Derivati ​​ugljične kiseline. Amidi ugljične kiseline

Ugljen -dioksid (ugljen -dioksid)- učesnik u mnogim reakcijama karboksilacije i dekarboksilacije in vivo i in vitro.

Karboksilacija je moguća kada spojevi s djelomičnim negativnim nabojem na atomu ugljika reagiraju s ugljikovim dioksidom. U tijelu interakcija ugljičnog dioksida s acetil koenzimom A dovodi do stvaranja malonil koenzima A.

Kao i sama ugljična kiselina, neki njeni derivati ​​također su nepoznati u slobodnom obliku: monohloranhidrid SlSOON i monoamid - karbamičan kiselina H 2 NCOOH. Međutim, njihovi esteri su prilično stabilna jedinjenja.

Za sintezu derivata ugljične kiseline možete koristiti phosgene(kiseli diklorid) COCl 2, lako nastao interakcijom ugljikovog monoksida s klorom na svjetlu. Fosgen je izuzetno otrovan gas (bp. 8 o C); u Prvom svetskom ratu korišćen je kao hemijsko ratno sredstvo.

Etilni ester kloroforminske kiseline pri reakciji s amonijakom stvara etilni ester karbaminske kiseline H 2 NCOOC 2 H 5. Esteri karbaminske kiseline (karbamati) imaju zajednički naziv - uretani.

Urethani su našli primjenu u medicini, posebno kao lijekovi meprotan i etacizin.

Urea (urea)(NH 2) 2 C = O je najvažniji krajnji proizvod ljudskog metabolizma koji sadrži dušik (oko 20-30 g / dan uree se izlučuje urinom).

Kiseline i lužine pri zagrijavanju uzrokuju hidrolizu uree; u tijelu se hidrolizira pomoću enzima.

Kada se polako zagrijava na temperaturu od 150-160 ° C, urea se raspada oslobađanjem amonijaka i stvaranjem biuret.

Kada biuret stupa u interakciju u alkalnim otopinama s ionima bakra (II), opaža se karakteristična ljubičasta boja zbog stvaranja helatnog kompleksa (reakcija biureta). Ostatak biureta u kompleksu helata ima imidnu strukturu.

Derivati ​​karboksilnih kiselina koji sadrže ostatak uree kao supstituent su ureidi. Koriste se u medicini, posebno ureid α -bromoisovalerične kiseline - bromiziran
(bromuralno) - Koristi se kao blagi hipnotik. Njegov učinak nastaje kombinacijom ostataka broma i izovalerične kiseline, poznatih po inhibitornom djelovanju na centralni nervni sistem.

Guanidin (iminourea)- dušikov derivat uree - jaka je baza, budući da je konjugirana kiselina - gvanidinijev ion - mezomerno stabilizirana.

Ostatak gvanidina dio je α -aminokiseline - arginina i nukleinske baze - gvanina.

3.2 Heterofunkcionalan veze u životnim procesima

opšte karakteristike

Većina tvari uključenih u metabolizam su heterofunkcionalna jedinjenja.

Spojevi se nazivaju heterofunkcionalni ako njihovi molekuli sadrže različite funkcionalne grupe.

Kombinacije funkcionalnih grupa tipičnih za biološki važna jedinjenja predstavljene su u Tabeli 3.2.

Tabela 3.1. Najčešće kombinacije funkcionalnih skupina u biološki važnim alifatskim spojevima

Među heterofunkcionalnim spojevima u prirodnim objektima najčešći su amino alkoholi, aminokiseline, hidroksikarbonilni spojevi, kao i hidroksi i okso kiseline (Tablica 9.2).

Tabela 9.2. Neke hidroksi i okso kiseline i njihovi derivati

* Za di- i trikarboksilne kiseline - uz učešće svih karboksilnih grupa. Za nepotpune soli i funkcionalne derivate dodaje se prefiks hidro)-, na primjer, "hidroksalat" za HOOC -COO - anion.

Od posebnog biološkog značaja α-aminokiseline opisani su u poglavlju 12. Polihidroksialdehidi i polihidroksi ketoni (ugljikohidrati) razmatrani su u poglavlju 13.

U aromatskoj seriji zasnivaju se važni prirodni biološki aktivni spojevi i sintetički lijekovi (vidi 9.3) i-aminofenol, i-aminobenzoik, salicil i sulfanilna kiselina.

Sistematski nazivi heterofunkcionalnih jedinjenja konstruisani su prema opštim pravilima supstitucione nomenklature (vidjeti 1.2.1). Međutim, za brojne široko rasprostranjene kiseline preferiraju se trivijalna imena (vidi tablicu 9.2). Njihova latinska imena služe kao osnova za nazive aniona i derivata kiseline, koji se često ne podudaraju s ruskim trivijalnim imenima.

Reaktivnost

Ugljična kiselina, poput mnogih drugih kiselina, tvori niz derivata: soli, estri, anhidridi klora, amidi itd.

Za medicinu su amidi ugljične kiseline od velikog interesa, budući da su njihovi derivati ​​vrijedni lijekovi.

Ugljena kiselina, kao dvobazna kiselina, formira dvije vrste amida: a) nepotpuni amid (proizvod zamjene jednog hidroksila amino grupom) - karbaminska kiselina; b) pun

amid (produkt supstitucije dva hidroksila za amino grupe) - karbamid ili urea.

Slobodna karbaminska kiselina je nepoznata zbog velike sklonosti razlaganju na ugljični dioksid i amonijak. Ali njegovi kiseli kloridi, soli i eteri su dobro poznati. Za medicinsku praksu važni su esteri karbaminske kiseline nazvani uretani, koji imaju hipnotički učinak.

Ovisno o prirodi alkohola s kojim je karbaminska kiselina esterificirana, mogu se dobiti različiti uretani.

Od derivata uree, za medicinu su najzanimljiviji njeni acilni derivati, u kojima je vodik amino grupe uree zamijenjen kiselinskim ostatkom - acil (Ac je ostatak bilo koje kiseline).

Acilishe derivate uree prvi je nabavio N.N. Zinin i nazvao ga ureides.

Kada urea reagira s jednobaznom karboksilnom kiselinom, stvaraju se otvoreni (aciklični) ureidi.

Kada urea reagira s dvobaznom karboksilnom kiselinom, može se dobiti i otvorena i zatvorena (ciklična) urea, ovisno o reakcijskim uvjetima.

Zamjenom vodika u metilenskoj skupini (položaj 5) molekula barbiturne kiseline s različitim radikalima, moguće je dobiti mnoge njegove derivate (barbiturate), koji se u medicini koriste kao hipnotički lijekovi.

Što se tiče fizičkih svojstava, lijekovi koji se odnose na ureide i uretane su bijele kristalne čvrste tvari, teško topljive u vodi, s izuzetkom soli.

Hemijska svojstva ureida i uretana imaju niz zajedničkih karakteristika - kada se zagrijavaju s lužinom, oba oslobađaju amonijak i natrij karbonat, a kada se zakiseli, natrij karbonat oslobađa mjehuriće plina (CO2).

Ostali produkti reakcije u interakciji uretana i ureida s lužinama omogućuju njihovo razlikovanje jedan od drugog.

U slučaju uretana, alkohol (I) nastaje, u slučaju ureida, iatrijeva sol odgovarajuće kiseline (II).

Jedan od predstavnika uretana je lijek meprotan; od otvorenih ureida, bromizoval se koristi u medicini.

Aplikacija. Skladištenje.

kvantifikacija

Bože

Autentičnost

Prijem

Preparati gvožđa

Aplikacija. Skladištenje.

Store u dobro zatvorenoj posudi, na hladnom mjestu, jer natrij tetraborat može izgubiti kristalizacijsku vodu i hidrolizirati se u bornu kiselinu:

Na 2 B 4 O 7 + 7 H 2 O ® 4 H 3 BO 3 ↓ + 2NaOH

Za bornu kiselinu nisu potrebni posebni uslovi skladištenja.

Prijavite se pripravci kao antiseptici za vanjsku upotrebu. Borna kiselina se koristi u obliku 2-3% otopina za ispiranje grla, u obliku otopina glicerina, masti i praškova. U oftalmološkoj praksi koristi se 1-2% otopina. Spojevi bora su otrovni pa se ne koriste interno. Boraks se koristi u obliku 1-2% otopina.

Opis. Rastvorljivost. Svijetli plavkasto-zeleni prizmatični prozirni kristali ili kristalni blijedozeleni prah. Otopimo u vodi, otopine blago kisele reakcije. Erodira u zraku.

Višak redukovanog gvožđa se otopi u 30% rastvoru sumporne kiseline pri t o = 80 o C: Fe + H 2 SO 4 ® FeSO 4 + H 2

Otopina se ispari, pripravak se osuši na t o = 30 o C.

Farmakopejske reakcije se provode za ione željeza i sulfatne ione.

1) Fe 2+: Reakcija formiranja turnboolean plave boje:

FeSO 4 + K 3 + H 2 SO 4 ® FeK ¯ + 2 K 2 SO 4

Reakcija s otopinama lužine i amonijaka:

· FeSO 4 + NaOH + NH4OH ® Fe (OH) 2 ¯ + O 2 zrak. ® Fe (OH) 3 ¯

bijelo smeđa

Reakcija taloženja sulfida:

FeSO 4 + Na 2 S ® FeS ¯ + Na 2 SO 4

2) SO 4 2-: FeSO 4 + BaCl 2 ® BaSO 4 ¯ + FeCl 2

1) dozvoljeno: teški metali, As.

2) neprihvatljivo: soli bakra se otvaraju dodavanjem H 2 O 2 i NH 4 OH, zatim se nastali talog odfiltrira; filtrat bi trebao biti bezbojan.

Permanganatometrija, direktna titracija. Metoda se temelji na oksidaciji Fe (II) kalijevim permanganatom u kiselom mediju do Fe (III). E = M.

10 FeSO 4 + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 ® 5 Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 8 H 2 O

Store u dobro zatvorenoj posudi, na suhom mjestu, izbjegavajući gubitak vode za kristalizaciju i oksidaciju u vlažnom zraku uz stvaranje osnovne soli Fe 2 (OH) 4 SO 4. Na 64 ° C, željezov sulfat se topi u kristalnoj vodi.

Prijavite seželjezni sulfat u kompleksnoj terapiji anemije uzrokovane nedostatkom željeza u obliku tableta i otopina za injekcije. Dodijelite 0,05-0,3 g po dozi.

Ugljična kiselina tvori dvije vrste soli: srednje karbonate i kisele bikarbonate.

NaHCO 3

Natrijev hidrokarbonat Natrii hidrokarbonati

Opis. Rastvorljivost. Beli kristalni prah bez ukusa, slano-alkalnog ukusa, rastvorljiv u vodi, praktično nerastvorljiv u alkoholu. Vodeni rastvori su slabo alkalni. Nakon mućkanja i zagrijavanja vodenih otopina NaHCO 3 na 70 ° C, nastaje dvostruka sol Na 2 CO 3 · NaHCO 3.

Opis. Rastvorljivost. Beli kristalni prah bez ukusa, slano-alkalnog ukusa, rastvorljiv u vodi, praktično nerastvorljiv u alkoholu. Vodeni rastvori su slabo alkalni. Nakon mućkanja i zagrijavanja vodenih otopina NaHCO 3 na 70 ° C, nastaje dvostruka sol Na 2 CO 3 · NaHCO 3.

Prijem

Natrijev bikarbonat otkrio je 1801. godine naučnik V. Rose. Pripravak se dobiva zasićenjem pročišćene sode bikarbone ugljikovim dioksidom:

Na 2 CO 3 · 10 H 2 O + CO 2 → 2NaHCO 3 + 9 H 2 O

kalcinirani pitki dioksid

Autentičnost

Kvalitativnom analizom provode se farmakopejske reakcije za Na + ion i HCO 3 - - i on.

Opće reakcije za CO 3 2- i HCO 3 - - ione:

Pod djelovanjem jake mineralne kiseline, primjećuje se nasilno oslobađanje CO 2:

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2

CO 2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O

krečni dioksid bijeli

ugljenična voda

Posebne reakcije:

1) Karbonati iz ugljikovodika mogu se razlikovati po boji indikatora - fenolftalein. Kada se natrijum karbonat otopi u vodi, reakcija medija je slabo alkalna, pa je boja indikatora ružičasta: Na 2 CO 3 + H 2 O → NaHCO 3 + NaOH

Kada se natrijum bikarbonat otopi, reakcija medija je kisela, a indikator je bezbojan ili blago ružičast: NaHCO 3 + H 2 O → H 2 CO 3 + NaOH

H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O

2) Sa zasićenom otopinom magnezijevog sulfata, karbonati stvaraju bijeli talog na sobnoj temperaturi, a bikarbonati - samo pri vrenju:

4 Na 2 CO 3 + 4 MgSO 4 + 4 H 2 O → 3 MgCO 3 Mg (OH) 2 3 H 2 O ↓ + 4 Na 2 SO 4 + CO 2

2 NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Bože

NaHCO 3: 1) dozvoljeno: Cl -, K +, Ca 2+, Fe, As.

Specifična nečistoća CO 3 2– određuje se kalcinacijom na temperaturi od 300 o C. Gubitak težine u ovom slučaju trebao bi biti najmanje 36,6%. Što je više nečistoća karbonata, to je manji gubitak težine pri paljenju. Teoretski gubitak iznosi 36,9%. Razlika između teorijskog gubitka težine i onog navedenog u Državnoj farmakopeji određuje dopuštenu granicu nečistoće karbonata u pripravku - 0,3%.

2) nije dozvoljeno: NH 4 + soli i teški metali.

kvantifikacija

Acidimetrija, direktna titracija, izvagani dio se otopi u svježe prokuhanoj i ohlađenoj vodi kako bi se uklonio CO 2, titriran s 0,5 N HCl, indikator je metil narančasta. E = M.

Aplikacija. Skladištenje.

Store u dobro zatvorenoj posudi. Tvar je stabilna na suhom zraku, ali na vlažnom zraku polako gubi CO 2 i stvara Na 2 CO 3.

Prijavite se kao antacid unutar, kao i izvana u obliku ispiranja, ispiranja, inhalacija 0,5 - 2% otopina.

Posebnost pripreme injekcijskih otopina NaHCO 3

Injekcioni rastvori NaHCO 3 se sterilišu na 100 o C tokom 30 minuta. U tom slučaju nastaje CO 2, pa se boce s injekcijskim rastvorom NaHCO 3 pune 2/3 zapremine na temperaturi ne većoj od 20 o C.

Nakon sterilizacije, otopina se hladi dok se rezultirajući CO 2 potpuno ne otopi.

Opis. Rastvorljivost. Bezbojni prozirni kristali ili bijeli kristalni prah, bez mirisa, blago gorkog okusa. Sublimira i erodira. Malo ćemo se otopiti u vodi, otopit ćemo se u alkoholu, malo ćemo se otopiti u kloroformu, etru, terpentinu.

Prijem

Terpinghidrat dobiven iz pinena - produkta frakcijske destilacije terpentina. Pinen se hidratizira pod djelovanjem sumporne kiseline na hladnom 10 dana. Zatim se smjesa neutralizira sodom, terpen hidrat se odvoji, pročisti i rekristalizira.

Autentičnost

Opće reakcije

Identifikovane su droge alkoholni hidroksil:

1) reakcija stvaranja estera s kiselinama... Ovo svojstvo se koristi pri dobijanju validol -a. Esterifikacijom mentola i terpinhidrata s anhidridom octene kiseline dobivaju se derivati ​​acila u obliku bijelog taloga, čija se talište može odrediti.

2) reakcija oksidacije. Mentol se oksidira slabim oksidansima u keton-menthon. Pod djelovanjem jakih oksidanata, mentol se razlaže na mravlju, octenu, maslačnu i oksalnu kiselinu.

Specifične reakcije

Terpinghidrat pri interakciji s alkoholnom otopinom željezovog klorida tijekom isparavanja stvara karmin-crvenu, ljubičastu i zelenu boju na različitim mjestima posude za isparavanje. Dodavanjem benzena produktima oksidacije nastaje plava boja.

Terpinghidrat se također otvara reakcijom dehidratacije u prisutnosti koncentrirane sumporne kiseline kako bi se stvorila zamućenost i aromatičan miris:

Bože

Terpinghidrat. 1) Dopustiti:

sulfatnog pepela i teških metala.