Министерство здравоохранения Российской Федерации

ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России

Кафедра управления и экономики фармации

с курсами ботаники, фармакогнозии, фармацевтической технологии, фармацевтической и токсикологической химии

Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов к занятию №15

по фармацевтической химии

Название темы занятия:

Фармакопейный анализ ароматических карбоновых кислот и их солей. Кислота бензойная, кислота салициловая, натрия бензоат, натрия салицилат

Тверь, 2013

Тема занятия: Фармакопейный анализ ароматических карбоновых кислот и их солей: кислота бензойная, кислота салициловая, натрия бензоат, натрия салицилат.

Цель занятия: Изучить свойства и методы анализа карбоновых кислот и их солей, провести реакции идентификации и методы количественного анализа препаратов.

В процессе изучения материала при подготовке к занятию необходимо освоить следующие основные термины: ароматические кислоты, пиролиз, кислотный гидролиз, ауриновый краситель, алкалиметрия, ацидиметрия, броматометрия, йодохлорметрия.

План изучения темы

1. Проверка выполнения домашнего задания (письменный контроль)

2. Фронтальный опрос

3. Ознакомление с ФС и проведение фармакопейного анализа лекарственных субстанций: «Кислота салициловая», «Кислота бензойная», «Натрия салицилат», «Натрия бензоат»

4. Контроль освоения практических навыков студентами путем проверки протокола и собеседования с преподавателем по методологии проведенных исследований

5. Выходной контроль в виде тестовых заданий

Теоретические вопросы для подготовки к занятию:

1. Напишите формулу и латинское название бензойной кислоты, натрия бензоата, салициловой кислоты, натрия салицилата.

2. Какие реакции можно провести для доказательства наличия карбоксильной группы.

3. Как растворяются в воде, спирте, эфире бензойная кислота и салициловая кислота, натрия бензоат и натрия салицилат?

4. Напишите уравнения реакций подлинности этих препаратов.

5. Напишите уравнения реакций, протекающих при нагревании салициловой кислоты с серной кислотой.

6. Как доказать, что при нагревании салициловой кислоты в присутствии серной кислоты образуется углекислый газ?

7. С какой целью при проведении реакции с раствором хлорного железа бензойную кислоту предварительно растворяют в растворе щелочи? Почему недопустим избыток щелочи?

8. Какую реакцию имеет водный раствор салициловой кислоты?

9. В каких условиях проводят количественное определение салициловой и бензойной кислот? Обоснуйте выбор растворителя и индикатора.

10. Объясните, почему количественное определение натрия салицилата и натрия бензоата ацидиметрическим методом проводят в присутствии эфира.

11. Напишите уравнение реакций количественного определения салициловой и бензойной кислот, натрия бензоата и натрия салицилата по методикам, принятым в ГФ-Х.

12. Какой индикатор применяют при количественном определении натрия бензоата и натрия салицилата по ГФ-Х?

13. Напишите уравнение реакции бромирования салициловой кислоты.

14. Напишите уравнения реакций, протекающих при броматометрическом определении количественного содержания салициловой кислоты?

15. Чему равен эквивалент салициловой кислоты при броматометрическом определении?

16. Почему при определении примесей хлоридов или сульфатов растворы салицилата или бензоата натрия подкисляют соответственно избытком азотной или соляной кислоты и затем фильтруют?

17. Обоснуйте необходимость испытания на щелочность и кислотность в препаратах натрия бензоата и натрия салицилата.

Изложение учебного материала:

Ароматические кислоты – производные ароматических углеводородов, у которых в бензольном ядре один или несколько атомов водорода замещены карбоксильными группами.

В качестве лекарственных веществ и исходных продуктов их синтеза наибольшее значение имеют кислота бензойная (I) и кислота салициловая (II) (фенолокислота):

Бензойная и салициловая кислоты при взаимодействии со щелочами образуют соли, которые легко растворимы в воде и в водных растворах ведут себя как соли сильных оснований и слабых кислот, диссоциируя на ионы натрия и бензоат- или салицилат-ионы.

Методы определения подлинности (качественные реакции)

• Бензоат-ион в молекуле кислоты бензойной и натрия бензоата

1. Реакция с раствором хлорида окисного железа – осадок розово-желтого цвета.

Перед проведением реакции на подлинность с раствором хлорида окисного железа кислоту бензойную предварительно растворяют в растворе натрия гидроксида.

2. Реакции с солями тяжелых металлов (с серебра нитратом – белый осадок, с меди сульфатом – голубое окрашивание).

3. Реакция выделения нерастворимой ароматической кислоты после реакции с разведенной кислотой хлористоводородной – определяют температуру плавления бензойной кислоты (122-124,5ºС)

4. Обраружение иона Na⁺ в натрия бензоате (а) реакция с раствором цинк-уранил-ацетата, образуется желтый кристаллический осадок, б) окрашивание бесцветного пламени горелки в желтый цвет).

5. По спектрам поглощения в ИК- и УФ-области.

• Салицилат-ион в молекуле кислоты салициловой и натрия салицилата.

1. Реакция с раствором хлорида окисного железа, образуются комплексы, состав и цвет которых непостоянны и зависят от соотношения лекарственного вещества и реактива, а также от рН среды.

рН 2-3 рН 3-8 рН 8-10

фиолетовый красный желтый

При добавлении минеральных кислот комплексы разрушаются, окраска исчезает и выпадает белый осадок кислоты салициловой. В присутствии уксусной кислоты окраска сохраняется, под действием ацетата натрия переходит в бурую.

2. Реакции с солями тяжелых металлов – осадки (с серебра нитратом – белый, с меди сульфатом – зеленый)

3. Реакция выделения нерастворимой ароматической кислоты после реакции с разведенной кислотой хлористоводородной – определяют температуру плавления салициловой кислоты (158-161ºС)

4. При нагревании кислоты салициловой или натрия салицилата с концентрированный серной кислотой и метанолом возникает резкий характерный запах метилсалицилата.

5. Пиролиз кислоты салициловой (нагревание выше температуры плавления) – разложение с образованием фенола (запах) и диоксида углерода (доказывают в реакции помутнения известковой воды).

6. Кислотный гидролиз салициловой кислоты (при нагревании с концентрированной серной кислотой) – с образованием фенола и диоксида углерода.

7. С реактивом Марки (реакция образования ауринового красителя)

8. По спектрам поглощения в ИК- и УФ-области.

Определение доброкачественности

При испытании на чистоту устанавливают отсутствие или допустимые пределы примесей исходных или промежуточных продуктов синтеза (фталевая кислота, фенол, оксидифенил), а также восстанавливающих веществ и органических примесей, кислотность или щелочность, прозрачность и цветность растворов, микробиологическую чистоту.

Методы количественного определения

Кислота бензойная

Метод – алкалиметрия, среда – водно-спиртовая, индикатор – фенолфталеин, титрант – 0,1 М раствор натрия гидроксида. Титрование ведут до появления розой окраски раствора.

Кислота салициловая

Метод – алкалиметрия, среда – водно-спиртовая, индикатор – фенолфталеин, титрант – 0,1 М раствор натрия гидроксида. Титрование ведут до появления розой окраски раствора.

Наличие сильной внутримолекулярной водородной связи между карбоксильной и гидроксильной группами обуславливает более активные кислотные свойства кислоты салициловой. С одним эквивалентом щелочи образуется соль по карбоксильной группе, а с избытком – также и феноксид.

Нефармакопейные методы:

Броматометрия: титрант 1 – 0,1 М раствор калия бромида, титрант 2 – 0,1 М раствор натрия тиосульфата, индикатор – крахмал. Титрование ведут до исчезновения синей окраски.

Йодхлорметрия: титрант 1 – 0,1 М раствор йодмонохлорида, титрант 2 – 0,1 М раствор натрия тиосульфата, индикатор – крахмал. Титрование ведут до исчезновения синей окраски.

Натрия бензоат

Метод – ацидиметрия, титрант – 0,5 М раствор кислоты хлористоводородной, индикатор – смесь метилового оранжевого и метиленового синего. Титрование ведут в присутствии эфира, который извлекает образующуюся бензойную кислоту. Точку эквивалентности определяют по появлению сиреневого окрашивания в водном слое.

Натрия салицилат

Метод – ацидиметрия, титрант – 0,5 М раствор кислоты хлористоводородной, индикатор – смесь метилового оранжевого и метиленового синего. Титрование ведут в присутствии эфира, который извлекает образующуюся салициловую кислоту. Точку эквивалентности определяют по появлению сиреневого окрашивания в водном слое.

Нефармакопейные методы:

Броматометрия, йодхлорметрия (см. анализ кислоты салициловой)

Кислотно-основное титрование в неводной среде (растворитель – ледяная уксусная кислота, титрант – 0,1 М раствор хлорной кислоты, индикатор – кристаллический фиолетовый).