Производные фурана 1 В основе строения ЛВ

Производные фурана 1

В основе строения ЛВ данной группы лежит ядро фурана – пятичленного цикла с атомом кислорода Подобно бензолу фуран обладает ароматическим характером и п/э вступает в р. замещения. Наибольшее значение для медицины представляют 5 -нитрозамещенные фурана. Наличие нитрогоуппы придает антибактериальные свойства. Если в положение 3 ввести еще нитрогруппу, то активность снижается. 2

Также обязательна азометиновая группа -CH=N-. Удлинение боковой углеродной цепочки R приводит к увеличению активности и снижению токсичности. В медицине применяют производные фурана, имеющие различные заместители в 2 положении 3

Нитрофурал (Nitrofuralum) Фурацилин 5 -нитрофурфурола семикарбазон 4

Нитрофурантоин (Nitrofurantoinum) Фурадонин N-(5 -нитро-2 -фурфурилиден)-1 -аминогидантоин 5

Фуразолидон (Furazolidonum) N-(5 -нитро-2 -фурфурилиден)-3 -аминооксазолидон-2 6

Фуразидин (Furazidinum) Фурагин 1 -[3 -(5 -нитро-2 -фурил)аллилиденамино]гидантоин 7

Это желтые с зеленоватым (нитрофурал, нитрофрантоин, фуразолидон) или оранжевым оттенком (фуразидин) кристаллические вещества, без запаха, горького вкуса, о. м. р. воде и спирте. Ввиду наличия нитро и амидной групп нитрофурал имеет в растворах кислую реакцию и лучше других растворяется в щелочах Фуразидин растворимый содержит 10% калиевой соли фуразидина и 90% Na. Cl 8

Получение Производные нитрофурана м. рассматривать как продукт взаимодействия 5 -нитрофурфурола с аминогруппой соответствующего заместителя 5 -нитрофурфурол получают из фурфурола 9

Конденсация нитрофурфурала с различными соединениями, содержащими аминогруппу, позволяет получить необходимые ЛВ 10

ФГ-? 11

ФГ-? 12

ФГ ядро нитофурана нитрогруппа азометиновая группа -CH=Nамидные группы (замещ-я и незамещ-я) гидразиновая связь =N-NHимидная группа -СO-NH-CO- у нитрофурантоина и фуразидина сложноэфирная группа в лактамном кольце фуразолидона 13

Качественный анализ 1. Определяют Т плавления (нитрофурантоин и фуразолидон плавятся с разложением) 2. СПФ в УФ- и видимой области спектра (NO 2 -гр. , двойные связи – наличие сопряженных связей в структуре данных ЛВ обуславливает их окраску) 3. ИК-спектроскопия 14

Кислотно-основные свойства У нитрофурала кислотные свойства обусловлены подвижным ат. H амидной группы –CO-NH 2 Нитрофурантоин проявляет кислотные свойства за счет кето-енольной и лактим-лактамной таутомерии в гидантоиновом кольце, фуразидин – лактим-лактамной таутомерии Наиболее слабо кислотные свойства выражены у 15 фуразолидона

Реакции подлинности 1. Как кислоты, ЛВ реагируют со щелочами С 10% р-ром Na. OH перераспределение электронной плотности усиление окраски 16

Темно-красное окрашивание нитрофурантоина обуславлено таутамерными превращениями в ядре гидантоина 17

Нагревание фуразолидона с 30% р-ром Na. OH приводит к расщеплению лактонного цикла и появлению бурого окрашивания 18

2. За счет кислотных свойств все пр-ные фурана растворяются в протофильных растворителях (пиридин, ДМФА), образуя окрашенные анионы, которые с катионами щелочных металлов образуют соли различной окраски Нитрофурантоин + ДМФА + сп. р-р KOH коричнево-желтое окрашивание Фуразолидон + ДМФА + сп. р-р KOH фиолетовое окрашивание 19

Отличить производные нитрофурана друг от друга можно по окраске со спиртовым раствором KOH в сочетании с ацетоном нитрофурал темно-красное окрашивание нитрофурантоин зеленовато-желтое, переходящее в бурое, затем в бурый осадок фуразолидон постепенно появляющееся красное окрашивание, переходящее в бурое фуразидин красное окрашивание, затем красный осадок 20

3. С солями т. м. (Cu 2+, Co 2+, Ag+) образуются окрашенные комплексные соединения (через Na соль) 21

4. Реакция гидролитического расщепления При нагревании нитрофурала с 30% Na. OH 5 нитрофурфурол, гидразин, аммиак 22

5. Окислительно-восстановительные реакции При гидролизе ЛВ образуется 5 -нитрофурфурол, содержащий альдегидную группу 5. 1. Реакция серебряного зеркала 23

5. 2. с реактивом Фелинга 24

5. 3. С реактивом Несслера Если нагревать нитрофурфурол с Zn в HCl, то образуется аминогруппа, но соединения не устойчивы, фурановый цикл разрывается и азокраситель получить не удается 25

Реакции отличия: 1. Нитрофурал подвергается гидролитичекому расщеплению в кислой и щелочной средах В щелочной – реакция 4 В кислой: 26

2. При сплавлении нитрофурала с резорцином в конц. HCl 5 -нитрофурфурол плав желтозеленого цвета, после добавления Na. OH и бутил. спирта ярко-зеленая флуорес-ция в УФ-свете 27

Примеси В ЛВ устанавливают содержание посторонних примесей – ТСХ (доп) В фуразидине определяют отсутствие легкообугливающихся (при 250 о. С) примесей 28

Количественное определение 1. Нитрофурал - йодометрия в щел. среде Йод в щелочной среде диспропорционирует с образованием гипоиодит-ионов: I 2 + 2 Na. OH Na. I + Na. IO + H 2 O Na. IO окисляет нитрофурал до нитрофурфурола: 29

Растворимость нитрофурала в воде улучшают добавлением Na. Cl и нагреванием Далее р-р подкисляют и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия Na. I + Na. IO + H 2 SO 4 I 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O I 2 + Na 2 S 2 O 3 2 Na. I + Na 2 S 4 O 6 Ind – крахмал, || к. о. fэкв(нитрофурала) = ? 30

малое количество щелочи и короткое время действия реактива (1 -2 мин) обусловливают окисление только гидразина, не затрагивая при этом альдегидную группу 5 -нитрофурфурола N 2 -2 – 2 2 e N 20 fэкв(нитрофурала) = 1/4 31

2. Нитрофурантоин и фуразидин – неводное титрование, титрант – метилат натрия в смеси метанола и бензола, среда ДМФА (усиливаются кислотные свойства ЛВ - ядро гидантоина) ДЗ: написать химизм см Ind – тимоловый синий (до голубого окрашив-я) или потенциометрически, fэкв(ЛВ) = 1 32

3. Фуразидин-калий – ацидиметрия, Ind – бромтимоловый синий (от голубоватозеленого до желтого) fэкв(ЛВ) = 1 4. СПФ 5. ФЭК (реакция со щелочью) 6. ГЖХ, ВЭЖХ 33

Хранение Список, в ХУТ в банках темного стекла, в прохладном месте Под действием света происходит необратимое разрушение фуранового цикла (фотодеструкция), Под действием влаги легко гидролизуются Применение Антибактериальные средства Фуразолидон – антибактериальное и антипротозойное средство 34

ЛФ: нитрофурал – таблетки, мазь Нитрофурантоин, фуразолидон и фуразидин – таблетки Фуразидин растворимый – таблетки, капсулы, смесь для приготовления р-ра местного применения 35

Минимум 1. СПФ в УФ-области спектра (кето-группа, бензольное кольцо), ИК, ВЭЖХ СПФ - Хромофорные группы Например, аценокумарол 36

2. Реакцию на фенольный гидроксил с Fe. Cl 3 Например, лиотиронин Аминосалициловая кислота 37 Фиолетовое окрашивание

3. Реакции на ароматическую амино-группу: 3. 1. Образования азокрасителя: Сульфаниламид 38

3. 2. Образование оснований Шиффа: 3. 3. Описание лигниновой пробы: На древесину или газетную бумагу капают ЛВ с ароматич. аминогруппой и разв. HCl (при гидролизе лигнина образ-я аром-кие альдегиды, которые взаимод-ют с аромат-ми аминами, образуя основания Шиффа) 39

3. 4. реакция электрофильного замещения с бромной водой или раствором йода (бром добавляется по каплям. т. к. при избытке брома возможно окисление перв. аром. аминогруппы) желтоватый (Br 2) желтый (I 2) 40

4. Реакция комплексообразования с солями меди или кобальта (через Na соль, не д. б. избытка Na. OH, иначе выпадут в осадок гидроксиды меди или кобальта – п/э используют только 0, 1 н. Na. OH) 41

5. На амидную группу - гидроксамовая проба Нагревают со щелочью в присутствии гидроксиламина, после подкисления и добавления Fe. Cl 3 образуются гидроксаматы железа 6. Аналогично – на сложноэфирную группу 42

7. Реакции на ковалентно связанную серу: 7. 1. минерализация с HNO 3 конц. при кипячении 43

7. 2 Минерализ-я нагреванием с крист. Na. OH 7. 3. Нагревание со смесью для спекания 44

Количественное определение о 1. 1. Нитритометрия (при Т 20 во избежание разложения соли диазония и потерь азотистой к-ты) 2 HNO 2 + 2 KI + 2 HCl I 2 + 2 KCl + 2 NO + 2 H 2 O Ind – иодкрахмальная бумага, титруют до появления синего окрашивания, KBr - катализатор fэкв(ЛВ) = 1 45

1. 2. Прямая броматометрия (сульфаниламид) KBr. O 3 + 5 KBr + 6 HCl 3 Br 2 + 6 KCl + 3 H 2 O Титрант - KBr. O 3 Ind – м/о или м/к (избыточная капля KBr. O 3 дает избыточную каплю Br 2 , которая обесцвечивает индикатор) до обесцвечивания окраски), || к. о. fэкв(сульфаниламида) = 1/4 46

Обратная броматометрия (сульфацетамид натрия, сульфадиметоксин, сульфален) KBr. O 3 + 5 KBr + 6 HCl 3 Br 2 + 6 KCl + 3 H 2 O Br 2 + 2 KI I 2 + 2 KBr I 2 + Na 2 S 2 O 3 2 Na. I + Na 2 S 4 O 6 Ind – крахмал, || к. о. fэкв(ЛВ) = 1/4 47

1. 3. Обратная иодхлорметрия ICl + KI I 2 + KCl I 2 + Na 2 S 2 O 3 2 Na. I + Na 2 S 4 O 6 Ind – крахмал, || к. о. fэкв(ЛВ) = 1/4 2. Алкалиметрия, ацидиметрия 48

2. Алкалиметрия, ацидиметрия 49

в 50

в 51

в 52

в 53

в 54

в 55

в 56

в 57

в 58

в 59

в 60

в 61

в 62

в 63