30.Поняття про хімічні, фізико-хімічні і фізичні методи аналізу. Особливості фізико-хімічних методів аналізу. Клачифікація фізико-хімічних методів аналізу.

Висока чутливість фізико-хімічних методів

аналізу робить їх незамінними у виробництві речовин високої і надвисокої

чистоти, абсолютно необхідних сучасній науці і техніці, вони можуть

забезпечити достатньо надійне визначення домішок у кількості 10-8

-10-10 %.

Якщо звичайними хімічними методами можна визначити концентрацію

речовини 10-5 моль/л, то для деяких фізико-хімічних методів визначуваний

мінімум менший приблизно на 5 порядків, тобто 10-9

- 10-10моль/л.

Тут також допомагають ФХМА, другою

важливою перевагою яких є їх експресність, а також швидкість, з якою

проводиться визначення: в багатьох випадках – це секунди, за які можна

оцінити положення стрілки на шкалі пристрою. Багато приладів дозволяють

автоматизувати сам процес аналізу або деякі його стадії: автоматичні

газоаналізатори контролюють склад повітря в шахтах; автоматизований

газохроматографічний аналіз в нафтохімічній, коксохімічній і інших галузях

промисловості.

Під хімічним аналізом розуміємо сукупність дій, які мають на меті отримання інформації про хімічний склад об’єкту

Фізичні методи аналізу– сукупність методів якісного і кількісного аналізу речовин, що базується на вимірюванні фізичних характеристик, які зумовлюють хім. індивідуальність компонентів.

Ана́ліз фі́зико-хімі́чний — метод дослідження перетворень речовини, заснований на вивченні залежності між величинами, що характеризують фізичні властивості рівноважної системи, та її хімічним складом.

7.Шестиланкові гетероциклічні сполуки. Пиридии. Будова.Піридин і його властивості.Найважливіші природні та синтетичні пішохідні піридину.Найважливіші природні сполуки цих гетероциклів

Алкалоїди – велика група природних азотомістких сполук основного характеру, які мають сильні фармакологічні властивості. Слово “алкалоїд” походить від арабськогоalkali – луг і грецького – eidos - вид, подібний, тобто подібний лугам. Серед природних фармакологічно активних речовин алкалоїди представляють основну групу, з якої сучасна медицина отримує найбільшу кількість високоефективних лікарських засобів.

Класифікація. Алкалоїди відрізняються за хімічною структурою, за шляхами утворення та за фармакологічною активністю. Універсальної класифікації алкалоїдів не існує, але їх можна розділити, поклавши за критерій якусь певну ознаку. Академік Орєхов О.П. запропонував хімічну класифікацію, в основі якої лежить природа гетероцикла. Ця класифікація була опрацьована та розвинута іншими вченими і її широко використовують в хімії та фармакогнозії. Виділяють такі основні групи алкалоїдів:

1. Група пірролідина – невелика група справжніх алкалоїдів; їх представник – нікотин, який міститься в табаку та махорці; стахердин (чистець буквецецвітний).

пірролідін

2. Група піперидина та піредина – широко розповсюджена група справжніх алкалоїдів. До цієї групи належать анабазин (анабазис безлистий), лобелін (лобелія одутла).

піридин піперидин

3. Група з конденсованими пірролідиновими і піперединовим кільцями (похідні тропану) зустрічаються в обмеженій кількості родин. Найбільше їх міститься в родині пасльонових. До цієї групи алкалоїдів належать гіосциамін, атропін, скополамін, які є в блекоті чорній, дурмані звичайному, беладоні звичайній.

10. Група дигідроіндола (беталаіни) – єдина група алкалоїдів, яка має яскраве забарвлення. Найбільш відомий бетанідин, що міститься в коренях столового буряка.

11. Група пурину невелика група справжніх алкалоїдів; їх представник кофеїн (листя чаю, насіння кави).

пурин

12. Група імідазолу – це група справжніх алкалоїдів. До цієї групи належить пілокарпін (види пілокарпусу).

імідазол

13. Група акрідіну - це група справжніх алкалоїдів. До цієї групи належать акроніцин, мелікопін (рослини родини рутові).

акрідін

14. Група стероїдних алкалоїдів – порівняно велика група алкалоїдів, які належать до псевдоалкалоїдів. В основі структури цих алкалоїдів лежить скелет циклопентанапергідрофенантрена. Стероїдні алкалоїди мають властивості стероїдних сапонінів і алкалоїдів. В природі зустрічаються у формі глікозидів. Вони мають гемолітичні, поверхнево-активні і поряд з цим – основні властивості. До цієї групи алкалоїдів належать соласодін (посльон дольчастий), який використовується для синтезу гормональних препаратів типу кортизону.

15. Група терпенових алкалоїдів належить до псевдоалкалоїдів. Ізопренові залишки, які приймають участь в побудові псевдоалкалоїдів, належать до моно-, сескві-, ди-, та тритерпеноїдів. До цієї групи алкалоїдів належать аконітинові алкалоїди, які широко розповсюджені в родах аконіт і живокість.

16. Група алкалоїдів без гетероциклів (протоалкалоїди) низькомолекулярні відносно прості сполуки, які містять азот у бічному ланцюгу. Вони зустрічаються досить часто в рослинах різних родин. До цієї групи належать ефедрин (ефедра хвощевидна), капсаіцин (стручковий перець).

Якісне визначення алкалоїдів

1. Екстракція

1,0 г подрібненої та просіяної крізь сито з діаметром отворів 2 мм сировини поміщають в колбу зі шліфом на 100 мл, заливають 25 мл 1% розчину соляної кислоти та нагрівають на киплячій водяній бані протягом 30 хвилин, періодично помішуючи.

2. Якісні реакції

На предметне скло наносять краплину одержаного фільтрату та краплину реактиву і сполучають їх скляною паличкою. При наявності алкалоїдів на місці стикання крапель одразу ж або через деякий час утворюється осад або каламуть. Найчастіше застосовують розчини йодиду – йодиду ртуті, йодиду вісмуту в йодиді калію; фосфорно-молібденової, фосфорно-вольфрамової та пікринової кислот, свіжеприготовлений розчин таніну та ін.

1. Реактив Майєра (розчин дихлориду ртуті та йодиду калію).

2. Реактив Вагнера та Бушарда (розчин йоду в розчині йодиду калію) з підкисленими розчинами солей алкалоїдів утворює бурі осади, що являють собою сполуки гідройодидів алкалоїдів з йодом.

3. Реактив Драгендорфа (розчин нітрату вісмуту основного, йодиду калію та оцтової кислоти) з більшістю алкалоїдів в кислих розчинах дає оранжево-червоний або цегляно-червоний осади.

4. Реактив Марме (розчин йодиду кадмію в йодиді калію) з алкалоїдами утворює білі або жовтуваті осади, які часто розчиняють в надлишку реагенту.

5. Розчин таніну з солями алкалоїдів утворює білуваті або жовтуваті аморфні осади.

6. Розчин пікринової кислоти (1% водний) з багатьма алкалоїдами утворює жовті осади пікратів.

7. Реактив Зонненштейна (розчин фосфорномолібденової кислоти) з багатьма алкалоїдами утворює жовтуватий аморфний осад.

Алкалоїди - це азотомісткі органічні сполуки основного характеру. Вони відносяться переважно до гетероциклічних з'єднань з азотом в кільці, рідше азот укладений в бічний ланцюг. Виробляються в основному рослинами і володіють сильним специфічним дією. Концентруються в різних органах. Алкалоїди розчинені в клітинному соку рослин і утворюють солі з органічними кислотами: щавлевої, яблучної, лимонної, винної: в деяких рослинах вони з'єднуються зі специфічними кислотами, наприклад з меконовой кислотою в опійної маці, з хінной- в Хінном дереві.

8.особливості будови. класифікації адкалоідів.Якісні реакції на алкалоіди .фізіологічна дія адкалоідів на організм людини.Найважливіші алкалоіди, морфін,кодеін,ітд

Будова та властивості гетероциклічних сполук

Більшість гетероциклічних сполук - біологічно активні природні сполуки. Знання їх будови та властивостей необхідні для розуміння процесів обміну речовин в організмі. Деякі з них входять до складу білків, ферментів, вітамінів, нуклеїнових кислот, інші утворюються в організмі внаслідок перетворення та розщеплення складних речовин в процесі травлення. До гетероциклічних сполук відносяться алкалоїди - азотовмісні сполуки рослинного походження. Похідні їх набули великого значення в лікарській практиці. На основі гетероциклів синтезовано багато медичних препаратів (амідопірин, фурацилін, анальгин

Класифікація гетероциклічних сполук

Гетероциклічні сполуки – це органічні сполуки, що містять в своїх молекулах цикли, в яких крім атомів Карбону є атоми інших елементвв (гетероатоми).

Найбільш поширені в природі п*яти- и шестичленні цикли, в склад яких входять атоми азоту, кисню або сірки.

Залежно від природи гетероатома бувають нітроген-, оксиген- і сульфуровмісні цикли.

За ступенем насичення всі гетероцикли можуть бути насиченими, ненасиченими і ароматичними.

Піридин

Піридин С5H5N – шестичленний гетероцикл з одним атомом азоту.

Це безколірна рідина з неприємним запахом, т.кип. 115°С. Добре розч. в воді і органічних рідинах. Отруйний.

Електронна будова молекули піридина схожа до будови бензола. Атоми карбону і нітрогену знаходяться в стані sp2-гібридизації. Всі σ-зв’язки C–C, C–H і C–N утворені гібридними орбіталями, кути між ними складають приблизно120°. Тому цикл має плоску будову. Шість електронів, що знаходяться на негібридних р-орбіталях, утворюють π-електронну ароматичну систему.

З трьох гібридних орбіталей атома азоту дві утворюють σ-зв'язки С-N, а третя містить неподільну пару електронів, які не беруть участь в π-електронній системі. Тому піридин, подібно амінів, проявляє властивості основи. Його водний розчин забарвлює лакмус у синій колір. При взаємодії піридину з сильними кислотами утворюються солі пірідінія.

Поряд з основними властивостями піридин проявляє властивості ароматичного з'єднання. Однак його активність в реакціях електрофільного заміщення нижче, ніж у бензолу. Це пояснюється тим, що азот як більш електронегативний елемент відтягує електрони на себе і знижує щільність електронної хмари в кільці, особливо в положеннях 2, 4 і 6 (орто-і пара-положення).

Як і бензол, піридин може приєднувати водень у присутності каталізатора з утворенням насиченого з'єднання піперідіна.

Піперидин проявляє властивості вторинного аміну (сильне підстава).

Піперидинове кільце входить до складу одного з найбільш ефективних анастетіків-промедолу.

Піперидинове і піридинові ядра зустрічаються в багатьох алкалоїдах. Важливі похідні піримідину-деякі вітаміни групи В, нікотинова кислота і нікотинамід.

Нікотинова кислота.

Никотинова кислота або вітамін В3 і її похідна нікотинамід використовується організмом в процесі перетворення їжі в енергію. Никотинова кислота міститься в багатьох видах продуктів. Дієтичний дефіцит никотинової кислоти, пелагра, спостерігається досить рідко.