Количественное определение

1. Метод кислотно-основного титрования в среде протофильного растворителя (диметилформамида). Растворитель усиливает слабые кислотные свойства вторичной аминогруппы. Титранты: раствор натрия метилата или натрия гидроксида в смеси метилового спирта и бензола (толуола). Индикатор – раствор тимолового синего в диметилформамиде.

Пример 1:

f_{экв (барбитурата)}=1

Пример 2:

f_{экв (фталазола)}=1/2

2. Косвенный алкалиметрический метод нейтрализации (способ заместительного титрования). Основан на свойстве вторичной аминогруппы кислотного характера образовывать труднорастворимые соединения с серебра нитратом и выделением эквивалентного количества азотной кислоты. Титрант: раствор натрия гидроксида. Индикатор – феноловый красный (теофиллин, теобромин), бромтимоловый синий (рибофлавин).

f_{экв (теофиллина)}=1

3. Ацидиметрический метод нейтрализации (вытеснения). Используется для натриевых солей. Основан на сильных основных свойствах натриевых солей барбитуратов и сульфаниламидов. Титрант – раствор кислоты хлороводородной. Индикатор – метиловый оранжевый.

f_{экв (гексенала)}=1

Третичный и четвертичный атом азота

Третичный алифатический атом азота

(третичная аминогруппа).

Третичный атом азота в гетероцикле.

Четвертичный атом азота или

четвертичное аммониевое основание

(ЧАО) в виде соли.

Химические свойства

1. Кислотно – основные: проявляют основные свойства за счет неподеленной электронной пары третичного атома азота или положительного заряда на четвертичном атоме азота. Сила основных свойств зависит от характера атома азота, строения гетероцикла и природы радикалов, связанных с атомом азота. ЧАО (примеры 4 и 5) проявляют очень сильные основные свойства, полностью ионизированы в водных растворах. Их соли с неорганическими кислотами имеют нейтральную реакцию среды. Третичные алифатические амины (1) и соединения, содержащие полностью гидрированный гетероцикл с алкильным радикалом у атома азота (2), являются сильными основаниями (рКа 9-11). Гетероциклические соединения с ароматическим кольцом (3) проявляют слабые основные свойства (рКа от 0 до 5,5 в зависимости от характера гетероцикла). Сильные основания (с рКа 9-11) образуют устойчивые соли с кислотами (минеральными и органическими), слабые основания – только с минеральными кислотами, соли неустойчивы.

Реакции подлинности

Реакции соле- и комплексообразования: протекают по типу ионного обмена. В реакцию вступают соли органических оснований. Введение дополнительного количества минеральной кислоты способствует количественному протеканию реакции. Реагенты: соли неорганических кислот – аммония тиоцианат, калия дихромат, калия иодид; органические кислоты – пикриновая, щавелевая, танин; соли комплексных кислот – калия тетрайодо (III) висмутат K[BiI₄], аммония тетратиоцианато (II) цинкат (NH₄)₂[Zn(SCN)₄], аммония тетратиоцианато (II) кобальтат аммония (NH₄)₂[Co(SCN)₄], тетратиоцианатодиаммин (III) хромат (аммония рейнекат) NH₄[Cr (NH₃)₂ (SCN)₄]; раствор йода в калия йодиде K[I₃] или I₂ + KI и другие. Эффект реакции – образование труднорастворимых в воде соединений. Окраска определяется цветом лекарственного вещества и реагента. Осадки могут иметь характерную температуру плавления или форму кристаллов.

Примеры:

Реакция протекает по вторичной и третичной аминогруппе, проявляющих более сильные основные свойства, чем атом азота гетероцикла.

Методика. К 1 капле 1% раствора вещества (бендазола гидрохлорида (дибазола), кофеина, прокаина гидрохлорида (новокаина), папаверина гидрохлорида) прибавляют 4-5 капель кислоты хлороводородной, 2-3 капли раствора одного из реактивов (I₂ в KI, KBiI₄, K₂Cr₂O₇, (NH₄)₂[Co(SCN)₄], пикриновая кислота), наблюдают эффект реакции. Результаты заносят в таблицу.