Щавелевую кислоту и ее соли определяют с помощью хлорида кальция, образуется белый осадок оксалат кальция

Н₂С₂О₄ + СаС1₂ ----> СаС₂О₄ + 2НС1

щавелевая оксалат

кислота кальция

Данную реакцию используют в аналитической химии и в фармацевтическом анализе для определения ионов Са⁺².

В количественном анализе используют восстановительные свойства щавелевой кислоты:

Т*

5Н₂С₂О₄+ 2КмпО₄ +3Н₂SО₄ ------>10СО₂ +2МпSO₄+K₂SO₄ +8 Н₂О

С₂О₄^-2 – 2е ---> 2СО₂ 5 восстановитель

Мп⁺⁷ +5е ---> Мп⁺² 2 окислитель

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ГИДРОКСИКИСЛОТЫ

Качественную реакцию на винную (виннокаменную) кислоту проводят при строгом соблюдении нейтральной среды с КС1 (для инактивации, выделившейся в результате реакции НС1, добавляют СН₃-СООNa ), с добавлением С₂Н₅ОН.

СН₃- СООNa, С₂Н₅ОН

Н₂С₂Н₄О₆ + КС1 ---------------------------------> КНС₂Н₄О₆ + НС1

винная гидротартрат

кислота калия

НС1 + СН₃- СООNa -------> CH₃-COOH + NaC1

Растворимость КНС₂Н₄О₆ - белого кристаллического осадка возрастает с повышением температуры, поэтому реакцию надо вести при охлаждении. Кроме того, этот осадок образует пересыщенный раствор; для ускорения образования кристаллов требуется механическое воздействие (трение, взбалтывание). Данную реакцию используют в аналитической химии и в фармацевтическом анализе для определения ионов К⁺.

Винная кислота в своем составе имеет диольный фрагмент – СН (ОН)-СН(ОН)-, наличие гидроксильных групп в винной кислоте доказывают со свежеприготовленным Си(ОН)_2.

НООС – СН – СН – СООН НООС – СН – СН - СООН

| | + Си(ОН)₂ -------> | | +2Н₂О

ОН ОН О О

\ /

Си

комплексное соединение винной кислоты

и меди (11), раствор синего цвета

Лимонную кислоту определяют при нагревании с солями Са⁺², в результате реакции образуется белый осадок цитрат кальция.

СН₂ – СООН

| Т*

2НО - С – СООН + 3 СаС1₂ --------------------> цитрат кальция + 6 НС1

|

СН₂ – СООН

Цитрат натрия применяется для консервации донорской крови. Противосвертывающее действие основано на том, что цитрат натрия связывает участвующие в процессе свертывания ионы кальция в нерастворимый цитрат кальция.

ФЕНОЛОКИСЛОТЫ

Фенолокислоты в своем составе имеют фенольную гидроксильную группу, поэтому качественную реакцию на салициловую кислоту и другие фенолокислоты, проводят с раствором хлорида железа (III), появляется комплекс фиолетового цвета.

Салициловая кислота + FeC1₃ -----> комплекс фиолетового цвета

Салициловая кислота – это ароматическое соединение, можно предложить реакцию с бромной водой, в результате чего выпадает белый осадок 2,4,6 –трибромфенол.

Салициловая кислота + 3 Вг₂ ------> 2,4,6-трибромфенол + СО₂ + 3 НВг

АМИНОКИСЛОТЫ

Общей качественной реакцией для обнаружения à-аминокислот служит реакция с нингидрином. Конечным продуктом сложных превращений является вещество сине-фиолетового цвета. Реакция основана на окислительном дезаминированиии одновременном декарбоксилировании a - аминокислот. Эта очень чувствительная реакция используется для обнаружения a - аминокислот на хроматограммах и в спектрофотометрическом анализе при количественном определении a - аминокислот.

Т*

HOOC – (CH₂)₂ – CH (NH₂) – COOH + раствор нингидрина -------> фиолетовое окрашивание

a – Аминокислоты способны образовывать комплексные соединения за счет – СООН и –NН_2. Это свойство используют для качественного анализа глютаминовой кислоты.

2 НООС – СН₂ – СН₂ – СН – СООН

| + CuSO₄ +2NaOH ---------------> Na₂SО₄ +Н₂О +

NH₂

О

//

НООС – СН₂ – СН₂ – СН – С

| \

NH O

/

Си

\

NH O

| /

НООС – СН₂ – СН₂ – СН – С

\\

О

УГЛЕВОДЫ

Углеводы широко распространены в природе и играют очень большую роль жизнедеятельности человека. Из углеводов мы рассмотрим качественные реакции на глюкозу, фруктозу и крахмал.

Глюкоза по своему строению относится к альдегидоспиртам, что и используют при качественном анализе.

Благодаря наличию альдегидной группы в составе, проводят окислительные реакции, используя восстановительные свойства глюкозы. Для проведения реакций можно применить:

1) реактив Толленса

Т*

Глюкоза + 2Аg(NH₃)₂OH ------> Аg + продукты окисления

C⁺¹ - 2e ----> C⁺³ 1 восстановитель

Ag⁺ + 1e ----> Ag 2 окислитель

на стенках пробирки серебристый налет.

2) Реактив Фелинга

Т*

Глюкоза + 2NаООС – СН – СН – СООК ------> Си₂О + 2NаООС –СН(ОН)-СН(ОН) -СООН

| |

O О

\ /

Си

+ продукты окисления

С⁺¹ – 2е ----> С⁺³ 1 восстановитель

Си⁺² + 1е---> Си⁺¹ 2 окислитель

выпадает кирпично – красный осадок.

3) свежеприготовленный Си(ОН)₂.

Т*

Глюкоза + 2Си(ОН)₂ ----> Си₂О + продукты окисления.

С⁺¹ – 2е ---> С⁺³ 1 восстановитель

Си⁺² +1е ---> Си⁺¹ 2 окислитель

Выпадает кирпично –красный осадок.

В составе глюкозы наблюдается диольный фрагмент – СН (ОН) –СН(ОН)-, наличие гидроксильных групп доказывают при помощи Си(ОН)₂.

О ОН О OH

\\ | \\ |

С – СН – СН – СН – СН - СН₂ОН +Си(ОН)₂ -----> С- СН –СН –СН –СН –СН₂ОН

/ | | | / | | |

Н ОН ОН ОН Н ОН О О

\ /

Си

+ 2Н₂О, комплекс глюкозы и меди (11)

раствор синего цвета

В медицине чистую глюкозу применяют в виде растворов для введения в кровь при ряде заболеваний; глюкоза применяется при производстве различных таблеток и т.д.

Фруктоза, подобно глюкозе, дает реакцию «серебряного зеркала» и восстанавливает Си(ОН)₂, хотя и не содержит альдегидной группы. Это объясняется тем, что под действием гидроксидов щелочных металлов фруктоза превращается в глюкозу и расщепляется на ряд легко окисляющихся веществ. Характерной реакцией фруктозы, отличающей ее от других моносахаридов, является реакция Селиванова: при нагревании раствора фруктозы с крепкой хлороводородной кислотой и резорцином быстро появляется интенсивное вишнево-красное окрашивание и при больших концентрациях фруктозы – красно-бурый осадок. Сущность этой реакции сводится к образованию из фруктозы оксиметилфурфурола. Фруктоза образует сложно построенный высокомолекулярный полисахарид инулин, содержащийся в некоторых растениях.

Крахмал определяют с помощью раствора иода, реакция очень чувствительная: даже при наличии малых концентраций крахмала образуется комплекс синего цвета.

Крахмал + I₂ -----> синее окрашивание.

В медицине и фармации крахмал используют при приготовлении присыпок, паст (густых мазей), а также при производстве таблеток и т.д.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Антипирин в своем составе содержит ядро пиразолона. С азотистой кислотой антипирин дает изумрудно – зеленое окрашивание. Эта реакция обусловлена тем, что атом водорода у четвертого атома пиразольного кольца, вообще отличающийся большой подвижностью, легко замещается нитрозогруппой, т.е. происходит нитрозирование антипирина:

Антипирин + НО-N = О ----> нитрозоантипирин + Н₂О

Эту реакцию используют в аналитической химии и в фарманализе для определения нитритов.

С раствором хлорида железа (III) антипирин дает красное окрашивание, которое обусловлено образованием окрашенного в красный цвет комплексного соединения антипирина с хлоридом железа (III) – ферропирина.

Никотиновая кислота (пиридин – 3 –карбоновая кислота) является провитамином РР.

Качественную реакцию на никотиновую кислоту проводят при кипячении с раствором СиSО₄, выпадает осадок интенсивно – синего цвета никотинат меди (II)

Никотиновая кислота + СиSО₄ -----> никотинат меди + Н₂SО₄,

А если эту реакцию проводить без кипячения и при добавлении роданида аммония, то образуется раствор ярко - зеленого цвета.

Никотиновая кислота + СиSO₄ + 2NH₄SCN ----> тетраникотинмеди (II) роданид + (NH₄)₂SO₄

Из пуриновых производных рассмотрим качественные реакции на теобромин, теофиллин, кофеин. Общей качественной реакцией для обнаружения ксантинов является мурексидная проба. Эта реакция достаточно сложна, она основана на окислении ксантинов азотной кислотой. Продукт окисления при взаимодействии с аммиаком образует аммониевую соль пурпуровой кислоты, называемую мурескидом, пурпурно – красного цвета.

Реакции солеобразования используются в качественном анализе метилированных ксантинов. Теофиллин и теобромин в щелочной среде образуют с хлоридом кобальта (II) нерастворимые соли соответственно белый осадок с розовым оттенком и серо – голубой осадок.

СоС1₂

Теофиллин + NаОН -------> теофиллинат натрия -----------> теофиллинат кобальта

СоС1₂

Теобромин + NаОН ------> теоброминат натрия ----------> теброминат кобальта

Кофеин , у которого метилированы все атомы азота, кислотных свойств не проявляет и не вступает во взаимодействие с хлоридом кобальта (II). Благодаря своим основным свойствам кофеин образует с танином - природным веществом кислотного характера – нерастворимую соль белого цвета таннат кофеина.

НС1

Кофеин + танин ---- --> таннат кофеина.