Спирт етиловий (Spiritus aethylicus) 1 страница

С₂Н₅ОН

Гідроксіетан

Фізичні властивості

Спирт етиловий – прозора, безбарвна, рухлива, летка рідина з характерним запахом і пекучим смаком. Легко займається і горить синюватим бездимним полум’ям. Ткип – 78°С. Спирт змішується у всіх співвідношеннях з водою і більшістю органічних розчинників.

Добування

Процес добування спирту етилового з крохмалевмісної сировини заключається в тому, що сировину подрібнюють і запарюють перегрітим паром при 140 – 150ºС до утворення густої маси у вигляді клейстера. До охолодженої маси додають солод – подріблені пророслі зерна ячменю, що містять фермент амілазу.

Амілаза каталізує процес утворення мальтози з крохмалю:

2(С₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₁₂H₂₂O₁₁

крохмаль мальтоза

Додавання дріжджів, що містять фермент мальтазу,приводить до утворення глюкози:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → 2С₆Н₁₂О₆

глюкоза

Бродіння завершується при 30-35 ºС за участю ферментів бродіння, які також знаходяться в дріжджах:

С₆Н₁₂О₆ → 2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑

У процесі отримання побічними продуктами можуть бути піровиноградна кислота, ацетальдегід, гліцерин, сивушні масла. Для очищення від домішок етиловий спирт переганяють.

Тотожність

Справжність спирту етилового підтверджують з допомогою фізичних констант (температури кипіння, густини), а також за результатами хімічних реакцій:

1. Утворення складного ефіру – етилацетату з оцтовою кислотою:

H₂SO₄(конц.)

С₂Н₅ОН + СН₃СООН СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О

оцтова кислота етилацетат

Утворений етилацетат має своєрідний фруктовий запах.

2. Ідентифікують спирт етиловий також за реакцією утворення йодоформу – жовтого осаду з характерним запахом:

С₂Н₅ОН + 4І₂ + 6КОН СНІ₃ ↓+ 5КІ + НСООК + 5Н₂О.

йодоформ

1. При окисненні етилового спирту калію перманганатом або калію дихроматом утворюється ацетальдегід, який має характерний запах:

КMnO₄

СН₃СН₂ОН СН₃– СНО + Н₂О

ацетальдегід

Якщо пробірку з реакційною сумішшю накрити фільтрувальним папером, змоченим розчином натрію нітропрусиду і піперидином або піперазином, на папері з’явиться синя пляма (реакція на ацетальдегід).

Специфічні домішки

Спирт етиловий підлягає перевірці на вміст домішок відновлюючих речовин, органічних основ, альдегідів, сивушних масел, дубильних речовин, метилового спирту, фурфуролу.

1. Домішку метилового спирту в спирті етиловому знаходять окисленням розчином перманганату калію в присутності фосфорної кислоти:

формальдегід

Одержаний формальдегід відкривають за допомогою хромотропової кислоти в присутності концентрованої сірчаної кислоти:

Негативна реакція на формальдегід (фіолетове забарвлення після додавання реактивів не з’являється) свідчить про відсутність домішок метилового спирту.

2. Домішку альдегідів виявляють реактивом Толленса (амоніачний розчин аргентуму нітрату):

3. Фурфурол виявляють реакцією з аніліном в присутності концентрованої хлоридної кислоти (рожеве забарвлення):

основа Шиффа

Кількісне визначення

Концентрацію спирту в лікарських формах можна встановити двома способами:

1. Здійснюють за густиною з допомогою алкоголеметричних таблиць та за визначенням температури кипіння водно-спиртових сумішей.

2. Хімічний метод – дихроматометрія. Метод грунтується на окисленні спирту до ацетальдегіду з допомогою 0,1н розчину калію дихромату. Надлишок останнього визначають йодометричним методом (індикатор - крохмаль):

3C₂H₅OH + K₂Cr₂O₇ + 8HNO₃→3CH₃CНО + 2Cr(NO₃)₃ + 2KNO₃ + 7H₂O;

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 14HNO₃ → 2Cr(NO₃)₃ + 3I₂ + 8KNO₃ + 7H₂O;

3I₂ + 6Na₂S₂O₃ → 6NaI + 3Na₂S₄O₆.

Зберігання

Спирт етиловий, враховуючи його леткість, зберігають в добре закупореній тарі, в прохолодному місці.

Застосування

Спирт етиловий застосовують зовнішньо як антисептичний і подразнюючий засіб для розтирань, компресів та ін.

Спирт етиловий – один з найбільш широко вживаних органічних розчинників для отримання настоїв, екстрактів, лікарських форм для зовнішнього вживання.

Гліцерин (Glycerinum)

CH₂ –CH –CH₂

OH OH OH

1,2,3-Пропантріол

Фізичні властивості

Гліцерин – прозора, безбарвна, сиропоподібна рідина без запаху, солодкого смаку, нейтральної реакції. Гліцерин змішується у всіх співвідношеннях з водою і спиртом, але практично нерозчинний в ефірі і жирних маслах.

Добування

Гліцерин добувають омиленням жирів. Цей спосіб був запропонований Шееле в 1779 р.:

В присутності лугів або каталізаторів утворюється гліцерин і високомолекулярні жирні кислоти.

Тотожність

Справжність гліцерину встановлюють за утворенням ненасиченого альдегіду – акролеїну під дією водовіднімаючих речовин (наприклад, калію гідросульфату):

акролеїн

Акролеїн має неприємний подразнюючий запах.

При дослідженні чистоти гліцерину звертають особливу увагу на наявність домішок відновлюючих речовин, акролеїну та омилюючих домішок (жири).

Кількісне визначення

Для кількісного визначення гліцерину використовують реакцію утворення складного ефіру:

Склад гліцерину розраховують або за надлишком оцтового ангідриду, або по кількості титрованого розчину лугу, витраченого на омилювання виділеного із реакційної суміші оцтово-гліцеринового ефіру.

Зберігання

Гліцерин, враховуючи його здатність поглинати пари води, що містяться в повітрі, зберігають в добре закупореній тарі, в прохолодному місці.

Застосування

Гліцерин у вигляді 84-88%-вої суміші з водою при зовнішньому застосуванні чинить пом’якшуючу дію. Безводний гліцерин поглинає вологу та діє на шкіру як подразник. Гліцерин – хороша основа для приготування мазей, милець та інших лікарських форм.

Питання для самоконтролю

1. Які сполуки називаються спиртами, їх класифікація та основні властивості?

2. Як впливає на токсичність спиртів їх будова?

3. Яким чином можна виявити домішку метилового спирту у спирті етиловому?

4. Яким методом можна кількісно визначити етиловий спирт?

5. Чому гліцерин рекомендується зберігати у добре закупореній тарі?

Тестові завдання

1. Яка спільна специфічна домішка міститься в етиловому спирті і гліцерині?

А) глюкоза;

В) альдегіди;

С) кислота оцтова;

D) формальдегід.

2. Ідентифікацію гліцерину проводять реакцією:

А) з натрію гідросульфатом при нагріванні;

В) з розчином калію перманганату в кислому середовищі;

С) з оцтовою кислотою;

D) з йодом в лужному середовищі.

3. Наявність сивушних масел в етиловому спирті визначають:

А) реакцією утворення основ Шиффа з аніліном;

В) кип’ятіння з кислотою оцтовою в присутності кислоти сульфатної;

С) з допомогою смужки фільтрувального паперу, змоченого спиртом, водою і гліцерином;

D) реакцією з розчином калію перманганату.

4. Гліцерин добувають

А) з етилового спирту;

В) омиленням жирів в присутності ліпаз або інших каталізаторів;

С) бродінням глюкози;

D) з етилену в присутності кислоти сульфатної.

5. Серед наведених сполук оберіть ті, які належать до багатоатомних спиртів.

А) етанол;

В) етиленгліколь;

С) фурфурол;

D) етилацетат.

ЛІКАРСЬКІ РЕЧОВИНИ – ФЕНОЛИ ТА ЇХ ПОХІДНІ

Феноли, на відміну від спиртів, є похідними ароматичних вуглеводнів, що містять в молекулі одну або декілька гідроксильних груп, безпосередньо пов’язаних з ароматичним ядром. За числом гідроксильних груп розрізняють одноатомні, двоатомні та триатомні феноли:

Фенол Резорцин Пірогалол

Хімічні властивості фенолів зумовлені як наявністю в молекулі гідроксильної групи з рухливим атомом водню, так і ароматичними властивостями бензольного ядра. Внаслідок взаємодії електронної пари атому кисню гідроксильної групи з π-електронами ароматичного ядра феноли проявляють (на відміну від спиртів) кислотні властивості.

При розчиненні в лугах феноли утворюють феноляти:

Розчини фенолятів у воді дуже сильно гідролізовані і нейтралізуються навіть диоксидом карбону. Тому карбонати лужних металів не утворюють феноляти. Цим феноли відрізняються від кислот.

Феноли легко вступають у реакції конденсації, які використовують для аналізу препаратів фенолів, а також для добування їх похідних (фенолфталеїн, флуоресцеїн).

Наявність фенольного гідроксилу в молекулі надає специфічні хімічні властивості цим сполукам. Більшість з них легко окислюються навіть киснем повітря. Нижчі феноли при окисленні киснем змінюють забарвлення (до жовтого або червоного).

Подібно до спиртів феноли можуть утворювати прості та складні ефіри. Реакцію етерифікації застосовують для добування ліків похідних фенолів, а реакцію омилення – для їх аналізу.

На відміну від бензолу фенол легко вступає в реакцію заміщення, утворюючи галоген-, нітро-, сульфопохідні та ін. При цьому заміщуються атоми гідрогену, розташовані в орто- і пара-положенні по відношенню до фенольного гідроксилу. Ці реакції використовуються для аналізу препаратів фенолів і синтезу їх похідних.

В медичній практиці застосовують препарати: фенол чистий, тимол, а також похідне фенолу – фенолфталеїн.

Фенол чистий (Phenolum purum)

Фізичні властивості

Фенол чистий – це безбарвні, тонкі, довгі голкоподібні кристали або кристалічна маса своєрідного запаху. Температура кипіння 178-182°С; температура затвердіння не нижче 39,5°С. Під впливом світла та кисню фенол легко окислюється і набуває рожевого забарвлення. Препарат добре розчинний у воді, спирті, ефірі і жирних оліях.

Добування

Фенол добувають сульфуванням бензолу з подальшим лужним плавленням :

Тотожність

1. Кольорова реакція з феруму (ІІІ) хлоридом.

Розчин фенолу при додаванні до нього розчину феруму (ІІІ) хлориду забарвлюється в синій або фіолетовий колір. Тимол, через просторові утруднення в молекулі, не утворює забарвлених продуктів з розчином феруму (ІІІ) хлориду .

2. Реакція окиснення (реакція індофенолової проби)

При дії на фенол гіпохлоритів або бромної води в присутності аміаку утворюється індофенол і розчин забарвлюється у синій колір:

Індофенол

3. Реакції заміщення.

При взаємодії розчину фенолу з бромною водою утворюється білий осад 2,4,6-трибромфенолу:

Кількісне визначення

1. Для кількісного визначення фенолу ДФХ рекомендує броматометричний метод. Визначення проводять зворотним титруванням 0,1н. розчином калію бромату в присутності калію броміду:

Надлишок титрованого розчину калію бромату призводить до утворення еквівалентної кількості брому. Надлишок брому встановлюють йодометрично:

2. Кількісно фенол можна також визначати йодометричним методом. Відбувається йодування фенолу надлишком титранту:

Надлишок йоду титрують розчином натрію тіосульфату.

Зберігання

Фенол зберігають в добре закритій тарі, в місці, захищеному від світла, під впливом якого в присутності кисню повітря препарат окиснюється, набуваючи рожевого забарвлення. Фенол зберігають із застереженням за списком Б.

Застосування

Фенол застосовують в якості антисептичного засобу. Розчин фенолу (3-5%) застосовують головним чином для дезинфекції (інструментів, білизни і т.п.). Для лікування шкірних захворювань його призначають рідко через його токсичність. Фенол застосовують у фармацевтичній практиці в якості консерванту деяких рідких лікарських форм.

Тимол (Thymolum)

2-Ізопропіл-5-метилфенол

Фізичні властивості

Тимол – це великі безбарвні кристали або кристалічний порошок з характерним запахом. Температура плавлення – 49-51°С. Препарат мало розчинний у воді, добре розчинний у спирті, ефірі, жирних оліях.

Добування

Тимол синтезують з м-крезолу ацетилюванням, з наступною конденсацією одержаного продукту ацетоном (300-320°С) і відновленням (воднем) ізопропеніл-м-крезолу:

м-Крезол

Ізопропеніл-м-крезол Тимол

Тотожність

Для ідентифікації тимолу ДФ Х рекомендує реакцію окиснення з концентрованою сульфатною кислотою (в присутності крижаної оцтової і нітратної кислот). В результаті реакції утворюється суміш продуктів, які зумовлюють виникнення темно-червоного забарвлення.

Кількісне визначення

Для кількісного визначення тимолу ДФ Х рекомендує броматометрич-ний метод. На відміну від фенолу тимол визначають прямим титруванням. Для цього надлишок брому встановлюють за знебарвленням розчину індикатора метилового оранжевого:

Дибромтимол

Зберігання

Тимол зберігають в добре закритій тарі, в місці, захищеному від світла, під впливом якого в присутності кисню повітря препарат окиснюється, набуваючи рожевого забарвлення. Тимол зберігають із застереженням за списком Б.

Застосування

Тимол застосовують як антисептичний засіб. Менша токсичність тимолу дозволяє застосовувати його внутрішньо в якості антисептичного засобу при захворюваннях шлунково-кишкового тракту і якпротиглистний засіб.

Фенолфталеїн (Phenolphtaleinum)

α,α-Ди-(4-оксифеніл)-фталід

Фізичні властивості

Фенолфталеїн – білий або слабко жовтуватий дрібнокристалічний порошок без запаху. Температура плавлення – 259-263°С. Препарат мало розчинний у воді, легко розчинний у спирті.

Добування

Фенолфталеїн одержують конденсацією фенолу з фталевим ангідридом при 100-120˚С в присутності водовіднімаючих засобів (концентрована сульфатна кислота):

Тотожність

Для ідентифікації фенолфталеїну використовують реакцію з лугом, при додаванні якого розчин препарату забарвлюється у малиновий колір:

Забарвлення розчину зникає від додавання надлишку кислоти. Зміна забарвлення фенолфталеїну відбувається в інтервалі рН 8,2-10,0, що дозволяє використовувати його в якості індикатора.

Кількісне визначення

1. Для кількісного визначення застосовують броматометричний метод визначення фенолфталеїну в таблетках. Визначення виконують зворотним титруванням 0,1 н. розчином калію бромату в присутності калію броміду:

Надлишок титрованого розчину калію бромату призводить до утворення еквівалентної кількості брому. Надлишок брому встановлюють йодометрично.

Зберігання

Фенолфталеїн зберігають в добре закритій тарі.

Застосування

Фенолфталеїн використовують в якості послаблюючогозасобу.

Питання для самоконтролю

1. Які сполуки називаються фенолами, яка їх класифікація?

2. Чим зумовлені кислотні властивості фенолів?

3. Запропонуйте реакцію, якою можна розрізнити фенол і тимол.

4. Запропонуйте спосіб ідентифікації фенолфталеїну.

5. Як кількісно можна визначити фенол?

6. Яке застосування фенолу у фармації?

Тестові завдання

1. З допомогою якого реагента можна розрізнити тимол і фенол?

А) аргентуму нітрату; В) реактиву Фелінга;

С) феруму (ІІІ) хлориду; D) реактиву Неслера.

2. Фенол кількісно визначають методом:

А) нітритометрії; В) броматометрії;

С) аргентометрії; D) комплексонометрії.

3. Тимол кількісно визначають броматометрією, при цьому надлишковий бром визначають:

А) комплексонометрично; В) перманганатометрично;

С) йодометрично; D) алкаліметрично.

4. Фенолфталеїн одержують нагріванням:

А) фенолу з бензойною кислотою; В) резорцину з фталевим ангідридом;

С) фенолу з фталевим ангідридом; D) тимолу з бензойною кислотою.

ЛІКАРСЬКІ РЕЧОВИНИ – ПОХІДНІ АЛЬДЕГІДІВ

Альдегіди – це похідні вуглеводнів з загальною формулою:

Фізичні властивості альдегідів залежать від хімічного складу. Низькомолекулярні альдегіди – газоподібні речовини (формальдегід), добре розчинні у воді, спирті та ефірі. Збільшення числа атомів вуглецю приводить до утворення альдегідів, які являють собою рідини або нерозчинні тверді речовини. Низькомолекулярні альдегіди мають різкий неприємний запах, високомолекулярні – приємний квітковий запах.

Поляризований подвійний зв’язок в альдегідній групі обумовлює активні відновлювальні властивості альдегідів, які використовують в якісному і кількісному аналізі. Реакцію відновлення срібла застосовують для встановлення справжності препаратів альдегідів, які при цьому окислюються до кислот:

Oкисно-відновна реакція альдегідів з йодом лежить в основі їх кількісного визначення:

Друга важлива хімічна властивість альдегідів – їх здатність утворювати продукти приєднання, конденсації і полімеризації. Відомі численніреакції приєднання, що грунтуються на взаємодії альдегідів з фенолами (резорцином, пірогалолом, саліциловою кислотою, морфіном та ін.) в присутності концентрованої сульфатної кислоти з утворенням забарвлених речовин. Прикладом полімеризації є реакція утворення параформу з формальдегіду:

а реакція конденсації – отримання гексаметилентетраміну. Альдегіди і кетони утворюють продукти заміщення з гідроксил аміном, фенілгідразином, семикарбазидом, тіосемикарбазидом по загальній схемі:

Фармакологічна дія альдегідів і спиртів схожа. Наявність альдегідної групи надає сполукам наркотичних властивостей. Крім того, альдегіди, як і спирти, володіють антисептичною дією. Однак в порівнянні з спиртовою альдегідна група посилює токсичність речовини. Подовження алкільного радикалу підвищує активність альдегідів, та при цьому підвищується і токсичність. Підвищує активність і токсичність наявність ненасичених зв’язків в молекулі альдегіду. Токсичність альдегідів може бути знижена утворенням гідратної форми. Ця здатність особливо проявляється у галогенованого альдегіду, який можна спостерігати на наступному прикладі:

формальдегід ацетальдегід хлораль хлоралгідрат

Наркотичні властивості у ацетальдегіду більше виражені, ніж у формальдегіду. Введення галогену в молекулу (хлораль) ще більше підвищує наркотичну дію, одночасно в тій же послідовності росте і токсичність. Утворення гідратної форми (хлоралгідрат) значно понижає токсичність.

В медичній практиці застосовують розчин формальдегіду (формалін), хлоралгідрат і гексаметилентетрамін (уротропін).

Розчин формальдегіду 40 %-вий (Solutio Formaldehydi)

Формалін (Formalinum)

Фізичні властивості

Розчин формальдегіду – формалін – прозора безбарвна рідина зі своєрідним гострим запахом. Густина – 1,078-1,093 г/см³. Змішується у всіх співвідношеннях з водою і спиртом.

Добування

Формальдегід отримують окисленням метилового спирту киснем повітря. Суміш парів метилового спирту і повітря пропускають через нагріті до 500-600ºС трубки, наповнені каталізатором ( мідь, срібло, кокс ):

Після охолодження формальдегід (безбарвний газ з гострим запахом) розчиняють у воді до отримання 36,5-37,5% водного розчину, який називають формаліном.

Тотожність

1. Для встановлення тотожності розчину формальдегіду ДФ Х рекомендує використовувати загальну на альдегіди реакцію відновлення срібла (“реакцію срібного дзеркала”):

2. Ідентифікувати формальдегід можна за допомогою реакції утворення забарвлених продуктів взаємодії з саліциловою кислотою в присутності концентрованої сірчаної кислоти (з’являється червоне забарвлення):

Ауриновий барвник

Специфічна домішка. При визначенні чистоти розчину формальдегіду по ДФ Х встановлюють граничний вміст в ньому домішок мурашиної кислоти (методом нейтралізації).Мурашина кислота може з’явитися в розчині формальдегіду внаслідок реакції дисмутації:

ДФ допускає вміст домішок мурашиної кислоти не більше 0,2%.

Кількісне визначення

1. Йодометрія в лужному середовищі, зворотнє титрування, індикатор – крохмаль, Е=1/2М.м. Метод грунтується на реакції окислення альдегідів йодом в лужному середовищі. Йод при цьому утворює гіпойодид (сильний окислювач):

Потім додають надлишок сірчаної кислоти, непрореагований гіпойодид перетворюється в йод, який відтитровується тіосульфатом натрію:

Зберігання

Розчин формальдегіду необхідно зберігати в добре закритих склянках при температурі не нижче +9ºС. При більш низькій температурі відбувається полімеризація з утворенням параформу [СН₂О]n – твердої білої речовини. Для запобігання полімеризації до препарату додають до 1% метилового спирту.

Застосування

Розчин формальдегіду застосовують зовнішньо як антисептичний засіб у вигляді 0,5-1%-них розчинів для дезинфекції рук, шкіри, інструментів.

Хлоралгідрат (Chloralum hydratum)

Фізичні властивості

Хлоралгідрат – безбарвні прозорі кристали або мілко кристалічний порошок з характерним гострим запахом і трохи гіркуватим своєрідним смаком. Температура плавлення 49-55ºС.

Хлоралгідрат добре розчиняється у воді і спирті (або змішуються з ними). Препарат добре розчинний у хлороформі і дуже добре в ефірі, має досить низьку температуру плавлення і може утворювати з деякими речовинами евтектичні суміші.

Добування

Вихідною речовиною для отримання хлоралгідрату є хлораль – один із проміжних продуктів синтезу хлороформу. Синтезують хлораль з етилового спирту і хлору: