Функциональная группа это атом или группа атомов

Функциональная группа – это атом или группа атомов неуглеводородного характера, которые определяют принад-лежность соединения к определённому классу. Функциональные группы обуславливают: Øсвойства веществ; Øхарактер реакций идентификации; Øметодов количественного определения.

Классификация функциональных групп 1) обуславливающие кислые свойства вещества: Ø карбоксильная (-СООН); Ø имидная (-NH); Ø енольная [C=C(OH)]; Ø ендиольная (-С = С-); ОН ОН Ø фенольный гидроксил ОН

2) обуславливающие основные свойства вещества – первичная аминогруппа (в алифатических и ароматических соединениях) свободная и замещенная; R 1 R-(CH 2)n-N R 2 NH 2 аминная третичная R – N гидразинная (H 2 N – NH 2) R 1 R 2

3) не проявляют ни кислые, ни основные свойства: Ø aльдегидная –C–H O Ø метоксильная (ОСН 3); Ø оксиметильная или первичноспиртовая R-CH 2 OH; Ø эфирная (R-O-R 1); Ø сложноэфирная –C–O-; O Ø группы с непредельной или ненасыщенной углеродной связью (=С=С=); Ø лактонная O Ø лактамная O NH O

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ I. Гидроксильная атомные спирты). группа – спиртовая (одно- Образование сложного эфира: C 2 H 5 OH + CH 3 COOH H 2 SO 4 конц. C 2 H 5 О – CH 3 + H 2 O O этилацетат с характерным запахом Образование йодоформа: C 2 H 5 OH + 6 Na. OH + 4 J 2 → CHJ 3↓ + HCOONa + 5 Na. J + 5 H 2 O жёлтый осадок, характерный запах

II. Гидроксильная группа – фенольная. Лекарственные средства, содержащие фенольную группу: Ø салициловая кислота; Ø ацетилсалициловая кислота; Ø салицилат натрия; Ø резорцин; Ø адреналин; Ø пиридоксин; Ø морфин. C 6 H 5 OH + Fe. Cl 3 C 6 H 5 OFe. Cl 2 + HCl

III. Карбонильная группа – альдегидная. Лекарственные средства: Ø глюкоза; Ø раствор формальдегида. Реакция «серебряного зеркала» Ag. NO 3 + 3 NH 4 OH → [Ag(NH 3)2]OH + NH 4 NO 3 + 2 Н 2 О t 2[Ag(NH 3)2]OH + R–C–H → 2 Ag↓ + R –C– OH + 4 NH 3↑+ H 2 O O серый осадок или «зеркало» O

Образование ауринового красителя (раствор формальдегида). HOOC H–C-H HO H COOH HO HOOC COOH CH 2 OH CH COOH O CH [O] -H 2 O COOH O HO HOOC -H 2 O OH HO HOOC H 2 SO 4 к. HO COOH OH OH красное окрашивание

Реакция с жидкостью Фелинга t R–C–H + 2 Na. OOC–CH–CH–COOК + 2 H 2 O → O O O Cu t → R–C–OH + Cu 2 O↓ + 2 Na. OOC–CH–CH–COOК кирпично-красного OH OH O цвета

IV. Карбоксильная группа Ацетаты

Бензоаты. Лекарственные средства: Ø натрия бензоат; Ø бензойная кислота. c раствором Fe. Cl 3 розовато-желтый осадок, растворимый в эфире. 6 COONa COO- + 2 Fe. Cl 3+10 H 2 O→ Fe • Fe(OH)3 • 7 H 2 O↓+ 3 +6 Na. Cl+ 3 COOH

Салицилаты. Лекарственные средства: Ø салициловая кислота; Ø натрия салицилат. c раствором Fe. Cl 3 появляется сине-фиолетовое или красное окрашивание, разведенной уксусной сохраняется кислоты, прибавлении хлороводородной кислоты. в присутствии исчезает при

COOН Fe. Cl 3 OН COO Fe+ O салициловая кислота COO Fe. Cl O сине-фиолетовое окрашивание

Цитраты. Лекарственные средства: Ø цитрат натрия; Ø гидроцитрат натрия. Н 2 С — СООNa 2 НOС — СООNa + 3 Ca. Cl 2 Н 2 С — СООNa Н 2 С — СООt НOС — СОО- Ca 3↓+ 6 Na. Cl белый осадок Н 2 С — СОО- 2

никотиновая кислота

V. Простые эфиры (R – O – R) Лекарственное средство: Ø димедрол C 6 H 5 Образование оксониевой соли CH 3 CH – O – CH 2 – N • HСl + к. H 2 SO 4 CH 3 C 6 H 5 CH 3 CH – O – CH 2 – N • HСl HSO 4 CH 3 H + ярко-желтое окрашивание, исчезает от воды

VI сложноэфирная группа

VII. Амины ароматические первичные (R – NH 2) Лекарственные средства: Ø анестезин; Ø новокаин; Ø стрептоцид; Ø норсульфазол; Ø сульфацил натрия; Ø натрия пара-аминосалицилат.

Реакция образования азокрасителя Препарат растворяют в разведенной хлористоводородной кислоте, прибавляют раствор нитрита натрия. Полученный раствор прибавляют к щелочному раствору ß-нафтола, образуется вишнево-красное окрашивание или оранжево-красный осадок. N +≡ N NH 2 Na. NO 2 HCl Cl. N=N Na. O + ОН Na. OH

VIII. Имидная группа (–NH–) NH 2 - сульфаниламидные препараты H N O N H SO 2–NH–R O R R барбитураты - O Лекарственное средство растворяют в 0, 1 N растворе Na. OH (натриевые соли растворяют в воде), прибавляют раствор сульфата меди (II), образуются осадки различного цвета. Сульфацил натрия – голубовато-зелёный Фенобарбитал – бледно-сиреневый

VIII Имидная группа. Сульфаниламидные препараты, барбитураты, пуриновые основания.

Кислотно-основное титрование в неводных средах Определяют вещества, которые в водной среде невозможно определить методом нейтрализации 1. Из-за плохой растворимости 2. Нечеткий переход окраски индикатора 3. Из-за нейтрального характера солей

МЕТОД НЕВОДНОГО ТИТРОВАНИЯ Классификация растворителей 1) Амфитропные или амфотерные: H 2 O, CH 3 OH, C 2 H 5 OH и другие. Эти растворители играют роль основания по отношению к кислотам и роль кислоты по отношению к основаниям. 2) Протогенные или кислотные: HF, H 2 SO 4, HCOOH, CH 3 COOH и другие вещества кислотного характера. Молекулы протогенных растворителей склонны отдавать свои протоны и превращаться в основания: HF + C 2 H 5 OH → C 2 H 5 OH 2+ + F-

3) Протофильные или основные: NH 3, H 2 N-NH 2, H 2 N(CH 2)2 NH 2, HCON(CH 3)2 и другие вещества основного характера. Молекулы протофильных растворителей отличаются большим сродством к протону и поэтому легко присоединяют протоны: HCON(CH 3)2 + CH 3 COOH [HCONH(CH 3)2]+ + СН 3 СОО 4) Апротонные или апротные: C 2 H 6, C 6 H 12, CCl 4 и другие вещества нейтрального характера, молекулы которых не способны ни отдавать, ни присоединять протоны, т. к. молекулы апротонных растворителей не диссоциированы.

Преимущество метода кислотноосновного титрования в неводных средах состоит и в том, что он позволяет определять соли органических оснований или кислот по физиологически активной части молекулы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ИХ СОЛЕЙ. HCl. O 4 кислота + CH 3 COOH → основание Cl. O 4 - + CH 3 COOH 2+ ион ацетония Ацетат-ионы, обуславливающие в безводной уксусной кислоте щелочность раствора, нейтрализуются ионами ацетония, обуславливающими в том же растворителе кислотность раствора: CH 3 COO- + CH 3 COOH 2+ → 2 CH 3 COOH

Реакция нейтрализации сопровождается образованием молекул того растворителя, в среде которого протекает данная реакция. 1) HCl. O 4 + 2 CH 3 COOH → 2 CH 3 COOH 2+ + 2 Cl. O 4 ацетоний СН 3 CH 3 COOH 2) 2 R – N – CH 3 · HCl + Hg(CH 3 COO)2 СН 3 2 R – N+ – CH 3 COO- + Hg. Сl 2 Н+ ацетат димедрола

СН 3 3) 2 R – N+ – CH 3 COO- + 2 CH 3 COOH 2+ Н+ СН 3 2 R – N+ – CH 3 + 4 CH 3 COOH Н СН 3 4) 2 R – N+ – CH 3 + 2 Cl. O 4 - → 2 R – N+ – CH 3 Cl. O 4 Н Н перхлорат

Суммарно: СН 3 CH 3 COOH 2 R – N – CH 3 · HCl + 2 HCl. O 4 + Hg(CH 3 COO)2 ледяная СН 3 2 R – N+ H·Cl. O 4 - + Hg. Cl 2 + 2 CH 3 COOH СН 3 При количественном определении лекарственных веществ в растворах для инъекций методом неводного титрования необходимо предварительно удалить воду. Это достигается либо упариванием на водяной бане (например, раствор димедрола для инъекций 1%), либо нагреванием с уксусным ангидридом, при этом вода превращается в уксусную кислоту. Н 2 О + (СН 3 СО)2 О → 2 СН 3 СООН

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТ. Определение фармакопейных препаратов барбитуратов проводится в среде ДМФА путем титрования более сильных кислот (барбитал, фенобарбитал) 0, 1 N раствором Na. OH в смеси метилового спирта и бензола. H N O С 2 Н 5 O N H С 2 Н 5 O кислота + H–C–N O основание СН 3

N O С 2 Н 5 HO N H С 2 Н 5 O основание N +H–C– СН 3 N+ CH 3 ONa СН 3 O кислота O С 2 Н 5 ON H H С 2 Н 5 O +H–C–N O Индикатор – тимоловый синий СН 3 + CH 3 OH

N O С 2 Н 5 ON H С 2 Н 5 + Na. OH O N O С 2 Н 5 Na. O N H С 2 Н 5 O + H 2 O