coolreferat.com.ua сторінка 1

Нижегородський районний відділ освіти.

Ліцей №8 з поглибленим вивченням предметів природничих наук.


Реферат.
«Фотоколориметрическое визначення саліцилової кислоти в фармпрепаратах».
Керівник: Виконав:

Красильникова Олена Остапенко Анастасія-

Володимирівна-доцент. учениця 10 «Г» кл.
г. Нижний Новгород.

2000

Зміст.
I.Саліціловая кислота та її похідні ............ .... 3
II.Фотометріческій аналіз .............................. ... 8
III.Лабораторная робота ................................. ... 11
IV.Снятіе калібрувальної кривої. Фотоколоріметрі-

ческое визначення саліцилової кислоти в таблетках аспірину ....................................... ..12
V.Калібровочная крива ................................. .13
VI.Схема пристрої ФЕК-56 .......... ............. ... ... 14
VII.Спісок літератури .................................... 15


Саліцилова кислота та її похідні.
Саліцилова (о-гідроксибензойна) кислота (Acidum salicylicum) - одна з трьох ізомерних гідроксибензойної кислот, що відносяться до групи фенолокислот. Отримала свою назву від латинської назви верби - Salix. У корі верби міститься глікозид саліцин, при гідролізі якого отримано фенолоспиртів салігенін C6H4 (OH) CH2OH. При окисленні салігеніну отримана саліцилова кислота:
C6H4 (OH) CH2OH  C6H4 (OH) COH  C6H4 (OH) COOH

cалігенін саліциловий саліцилова

альдегід кислота
В даний час саліцилова кислота виробляється в промисловості методом прямого карбоксилювання фенолу діоксидом вуглецю (реакція Кольбе). Діоксид вуглецю є слабкий електрофільні реагент, тому для здійснення реакції необхідно посилення нуклеофільних властивостей субстрату. У зв'язку з цим реакцію проводять не з самим фенолом, а з його натрієвої сіллю, так як феноксид-іон сильніший нуклеофил, ніж фенол. Реакцію здійснюють в автоклавах при нагріванні під тиском. Потім реакційну суміш підкисляють і виділяють саліцилову кислоту:
С6H5ONa + CO2  C6H5OH  С6H4OH

фенолят натрію  

COONa COOH

саліцилат саліцилова

натрію кислота

Саліцилова кислота являє собою безбарвні кристали, tпл159С, важко розчинні у холодній воді. При нагріванні саліцилова кислота легко декарбоксилируется з утворенням фенолу:
С6H4 (OH) COOHC6H5OH + CO2

саліцилова кислота фенол
У саліцилової кислоти є внутримолекулярная воднева зв'язок, стабілізуюча карбоксилат-іон, що призводить до підвищення її кислотності (рКа 2,98) порівняно з бензойної (рКа 4,20) і п-гідроксибензойної (рКа 4,58) кислотами.

Саліцилова кислота дає з FeCl3 фіолетове забарвлення не тільки у водному, а й в спиртовому розчині (на відміну від фенолу).

При дії гідроксиду лужного металу саліцилова кислота розчиняється з утворенням фенолятосолі лужного металу, наприклад:
C6H4COOH + 2 NaOH  C6H4COONa  2 H2O

 

OH ONa

фенолят натрію

При дії на саліцилову кислоту карбонатів лужних металів виявляється різна ступінь кислотності карбоксилу і фенольного гідроксилу; при цьому відбувається утворення солей. Карбоксильная група саліцилової кислоти розкладає карбонати лужних металів, витісняючи слабку вугільну кислоту, тоді як фенольний гідроксил, що володіє більш слабкими кислотними властивостями, ніж вугільна кислота, нездатний розкладати ці солі і тому залишається вільним:
2 C6H4COOH + Na2CO3 2 С6H4COONa + H2O + CO2

 

OH OH

саліцилат натрію

Так само саліцилова кислота, як усі фенолокислоти здатна нітровані, сульфовані, галогеновані із заміщенням атомів водню в бензольному ядрі.

Застосовують саліцилову кислоту у виробництві барвників, лікарських і запашних речовин, в харчовій промисловості (при консервуванні), як аналітичний реагент. Широко застосування саліцилової кислоти в медицині. Вона володіє антиревматическим, жарознижувальну і антигрибкові дією, але, як сильна кислота, викликає роздратування травного тракту і тому застосовується тільки зовнішньо. Всередину застосовують її похідні - солі або ефіри.

Саліцилова кислота здатна давати похідні по кожній функціональній групі.

Na2CO3

C6H4 (OH) COOH  C6H4 (OH) COONa

саліцилова кислота саліцилат натрію

CH3OH

С6H4 (OH) COOH  C6H4 (OH) COOCH3

метилсаліцилат

C6H5OH

С6H4 (OH) COOH  C6H4 (OH) COOC6H5

фенилсалицилат (салол)

(CH3CO) 2O

C6H4 (OH) COOH  C6H4 (CO2CH3) COOH

ацетилсаліцилова кислота

(аспірин)
Саліцилат натрію (Natrium salicylicum) часто застосовують як противоревматическое і жарознижуючий засіб. На відміну від вільної саліцилової кислоти саліцилат натрію добре розчиняється у воді і не дратує кишечник. Цю сіль застосовують також при отриманні деяких подвійних солей саліцилової кислоти, наприклад з кофеїном.

Метилсалицилат (Methylum salicylicum) входить до складу ефірної олії рослини Gaultheria. В даний час його отримують переважно синтетично -метілірованіем саліцилової кислоти. Цей ефір являє собою маслоподібну рідина з дуже сильним характерним запахом. Застосовують метилсаліцилат при лікуванні ревматизму у вигляді растирки і мазі.

Фенілсаліцілат, або салол, вперше отриманий нашим співвітчизником М.В. Ненцкого. Фенілсаліцілат - кристалічний порошок, дуже погано розчинний у воді. Має вільний фенольний гідроксил. Внаслідок малої розчинності у воді у водних розчинах він не дає реакції фарбування з FeCl3, проте його спиртові розчини забарвлюються FeCl3 у фіолетовий колір. Фенілсаліцілат гідролізується повільно. У медицині його застосовують як дезінфікуючий засіб при деяких кишкових захворюваннях. Дія його пов'язано з гідролізом та звільненням при цьому саліцилової кислоти і фенолу. Фенілсаліцілат застосовують для покриття пілюль в тих випадках, коли хочуть, щоб лікарські речовини пройшли без змін через шлунок і проявили свою дію в кишечнику: фенилсалицилат, взагалі повільно гидролизующийся, лише в дуже малому ступені гідролізується в кислому вмісті шлунка і тому пілюльних оболонки з нього розпадаються в достатній мірі лише в кишечнику.

Ацетилсаліцилова кислота, або аспірин являє собою складний ефір, утворений оцтової і саліцилової кислотою, причому остання при реакції утворення цього ефіру реагує як фенолу.

Ацетилсаліцилову кислоту можна отримати дією на саліцилову кислоту концентрованої оцтової кислотою або оцтовим ангідридом:
C6H4COOH + HOCCH3  C6H4COOH + H2O

  

OH OOCCH3



O

Ацетилсаліцилова кислота - кристалічна речовина, слабокислі на смак. Досить погано розчинна у воді. На відміну від саліцилової кислоти чиста ацетилсаліцилова кислота не дає реакції з FeCl3, так як не має вільного фенольного гідроксилу.

Ацетилсаліцилова кислота як складний ефір, утворений оцтовою кислотою і фенолокислот (замість спирту), дуже легко гідролізується. Вже при стоянні у вологому повітрі вона гідролізується на оцтову і саліцилову кислоти. У зв'язку з цим фармацевтам часто доводиться перевіряти, чи не гидролизованную Чи ацетилсаліцилова кислота. Для цього дуже зручна реакція з FeCl3: ацетилсаліцилова кислота не дає фарбування з FeCl3, тоді як саліцилова кислота, яка утворюється в результаті гідролізу, дає фіолетове забарвлення.

Ацетилсаліцилову кислоту дуже часто застосовують як противоревматическое, жарознижуючу і аналгетичну (зменшує біль) засіб. В організмі відбувається поступовий її гідроліз.

З інших похідних саліцилової кислоти більше значення має п-аміносаліцилова кислота (ПАСК). Вона синтезується методом карбоксилювання, як і саліцилова кислота. Вихідним з'єднанням в даному випадку служить м-аминофенол:

COOH



C6H4OH + CO2 C6H3OH

 

NH2 NH2

м-аминофенол п-аміносаліцилова

кислота

ПАСК володіє протитуберкульозною дією і застосовується у вигляді натрієвої солі. Інші ізомери цієї кислоти такими діями не володіють, а м-аміносаліцилова кислота, навпаки, є високотоксичним речовиною. Протовотуберкулезное дію ПАСК пояснюється тим, що вона є антагоністом п-амінобензойної кислоти, необхідної для нормальної життєдіяльності мікроорганізмів.

Фотометричний аналіз.
Фотометрія - це один з методів колориметрического аналізу, який у свою чергу входить до групи фізико-хімічних методів аналізу.

Фізико-хімічні методи аналізу засновані на тому, що про якість і кількість досліджуваної речовини судять по зміні будь-яких фізичних властивостей, що відбувається в результаті хімічної реакції.

При колориметричних визначеннях про кількість визначається елемента (або іона) судять по інтенсивності забарвлення розчину, викликаної присутністю в ньому якогось пофарбованого сполуки цього елемента, отриманого по реакції його з яким-небудь реактивом.

Чим інтенсивніше забарвлення, тим більше елементу (іона) в розчині і навпаки.

Якщо для вимірювання забарвлення, а отже і концентрації розчину використовувати прилад - фотоелектроколориметр, то такий метод аналізу називається фотометричним.

В основі фотометричних вимірювань лежить закон Ламберта-Бера. Якщо потік монохроматичного світла з інтенсивністю J0 падає на однорідний шар якої-небудь речовини, то частина його (з інтенсивністю Jr) відбивається від останнього, частина (Ja) поглинається і частина (Jt) проходить через шар, причому:

J0 = Jr + Ja + Jt

У разі водних розчинів величина Jr дуже мала і їй можна знехтувати, тоді:

J0 = Ja + Jt

Величина Ja залежить від наявності в розчині пофарбованого речовини, яка поглинає світло набагато сильніше, ніж розчинник. Залежність між інтенсивністю забарвлення розчину і вмістом в них пофарбованого речовини описується рівнянням:

-cℓ

Jt = J0 10, де (Закон Ламберта-Бера.)

? - Коефіцієнт світлопоглинання, постійна величина, залежить від природи пофарбованого речовини.

с - концентрація пофарбованого речовини в розчині.

ℓ- товщина шару светопоглощаещего розчину.

Якщо прологаріфміровать рівняння Ламберта-Бера і змінити знаки, то отримаємо:

-? сℓ + ℓgJ0 = ℓgJt

ℓgJ0 - ℓgJt =? cℓ

Величина ℓgJ0 - ℓgJt називається оптичною щільністю розчину Д, тобто

Д =? сℓ

Оптична щільність розчину прямо пропорційна концентрації пофарбованого речовини і товщині шару розчину.

Іншими словами, при однаковій товщині шару розчину даної речовини і інших рівних умов оптична щільність цього розчину буде тим більше, чим більше в ньому міститься пофарбованого речовини. При використанні фотоелектроколориметра вимір оптичної щільності розчинів виробляється фотоелементами.

Світловий потік проходить через кювету (з певною товщиною шару розчину), наповнену досліджуваним забарвленим розчином. Минулий через розчин світловий потік приймається фотоелементом, в якому світлова енергія перетворюється в електричну. Виникає при цьому електричний струм вимірюється за допомогою чутливого гальванометра.

При визначенні цим методом концентрації досліджуваної речовини вимірюють оптичну щільність досліджуваного розчину (дисл.) І еталонного (ДЕТА.), Концентрація якого відома, при однаковій товщині шару.

Розрахунок здійснюється за формулою:

Мен.

З
ісп. =  Сета.

ДЕТА.

Для отримання пучка монохроматичного світла використовуються світлофільтри - набір кольорових стекол, які характеризуються ефективною довжиною хвилі. Для вибору світлофільтра у кожному конкретному випадку знімають оптичну характеристику розчину - тобто залежність його оптичної щільності від ефективної хвилі світлофільтра. Для цього вимірюють оптичну щільність одного і того ж розчину при різних світлофільтрах і вибирають, при якому вона максимальна.

Методика вимірювання світлопропускання або оптичної щільності на приладі ФЕК-56.

Включити прилад і прогріти його 10-15 хвилин, встановити "електричний нуль". Для цього рукояткою привести стрілку гальванометра до нуля, не розкриваючи шторку світлових пучків рукояткою. У лівому світловому пучку на весь час вимірювання встановлюється кювета з розчинником. Якщо він не забарвлений, можна в лівий пучок вставити кювету з досліджуваним розчином. Індекс правого барабана встановлюють на відлік 100 за шкалою світлопропускання. Обертанням лівого вимірювального барабана її знову призводять до нулю і відраховують за шкалою правого барабана оптичну щільність Д.

Для масових фотометричних вимірювань попередньо будують калібрувальну криву. Для цього готують серію еталонних розчинів різної концентрації, вимірюють їх оптичну щільність при обраному світофільтрі і певної товщині шару ℓ і будують графік залежності оптичної щільності розчину Д від його концентрації С.

Лабораторна робота.

3+

Визначення концентрації іонів заліза Fe за реакцією з саліцилової кислотою.
Для визначення концентрації досліджуваного розчину необхідно побудувати калібрувальну пряму, яка має залежність оптичної щільності від концентрації речовини.

  1. Побудова калібрувальної кривої.

Беруть розчини з відомою концентрацією саліцилової кислоти: 0,5мг / мл, 0,25мг / мл, 0,125мг / мл, 0,0625 мг / мл, 0,031 мг / мл, 0,01 мг / мл. По 10 мл кожного із зазначених розчинів поміщають в мірні колбочки на 25 мл, додають по 1 мл розчину іонів заліза для утворення пофарбованого комплексу і доводять об'єм дистильованою водою до позначки.

3+ +

Fe + 3 C6H4 (OH) COOH  (C6H4 (OH) COO) 3Fe + 3 H
Після перемішування перед кожним визначенням обполіскують приготовленим розчином кювету, потім заповнюють її і фотометрируют щодо води. За отриманими результатами будують графік залежності оптичної щільності Д від концентрації іонів заліза в розчині С.

II.Определеніе концентрації іонів заліза в досліджуваному розчині.

У мірну колбу на 25 мл беруть 10 мл досліджуваного розчину, додають 1 мл насиченого розчину саліцилової кислоти і доводять об'єм до мітки. Вимірюють оптичну щільність отриманого розчину на ФЕК-56 і по калібрувальної кривої обчислюють концентрацію іонів заліза в досліджуваному розчині.

Зняття калібрувальної кривої.


Д, оптична щільність р-ра.

С, концентрація розчину, мг / мл.

95

0,5

75

0,25

65

0,125

57

0,0625

50

0,031

48

0,01


Фотоколориметрическое визначення

саліцилової кислоти в таблетках аспірину.
1. Вимірювання оптичної щільності розчину після 10 хвилин гідролізу таблетки аспірину у водяній бані при T = 82С:

Д1 = 90, С1 = 0,41 мг / мл

2. Вимірювання оптичної щільності розчину після 2 тижнів гідролізу таблетки аспірину:

Д2 = 99, С2 = 0,495 мг / мл

3. Розрахунок розчинності і швидкості гідролізу речовини:

? 10хв = С1 / С

? 10хв = 0,41 / 0,5 = 0,82

U1 = С1 / t1 -2

U1 = 0,41 / 10 = 4,2 · 10 (мг · хв / мл)
? 2нед = С2 / С

? 2нед = 0,495 / 0,5 = 0,99

U2 = C2 | / t2 -5

U2 = 0,495 / 20160 = 2,45 · 10 (мг · хв / мл)
U = C2-C1 / t2-t1 -6

U = 0,495-0,41 / 20160-10 = 0,085 / 20150 = 4,2 · 10 (мг · хв / мл)
Список використаної літератури:


  1. Е.Т. Оганесян. «Керівництво з хімії які у вузи». Москва. 1992 С-447.

  2. Л.С. Гузей, В.Н. Кузнєцов. «Новий довідник з хімії». Москва. 1998 С-261.

  3. Н.А. Тюкавкина, Ю.І. Бауков. «Біоорганічна хімія». Москва. 1985 С-258.

  4. Б.Н. Степаненко. "Органічна хімія". Москва. 1980р. С-253.

  5. Методичний посібник (фотометричний аналіз).