Курсовая работа - WordPress.com · 2011. 4. 17. · 1 Шестичленные гетероциклы с тремя гетероатомами на примере моединений

1 Шестичленные гетероциклы с тремя гетероатомами на примере моединений ряда 1,2,4-триазинов

1

Российский государственный педагогический университет

имени А.И. Герцена

Курсовая работа

на тему:

«Пятичленные гетероциклы с одним

гетероатомом. Строение. Свойства. При-

менение в фармацевтической химии»

Выполнил:

студент III курса 5 группы

факультета химии

Карцев О.В.

Руководитель:

К. х.н., доцент кафедры

органической химии

Ефимова Т.П.

Санкт-Петербург

2009 г.

2 Автор: Карцев Олег

Оглавление

1. Введение. .............................................................................................................. 3

2. Определения. ........................................................................................................ 4

3. Классификация гетероциклических соединений. .............................................. 5

4. Номенклатура гетероциклических соединений.................................................. 6

5. Строение гетероциклов ........................................................................................ 9

6. Получение. .......................................................................................................... 12

7. Химические свойства. ........................................................................................ 14

8. Производные фурана.......................................................................................... 25

9. Список иллюстраций ......................................................................................... 32

10. Список используемой литературы: ................................................................. 33

3 Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом

Органические вещества, органические соединения — класс соединений, в состав которых входит уг-лерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов)

1. Введение.

Гетероциклические соединения, согласно своему названию, содержат

циклы, в которых имеется один или несколько гетероатомов — атомов элемен-

тов, отличающихся от атома углерода. В настоящее время известны гетероцик-

лы с самыми разнообразными атомами, но наиболее изучены те, которые со-

держат азот, кислород и серу.

Значение химии гетероциклов огромно. Об этом говорит и тот факт, что

две трети опубликованных работ по органической химии выполнены именно в

этой области.


Гетероциклические соединения (гетероциклы) — органические соединения, содержащие циклы, в состав которых наряду с углеродом входят и атомы других элементов. Могут рассматриваться как карбоциклические соединения с гетерозаместителями (гетероатомами) в цикле. Наиболее разнооб-разны и хорошо изучены ароматические азотсодержащие гетероциклические соединения. Предель-ные случаи гетероциклических соединений — соединения, не содержащие атомов углерода в цикле, например, пентазол.

2. Определения.

ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ – это соединения, молекула

которых представляет собой циклы, состоящие не только из атомов углерода,

но и других атомов, чаще всего O, N, S.

Атомы (кроме углерода), находящиеся в составе гетероцикла, в данном

случае N, S, O, называются гетероатомами от греч. «Гетерос» - разный.

ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ — органические циклические соединения,

в состав которого входит как минимум один гетероатом.

Рисунок 1


5

3. Классификация гетероциклических соединений.

В зависимости от природы гетероатома различают кислород-, азот- и се-

росодержащие соединения. Также их делят на насыщенные соединения и нена-

сыщенные, т.е. содержащие кратные связи (фуран, тиофен). В зависимости от

числа циклических фрагментов в молекуле различают моноядерные – моноцик-

лические соединения и полиядерные – содержащие несколько циклов, причем

циклы могут быть конденсированные (содержать два общих атома, индол), ли-

бо соединенные простой связью. В особую группу выделяют макроциклические

соединения, так называемые краун-эфиры (crown англ. – корона), содержащие

свыше четырех гетероатомов и более десяти звеньев в структуре цикла (звеном

называют фрагмент из двух химически связанных атомов.



4. Номенклатура гетероциклических соединений.

Для большой группы гетероциклических соединений допускают исполь-

зование тривиальных названий, сложившихся исторически, всего таких назва-

ний около 60. В остальных случаях названия (их именуют систематическими)

составляют по специальным правилам ИЮПАК (Международный Союз Теоре-

тической и Прикладной Химии), которые в этом случае своеобразны и отлича-

ются от той системы, которая принята для большинства органических соедине-

ний иных классов. Из специально предложенных для этой цели корней и при-

ставок формируют название, соблюдая оговоренный порядок. В его основе ле-

жит корень, состоящий из двух слогов. Первый слог указывает на количество

звеньев цикла, например, слог «ир» (две переставленные буквы из латинского

корня «tri») соответствует трехчленному циклу, слог «ет» (фрагмент латинско-

го tetra) – четырехзвенный цикл, слог «ок» (часть латинского octa) используют

для восьмичленных циклов. Происхождение некоторых других слогов, обозна-

чающих размер цикла, не всегда логически обосновано, например, для шести-

членных циклов используют слог «ин», взятый из названия распространенного

гетероцикла «пиридин».

Второй слог укаывает, является ли гетероцикл насыщенным – слог «ан»,

или ненасыщенным – слог «ен» (аналогия с названиями углеводородов: этан –

этен). Перед корнем помещают приставку, обозначающую природу гетероато-

ма: О – окса, S – тиа, N – аза. Поскольку корень часто начинается с гласной

буквы, в приставке обычно опускают последнюю букву «а». В результате

насыщенный трехчленный цикл, содержащий S, называют тииран (рис. 3А):

«ти-» сокращенная приставка «тио-», часть корня «ир» обозначает трехчлен-

ный цикл, а вторая часть корня «ан» соответствует насыщенному соединению.

Аналогично трехчленный О-содержащий ненасыщенный цикл называют окси-

рен (рис. 3Б). Если в гетероцикле несколько гетероатомов, то их положение

указывают с помощью числовых индексов, пронумеровав предварительно ато-

мы в цикле, а количество таких атомов обозначают приставками ди-, три- и т.д.,

например, 1,3,5-триазин (рис. 3В). Если есть различные гетероатомы, их упо-

минают в следующем порядке: O > S > N (этот установленный порядок носит

условный характер и не связан с химическими свойствами). В конце названия с


7

помощью корня указывают размер цикла и ненасыщенность, например, 1,2,6-

оксадиазин (рис. 3Д). Способ написания корней для N-содержащих циклов не-

сколько отличается от описанного выше, что также специально оговорено,

например, корень «ин» в названии 1,2,6-оксадиазин (рис. 3Д) обозначает одно-

временно и шестичленный и ненасыщенный цикл.

Правила составления систематических названий применимы к любым ге-

тероциклическим соединениям, в том числе и к тем, для которых есть устояв-

шиеся тривиальные названия, например, у бициклического соединения с триви-

альным названием хинолин (рис. 3Е) систематическое название бензазин. Часто

химики вместо сложной системы систематических названий используют более

простую, основанную на тривиальных названиях: в молекуле «вычленяют»

фрагмент тривиального названия и с помощью цифровых индексов указывают

положение заместителей. По такой схеме составлено название 8-оксихинолин

(рис. 3Ж).

Рисунок 2



Рис. 3. Систематические названия гетероциклических соединений (А-Д).

Сопоставление систематического и тривиального названия (Е). Использование

тривиального термина при составлении названия (Ж). В 8-оксихинолине (Ж)

два атома углерода, принадлежащие одновременно двум циклам, не нумеру-

ют,т.к. у них не может быть заместителей.


9

5. Строение гетероциклов

Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом являются обычно аро-

матическими системами, так как они обладают всеми признаками ароматично-

сти, являясь плоскими замкнутыми сопряженными системами с числом π-

электронов, соответствующим правилу N = 4n + 2.

где X = О, NH, S

В молекулах фурана, пиррола, тиофена гетероатомы (О, N, S) находятся в

sр2-гибридном состоянии, и р-орбиталь каждого участвует в π-связывании с со-

седними атомами цикла, образуя ароматический секстет, занимающий три пя-

тицентровые молекулярные орбитали: две связывающие и одну несвязываю-

щую.

Ароматический характер указанных гетероциклов подтверждается дли-

нами связей.

Длина С-С связи в гетероциклах близка к длине С-С связи в бензоле (1,39

А). Связи C-N в пирроле (1,38 А), короче, чем связь C-N в алифатических ами-

нах (1,47 А); связь С-О в фуране (1,37 А) и C-S в тиофене (1,71 А) короче свя-

зей С-О в спиртах, простых эфирах (1,43 А) и C-S в простых тиоэфирах (1,82

А). Укорочение связей объясняется сопряжением.

Строение фурана, пиррола, тиофена может быть представлено предель-

ными структурами:



Где Х = O, NH, S.

Разница во влиянии гетероатомов на π-системы кольца в пятичленных ге-

тероциклах очевидна. В них гетероатом является донором электронной плотно-

сти, на нем сосредоточен положительный заряд диполя, отрицательный заряд

диполя находиться в кольце.

Степень ароматичности характеризуется энергией резонанса (стабилиза-

ции): чем она выше, тем больше ароматичность (стабильность). Квантово-

химические расчеты по методу MO-ЛКАО Хюккеля (МОХ) являются очень

приближенными, и их результаты зависят во многом от выбора параметров для

гетероатомов. По этой причине в литературе приводятся разные значения энер-

гии резонанса (ЭР) для гетероциклов, рассчитанные и другими методами. В

таблице 1 даны ЭР, полученные из экспериментальных, а также вычисленных

теплот сгорания, теплот гидрирования.

Большие значения дипольного момента у пиррола и тиофена по сравне-

нию с фураном (табл. 1) соответствуют большему вкладу биполярных предель-

ных (резонансных) структур, большей делокализации π-электронов, усилению

ароматичности в ряду

фуран < пиррол < тиофен < бензол

Таблица 1

Физические свойства, энергии резонанса и дипольные моменты гетероциклов

Соедине-

ние

Температура, °С Диполь-

ный мо-

мент,Д

Энергии резонанса (кДж), рассчитанные


11

Плавле-

ние

Кипе-

ния

По ме-

тоду

МОХ

По

тепло-

там

сгора-

ния

По

тепло-

там

сгора-

ния

По теплотам

гидрирования

Бензол 5,5 80 0 150 153,5 154,8 150,6

Фуран — 32 0.67 80 92,0 96,2 66,1

Пиррол — 131 1,80 110 100,4 129,7 88,7

Тиофен -38 84 1,80 120 117,1 129,7 120



6. Получение.

Фуран получают в промышленных масштабах из фурфурола, каталитиче-

ским декарбоксилированием:

Сам фурфурол получают кипячением с разбавленными кислотами пяти-

атомных углеводов (пентоз), которые в больших количествах содержатся под-

солнечной шелухе, кукурузных початках, отрубях и др.

Тиофен получают циклизацией бутана или бутилена в парах серы при 700

ºС:

Пиррол (в переводе означает красное масло) получают пиролизом аммо-

нийной соли слизевой кислоты:

Или восстановлением сукцинимида цинковой пылью:

Ю. К. Юрьев открыл реакции взаимопревращений пятичленных гетеро-

циклов, которые также применяют с целью их получения. Реакция идет в токе

сероводорода, аммиака и воды, при высоких температурах, над окисью алюми-

ния:


13

Рисунок 3

Пиррол содержится в каменноугольной смоле, откуда его выделяют

фракционной перегонкой.



7. Химические свойства.

Наличие гетероатомов в циклах, разный характер их электроного влия-

ния, меньшая по сравнению с бензолом ароматичность позволяют прогнозиро-

вать для гетероциклов большее разнообразие химических свойств по сравне-

нию с ароматическими углеводородами.

Устойчивость ароматической системы убывает в ряду:

Тиофен > Пиррол > Фуран.

Кислотно-основные свойства.

В связи с формальным наличием у атомов N, О, S пар электронов, не во-

влеченных в σ-связывание, возникает вопрос об основныx свойствах фурана,

пиррола и тиофена.

В пирроле неподеленная пара занимает р-орбиталь, которая вовлечена в

π-связывание с соседними атомами углерода и участвует в образовании пяти-

центровой молекулярной орбитали, то есть на самом деле пара делокализована

и не принадлежит в полной мере атому азота. Протонирование пиррола разру-

шает ароматический секстет, что требует дополнительных затрат энергии, рав-

ныx разности энергий резонанса нейтрального пиррола и образующегося при

этом пирролий катиона.


15

Фуран и тиофен практически не обладают основностью. Протонирование

фурана и тиофена идет по атомам углерода, протонированные формы по ато-

мам кислорода и серы неизвестны.

Пиррол протонируется как по атому азота (в разбавлена растворах), так и

по α- и β-атомам углерода (в более концентрированных кислотах).

По отношению к действию оснований пиррол довольно устойчив, прояв-

ляя свойства слабой кислоты (Ка ~ 10-15

), но значительно более сильной, чем

аммиак, алифатические амины (Ка ~ 10-35

). Отрыв протона с образованием ани-

она происходит при действии таких сильных оснований, как реактив Гриньяра,

амид натрия в жидком аммиаке, КОН при 130 °С. При действии NaOH степень

депротонирования низка.

Причина такой разницы в кислотности в том, что, во-первых, депротони-

рование в аммиаке приводит к образованию амид-аниона NH2 -, в котором пара

электронов оказывается на атомной орбитали, близкой к sp3:



а в пирроле — к пирролат аниону , в котором пара электронов ока-

зывается на зр2-орбитали:

Такой анион всегда более стабилен, чем sр3-гибридный анион.

Во-вторых, для той пары электронов, которая входит в π-систему, сопря-

жение с С=С связями при переходе от пиррола к его аниону усиливается, то

есть ароматичность системы возрастает. Если сравнить строение пиррола и

пирролат аниона, то в последнем делокализация электронной плотности выше

(нет биполярных предельных структур).

СН-Кислоты фуран и тиофен значительно более слабые кислоты, чем

пиррол. Разрыв связи С-Н у них с отрывом протона удается осуществить дей-

ствием только очень сильных оснований, типа C6H5Na и C4H9Na.


17

Образовавшиеся соли ведут себя подобно другим металлорганическим

соединениям, например, образуя карбоновые кислоты при взаимодействии с

С02.

Реакции электрофильного замещения.

Ароматический характер фурана, пиррола и тиофена проявляется в их

способности вступать в реакции электрофильного замещения. Фуран, пиррол и

тиофен очень легко вступают в реакции электрофильного замещения (на кольце

находится отрицательный конец диполя) подобно ароматическим аминам и фе-

нолам. Ряд активности в реакциях электрофильного замещения следующий

фуран > пиррол > тиофен > бензол

Справа на лево реакционная способность к электрофильному замещению

растет.

Направление и относительная активность к электрофильному замещению

становятся понятными при рассмотрении структур промежуточных соединений

(σ-комплексов), отвечающих в случае каждого из этих соединений различным

направлениям электрофильной атаки.

Замещение в положение 2 пиррола:

Замещение в положение 3 пиррола:

Сравнение наборов предельных структур для возможных σ-комплексов

позволяет сделать вывод о большей стабильности (меньшей энергии) σ-

комплексов при замещении в положение 2 пиррола (больше предельных струк-

тур) по сравнению с изомерными σ-комплексами, отвечающими иным направ-

лениям электрофильной атаки.



Характерной особенностью осуществления реакций электрофильного за-

мещения фурана, пиррола и, в меньшей степени, тиофена является необходи-

мость исключения сильнокислой среды, в которой пиррол и фуран легко поли-

меризуются, далее окисляются, осмоляются.

Нитрование фурана, пиррола и тиофена удается осуществить только

действием мягкого нитрующего агента ацетилнитрата в среде уксусного ангид-

рида, поскольку образующаяся побочно уксусная кислота является относитель-

но слабой и не вызывает осмоление гетероциклических соединений.

Тиофен и пиррол образуют в основном 2-нитропроизводные (соответ-

ственно 70 и 83%) и небольшое количество 3-нитроизомера (~5%).

Фуран в этих условиях переходит сначала в продукт присоединения, ко-

торый под действием пиридина превращается в 2-нитрофуран в результате от-

щепления уксусной кислоты.


19

Сульфирование фурана и пиррола серной кислотой невозможно из-за их

осмоления, но использование пиридинсульфотриоксида позволяет получить со-

ответствующие 2-сульфокислоты.

Тиофен как более ароматичный, чем фуран и пиррол, и устойчивый в

кислой среде легко сульфируется 95%-ной H2S04 при комнатной температуре:

Эта способность тиофена легко сульфироваться используется для очистки

каменноугольного бензола от примеси тиофена, отравляющего катализаторы,

используемые в дальнейших превращениях бензола.

Галогенирование. Прямое хлорирование и бромирование фурана, пир-

рола трудно контролируемо и осложняется полимеризацией, инициируемой

выделяющимися НСl и НВr.

Фуран при бромировании образует смесь полибромированных продуктов,

а монобромфуран можно получить только в очень мягких условиях.

Хлорирование фурана в обычных условиях невозможно, но при -40 °С

можно получить смесь продуктов, в том числе моно- и дихлорпроизводные.



С иодом фуран в обычных условиях не реагирует. Электроноакцепторные

заместители стабилизируют ядро фурана в отношении кислот и электрофилов,

и галогенирование в этом случае идет уже более гладко.

Пиррол подвергается хлорированию при действии S02Cl2, бромированию

под действием Вг2 в СН3СООН, иодированию под действием l2 + KI, но во всех

случаях — до тетрагалогенпроизводного.

2-Хлорпиррол можно получить лишь в мягких условиях.

Тиофен при хлорировании и бромировании также образует смесь моно- и

полигалогенпроизводных, причем монобром- и моноиодтиофен можно полу-

чить с хорошими выходами.

Галогенирование тиофена идет значительно легче (без катализатора) по

сравнению с бензолом, и его легче осуществить по сравнению с фураном и


21

пирролом, так как оно не требует жестких ограничений по технике эксперимен-

та.

Алкилирование фурана и пиррола по Фриделю - Крафтсу осуществить

не удается вследствие осмоления продуктов. Однако тиофен алкилируется ал-

кенами в присутствии алюмосиликатов, некоторыми спиртами в присутствии

кислот, оправдывая свою большую близость по свойствам бензолу с донорны-

ми заместителями по сравнению с фураном и пирролом.

Ацилирование фурана и пиррола удается осуществить уксусным ангид-

ридом, избегая таким образом сильнокислой среды:

Тиофен, однако, хорошо ацилируется по Фриделю – Крафтсу, демонстри-

руя более высокую устойчивость в кислой среде:



Реакции фурана, пиррола и тиофена со слабыми электрофилами, такие,

как конденсация с альдегидами и кетонами, азосочетание с солями диазония,

нитрозирование, меркурирование и некоторые другие, свидетельствуют о по-

вышенной реакционной способности этих гетероциклов по сравнению с бензо-

лом. В этих реакциях они подобны фенолам и ароматическим аминам.

Классическая цветная реакция Эрлиха (обнаружение, определение) осно-

вана на реакции пиррола (пурпурный цвет) или фурана с n-

диметиламинобензальдегидом.

Рисунок 4

Пиррол в отличие от фурана и тиофена очень легко вступает в реакции

азосочетания, причем в щелочной среде образуются бисазопроизводные, а в

нейтральной — моноазопроизводные.


23

Фуран и тиофен охотно образуют ртутьорганические производные при

действии ацетата ртути или хлорной ртути.

Монортутьпроизводные при обработке бромом или иодом гладко пре-

вращаются, соответственно, в 2-бром- или 2-иодпроизводное.

Реакции присоединения

Следствием того, что среди пятичленных моногетероциклов ароматиче-

ский характер менее всего выражен у фурана (табл.3), является отличающая его

тенденция вступать в реакции присоединения, как это было показано на приме-

рах нитрования, хлорирования, бромирования. Фуран гладко реагирует и с дие-

нофилами, вступая в реакцию Дильса - Альдера.

Гидрирование гетероциклов легко можно осуществить каталитически

(табл. 2). Тиофен при гидрировании над никелем образует бутан и H2S (метод

гидроочистки нефти от тиофена и некоторых других гетероциклических соеди-

нений).



Таблица2

Реакции гидрирования гетероциклов.


25

8. Производные фурана.

Фуран в качестве гетероатома в молекуле содержит кислород. Сам фуран

не обладает физиологической активностью, но его нитропроизводные, особен-

но 5-нитрофураны, обладают антибактериальной активностью и применяются в

медицине в виде различных производных. Они подавляют рост грамположи-

тельных, грамотрицательных микробов в довольно высоких разведениях 1:10

000, 1:200 000. Они действуют также на некоторые вирусы и риккетсии.

Такой широкий спектр действия 5-нитрофуранов, сравнительно малая

токсичность и стойкость при хранении привлекли внимание химиков и фарма-

кологов к этому классу соединений.

Изучение химиотерапевтического действия 5-нитрофуранов было начато

в нашей стране в 1943 г. Основным центром изучения и создания химиотера-

певтических препаратов, производных 5-нитрофурана, явился Институт орга-

нического синтеза АН Латвийской ССР. Работа проводилась под руководством

академика С. А. Гиллера. В этом институте были созданы препараты: фураци-

лин, фурадонин, фуразолидон и др., получившие широкую известность и при-

менение, как в нашей стране, так и за рубежом.

Исходным продуктом для синтеза всех препаратов нитрофуранового ряда

является весьма доступное вещество — фурфурол, получаемый из отходов раз-

личных сельскохозяйственных продуктов (кукурузные кочерыжки, подсолнеч-

ная лузга и др.).

Первая часть синтеза - до стадии получения 5-нитрофурфурола – для всех

препаратов одинакова: фурфурол нитруется азотной кислотой в присутствии

уксусного ангидрида, который вступает во взаимодействие с альдегидной груп-

пой фурфурола, защищая ее от окисления азотной кислотой. Полученный 5-

нитрофурфуролдиацетат гидролизуется серной кислотой, в результате получа-

ется 5-нитрофурфурол.



Рисунок 5

Полученный 5-нитрофурфурол подвергается далее действию семикарба-

зида, при этом образуется фурацилин; при конденсации с

1-аминогидантоином образуется фурадонин и т. д.


27

Приведенные препараты являются фармакопейными. В последнее время в

медицинской практике используются нифурон, фурагин и его растворимая ка-

лиевая соль солафур (табл. 3).

Таблица 3

Некоторые препараты, производные 5-нитрофурана

Для проявления антибактериальной активности препаратов нитрофурано-

вого ряда нитрогруппа должна находиться только в положении 5 ядра фурана.

Перемещение ее в другое положение приводит к снижению физиологической

активности. Важное значение для проявления антибактериальной активности

имеет также характер и положение заместителя в ядре фурана. Наибольшую

физиологическую активность проявляют те соединения, у которых боковая

цепь в положении 2 ядра фурана.

Все нитрофурановые препараты представляют собой безвкусные или сла-

богорькие кристаллические порошки. В зависимости от длины боковой цепи

они окрашены в желтые цвета различных оттенков: от светло- до оранжево-

желтого, красновато- и желто-коричневого. Почти все препараты этого ряда

плохо растворимы в воде. При нагревании растворимость повышается. Не-

сколько лучше нитрофураны растворяются в спирте и некоторых других орга-

нических растворителях. Особенно хорошо они растворяются в диметилфор-

мамиде и пропиленгликоле. Нитрофурановые соединения чувствительны к све-

ту, поэтому даже разбавленные их растворы следует оберегать от дневного све-

та. Особенно сильное воздействие оказывает ультрафиолетовое излучение,



приводящее к глубокому необратимому разрушению молекулы, поэтому хра-

нить следует данные препараты в склянках из темного стекла.

Реакции для подтверждения подлинности соединений

5-нитрофуранового ряда могут быть общие (групповые), характерные для

всех представителей этой группы соединений, и реакции, специфичные для от-

дельных препаратов.

Общими (групповыми) реакциями являются:

а) реакция с растворами щелочей; образуется окрашивание чаще красного

или оранжево-красного цвета, интенсивность и характер которого зависят от

структуры заместителя в положении 2 ядра фурана. У некоторых соединений

окраска появляется лишь в сильно щелочной среде или только при нагревании,

у других — на холоду,

б) реакция выделения аммиака при обработке щелочных растворов пре-

паратов цинковой пылью при нагревании.

Частные реакции следующие:

а) образование в водных растворах окрашенных комплексных соединений

при взаимодействии с солями тяжелых металлов (CuS04, Co(N03)2, AgN03);

например, при добавлении к спиртовому раствору препарата 10% раствора

сульфата меди и такой же концентрации раствора гидроксида натрия фураци-

лин образует осадок темно-красного цвета; фурадонин — болотного; фуразоли-

дон— зеленого;

б) реакция со спиртовым раствором щелочи в различных органических

растворителях; чаще всего в качестве органических растворителей используют

ацетон и диметилформамид, в которых нитрофураны очень хорошо растворя-

ются. В зависимости от концентрации испытуемого препарата в органическом


29

растворителе и количества добавляемой щелочи окраски меняются в соответ-

ствии с характером каждого препарата.

Для идентификации препаратов нитрофуранового ряда можно применять

различные виды хроматографии и по значению R характеризовать каждый из

препаратов.

Методы количественного определения препаратов нитрофуранового ряда

могут быть различны. Поскольку все препараты дают окрашенные растворы с

растворами щелочей, в качестве общего метода для их количественного опре-

деления можно применить метод фотоэлектроколориметрии. Таким методом

ГФ X рекомендует определять фурадонин и фуразолидон.

Для препаратов, имеющих в своей молекуле гидразиновую группировку

(=N—NH—), способную окисляться, рекомендуется йодометрический метод

(например, фурацилин), но можно применить и броматометрический метод.

Нитрофураны находят широкое применение при лечении различных

гнойных, воспалительных процессов, особенно вызываемых стафилококками и

различными кишечными бактериями. Одним из основных показаний к приме-

нению нитрофуранов является антибиотикоустойчивость возбудителей. Осо-

бенно широкое применение нитрофураны находят в хирургической практике.

Выпускаются препараты в порошке и таблетках.

Хранить препараты нитрофуранового ряда следует в хорошо укупорен-

ных банках из темного стекла, в прохладном, защищенном от света месте.

Фурацилин Furacilinum

5-Нитрофурфурола семикарбазон

C6H6N4О4

Получается фурацилин по общей схеме для препаратов, производных 5-

нитрофурана.



Фурацилин—желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический по-

рошок горького вкуса. Очень мало растворим в воде, мало — в этиловом спир-

те. Фурацилин дает все реакции, характерные для препаратов нитрофуранового

ряда.

В качестве примесей ГФ X допускает хлориды, сульфаты, тяжелые ме-

таллы и мышьяк в пределах эталона.

В препарате может быть примесь семикарбазида, которая определяется с

раствором Фелинга. Поскольку эта смесь не допускается в препарате, при до-

бавлении раствора Фелинга и нагревании не должен выпадать красный осадок

закиси меди.

Количественное содержание препарата определяется йодометрически;

навеску препарата растворяют в воде при нагревании на водяной бане (70 - 80

°С). Для лучшей растворимости добавляют хлорид натрия. Затем к определен-

ному количеству данного раствора добавляют избыток титрованного раствора

йода и 0,1 мл раствора гидроксида натрия для нейтрализации выделяющейся

йодистоводородной кислоты.

Происходит окислительный распад гидразиновой группы до азота.

Рисунок 6

Но в щелочной среде йод может реагировать со щелочью и давать гипой-

одиты (NaOI) и йодиды (Nal).

I2 + 2NaOH → NaI + NaOI + H2O


31

При добавлении серной кислоты выделяется йод, который вместе со взя-

тым избытком титрованного раствора йода оттитровывается тиосульфатом

натрия.

NaI + NaOI + H2SO4 → Na2S04 + I2 + H2O

I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6

Фурацилин применяется как антибактериальное средство для профилак-

тики и лечения гнойно-воспалительных процессов. Например в виде водных

растворов фурацилин применяют для обработке, гнойных ран, ожогов, при вос-

палении слизистых оболочек горла (полоскание). Внутрь фурацилин назначают

для лечения бактериальной дизентерии.

Выпускается в порошке, таблетках по 0,1 г для приема внутрь и по 0,02 г для

приготовления растворов при наружном употреблении.



9. Список иллюстраций

Рисунок 1 .................................................................................................................. 4

Рисунок 2 .................................................................................................................. 7

Рисунок 3 ................................................................................................................ 13

Рисунок 4 ................................................................................................................ 22

Рисунок 5 ................................................................................................................ 26

Рисунок 6 ................................................................................................................ 30


33

10. Список используемой литературы:

1. Г.А. Мелентьева, Л.А. Антонова «Фармацевтическая химия» — М.

«Медицина», 1985г.

2. А.Н. Несмеянов, Н.А. Несмеянов «Начала органической химии» 2 том.

«Химия», 1974г.

3. В.И. Иванский «Химия гетероциклических соединений» — М. «Выс-

шая школа», 1978г.

4. Р. Моррисон, Р. Бойд «Органическая химия» — М. «Мир», 1974г.

5. Дж. Джоуль, Г. Смит «Основы химии гетероциклических соединений»

— М. «Мир», 1975г.

6. А.М. Ким «Органическая химия» — 2004г.

Documents

Курсовая работа - WordPress.com · 2011. 4. 17. · 1 Шестичленные гетероциклы с тремя гетероатомами на примере моединений