его паров. Простые алифатические эфиры проявляют свойства оснований за счет наличия в молекуле атома кислорода с неподеленной электронной парой. При действии минеральных кислот простые эфиры образуют оксониевые соли, которые легко гидролизуются в присутствии воды:             R – O – R  + НСl → [ R – O+ – R ] Сl-

‌                                                                                            |

                                                                                  Н

1)  Расщепление простых эфиров происходит при действии бромистоводородной и йодистоводородной кислот. В результате получаются галогеналкан и спирт:

C2H5−O−C2H5  +  НI → C2H5I +  C2H5OH

1.  При окислении диэтилового эфира образуются пероксиды и гидропероксиды.

C2H5−O−C2H5  

                       

                       + H2O + O2возд.                       + H2O2           +  O2возд.

                          

                        CH3–C=O + H2O2            C2H5−O−O−C2H5         CH2=CH–O−C2H5 + H2O2

                             Н                          перекись диэтила                            + H2O

                                                                                           C2H5OH   +   СH2=CHOH

  CH3–CH–O–O–CH–CH3   + [O]

                        

            OH            OH                                                                   CH3 – C = O

      перекись диоксиэтила                                                                                  H

                                                                                                    уксусный альдегид

      CH3–CH–O–OH + CH3–C = O                                                                   + [O]

        |                                    Н

      ОН                                                                                              CH3COOH

          - H2O                                                                                    уксусная кислота

                       O

     CH3–CH     |

                       O

   перекись этилидена

Доброкачественность

Перекись этилидена – очень неустойчивое взрывоопасное вещество, поэтому прежде чем определять Ткип. и нелетучий остаток проводят пробу на перекиси.

1.  Допустимы:
   •  альдегиды, которые открывают реактивом Несслера; допускают возникновение желто-бурой окраски и помутнение нижнего слоя, но не должно быть осадка:     

  

7

H3–C =O + K2НgI4 + 3 KOH → Нg↓ +  CH3COОК + 4 KI + 2 H2O

                                 H 

В эфире для наркоза альдегиды не допускаются;

•  вода (в эфире для наркоза) определяется пикриновой кислотой; сравнивают окраску с эталоном.

1.  Недопустимы:

•  пероксиды определяют с раствором KI; не должно быть пожелтения водного и эфирного слоев:               C2H5–O–O–C2H5 + 2 KI + H2O →  I2 + C2H5–O–C2H5 + 2 KOH
•  сивушные масла – фильтровальная бумага смоченная эфиром не должна иметь постороннего запаха.

Применение,  хранение

Применяют эфир для наркоза. Используют его в настоящее время ограниченно, так как  сейчас применяют менее токсичные вещества.

Хранят  по Сп. Б, в ХУТ оранжевого стекла, в прохладном и защищенном от света месте, вдали от огня. Эфир для наркоза хранят в герметически укупоренных склянках оранжевого стекла по 150 мл, закрытых корковыми пробками с цинковой фольгой, залитыми мастикой. Через 6 месяцев препарат подвергается анализу. Цинковая фольга предохраняет от образования перекисей и альдегидов, восстанавливая их.

Сложные эфиры алифатические

Сложные эфиры – это производные карбоновых кислот, у которых атом водорода в ―СOOH группе замещен на  R. К эфирам азотной кислоты относится нитроглицерин.

СН2- О– NO2 ‌‌                     |                    СН – О– NO2 ‌‌                     |                    СН2- О– NO2 ρ не более 0,829 г/см3

Нитроглицерин Nitroglycerinum                                                          Глицерина тринитрат

Описание. Растворимость. Бесцветная или бледно-желтая маслообразная жидкость. Практически нерастворим  в воде,  растворим  в спирте, эфире.

При  соприкосновении  с  кожей  нитроглицерин  вызывает  сильную  головную   боль. С препаратом надо обращаться с осторожностью при переливании, отвешивании, хранении, так как препарат взрывоопасен при сотрясении и нагревании из-за разложения с выделением огромного количества сильно нагретых газов:

                   СН2- О– NO2

‌‌                     |

              4   СН – О– NO2    →   12 CO2↑ + 6 N2↑ + O2↑ + 10 H2O + Q

‌‌                     |                                  диоксид         азот    кислород   вода

                   СН2- О– NO2           углерода

   8

Если пролит нитроглицерин, то его сразу заливают NaOH, при этом происходит гидролиз.

Получение

Нитроглицерин получают нитрованием глицерина в присутствии водоотнимающих средств при температуре  -15 0C.

                   СН2- ОН                                                 СН2- О–NO2

‌‌                     |‌‌                                                               |

                   СН – ОH  +  3 НNO3 +  H2SO4 к.  →    СН – О–NO2    +  3 H2O

‌‌                     |‌‌                                                               |

                   СН2- ОН                                                 СН2- О–NO2

Подлинность

Подтверждают реакциями на глицерин после щелочного гидролиза (образование акролеина) и на NO3- (без предварительного гидролиза).

Доброкачественность

Допускают наличие примеси диэтиленгликольдинитрата, которую определяют методом ТСХ и  неорганических нитратов.

Количественное определение

1.  Ацидиметрия, вариант гидролиза, способ обратного титрования, индикатор фенолфталеин. Так как продукты гидролиза могут взаимодействовать между собой, то определение ведут в присутствии окислителя H2O2:

       СН2- О– NO2

‌‌         |

       СН – О– NO2   +   5 NaOH   +   H2O2  →   NaNO3 +  2 NaNO2 + HCOONa + CH3COONa + 3 H2O

        |                                 изб.

       СН2- О– NO2

                                              NaOH  + HCl → NaCl + H2O

                                            изб.                                                                                   Э = М.м/5

2)   СПФ после гидролиза в присутствии уксусной кислоты с последующим взаимодействием образовавшейся HNO3 с кислотой фенолдисульфоновой. Образуется желтое окрашивание, которое усиливается при добавлении избытка аммиака (см. учебник).

Применение, хранение

Хранят по Сп. Б небольшие количества, в ХУТ, в прохладном защищенном от света  месте, вдали от огня. Применяют как спазмолитик, коронарорасширяющее средство при стенокардии в виде таблеток, микрокапсул, аэрозолей. Используют 2 % мази, пластыри, диски.