Analisi dei Farmaci II

Analisi qualitativa: saggio di Lassaigne

Permette di determinare la composizione elementare della molecola. Dato per scontato che una molecola organica contenga C, H ed eventualmente O, mettiamo in evidenza la presenza di azoto, alogeni, zolfo e fosforo (N, X, S, P). Il saggio si basa sulla demolizione della sostanza in presenza di Na metallico, conseguentemente si ha la mineralizzazione dei diversi elementi, che quindi si trasformano nei corrispondenti sali sodici.

Svolgimento del saggio di Lassaigne

In un tubicino infusibile mettere la sostanza, poi mettere un cubetto di Na metallico a contatto con la soluzione e un cubetto a metà del tubicino, tenendolo in orizzontale. Arroventare sotto cappa prima il cubetto a metà del tubicino, poi quello a contatto con la sostanza. Poi arroventare la base del tubicino e romperla in un beckerino con acqua; dopo aver miscelato bene la soluzione formatasi, filtrare su carta ed eliminare vetro e residui solidi. Dividere la soluzione in 4 provette:

Riconoscimento azoto

Si ricerca l’azoto sotto forma di cianuro CN^-. Soluzione alcalina + pochi cristalli di FeSO₄ + ebollizione + si lascia raffreddare + H₂SO₄ fino a pH acido → precipitato o colorazione verde/blu (blu di Prussia). Se si è in dubbio è necessario ripetere il saggio addizionando un po’ di glucosio per aumentare il rapporto C/N.

Riconoscimento zolfo

Soluzione alcalina + 1 cristallo di nitroprussiato di sodio → soluzione violetta immediata.

Riconoscimento alogeni

Saggio di Belstein. Poi:

• Soluzione alcalina + HNO₃ o H₂SO₄ + AgNO₃ → precipitato di alogenuro di Ag (ad eccezione di AgF che è solubile)
• Cl^-: precipitato bianco
• Br^-: precipitato giallino
• I^-: precipitato giallo-arancio

Si prende il precipitato di AgX per decantazione, si addiziona (NH₄)₂CO₃ in eccesso → AgCl passa in soluzione, AgBr e AgI precipitano. Si prende l’eventuale precipitato e si aggiunge NH₃ → AgBr passa in soluzione, AgI precipita.

Riconoscimento del fluoro

Soluzione alcalina + HCl (pH nettamente acido) + zirconio-alizarina → colorazione da rosso-viola a gialla.

Riconoscimento del fosforo

Si ricerca il fosforo sotto forma di PO₄^3-. Calcinazione diretta della sostanza con CaO e ripresa del calcinato con HNO₃ + molibdato d’ammonio + bagno maria (5-10 min) → precipitato bianco.

Saggi generali

Aromaticità - saggio di Le Rosen

Campione + H₂SO₄ + formaldeide o formalina o tiossano (fatta scivolare sulle pareti della provetta) → colorazione e/o resina.

Ossidabilità - test di Bayer

Campione + H₂O (o acetone esente da alcoli) a dissoluzione + KMnO₄ goccia a goccia, agitando, a t. ambiente → viraggio da violetto a bruno (precipitato). Effettuare il bianco come controprova. È un saggio generale e aspecifico, eseguito a t. ambiente perché con il calore il KMnO₄ si decompone dando un falso positivo. Positivo per composti insaturi, aldeidi, alcoli, fenoli, ammine, zuccheri, idrazine, ecc.

Saggio con Br₂

Reazione di addizione su doppi e tripli legami; reazione di sostituzione nei composti aromatici. Campione + Br₂ + CCl₄ a dissoluzione (o CHCl₃) + Br₂ in CCl₄ goccia a goccia fino a colorazione gialla persistente per più di 1 min → consumo di più di due gocce della soluzione di bromo senza/con sviluppo di HBr (fumi arancio bianchi nettamente acidi). Effettuare il bianco come controprova. Positivo per composti insaturi, ammine aromatiche (aromatici fortemente attivati), fenoli, aldeidi, chetoni, aldosi, mercaptani.

Saggio di Fehling

Reattivo di Fehling: blando ossidante (vengono messe in evidenza funzioni riducenti molto forti). Fehling A (soluzione acquosa di CuSO₄, contiene quindi l’agente riducente Cu²⁺) messo nel Fehling B (soluzione acquosa di tartrato di Na e K in ambiente basico) + sostanza + riscaldamento su bagno maria bollente → precipitato rosso mattone, giallo, verde giallastro (a volte bisogna scaldare). Interferenti: composti che riescono a ridurre il rame (Cu²⁺ → Cu⁺). Positivo per zuccheri riducenti, polialcoli, aldeidi alifatiche, polifenoli, idrazine, idrazidi. Negativo per monoalcoli, aldeidi aromatiche, monofenoli, tioli, sostanze insature.

Saggio di Tollens

Reattivo in situ [Ag(NH₃)₂]⁺ OH^-. Soluzione acquosa di AgNO₃ + NaOH + NaOH fino a formazione di precipitato Ag₂O scuro + decantazione + al precipitato NH₃ fino a soluzione limpida + campione + agitazione a t. ambiente + a riposo 10 min → precipitato nero (Ag) entro 15 min o specchio d’argento. Interferenti: polifenoli, zuccheri riducenti… (tutti quei composti che riescono a ridurre l’argento(Ag⁺ → Ag⁰)). Positivo per aldeidi alifatiche, zuccheri riducenti, polifenoli, idrazine ed idrazocomposti, alfa-idrossiacidi, amminofenoli, alchil- e aril-idrossilammine, aldeidi aromatiche.

Alcheni

Proprietà fisiche: composti essenzialmente non polari, in cui solo le forze attrattive tra molecole sono forze di dispersione. Punto di fusione e punto di ebollizione abbastanza bassi dato che è relativamente facile rompere il doppio legame. Acidità: più acidi degli alcani.

Saggio al bromo

Reattivo: Br₂ in CCl₄ (Br₂ è un ossidante medio che permette di individuare riducenti forti). Reazione di addizione al C=C. Permette di individuare le insaturazioni. Il saggio è positivo quando si osserva decolorazione del reattivo. Interferenti: fenoli, arilammine, enoli, aldeidi alifatiche, chetoni, composti con un metilene attivo, alcoli, acqua (tutti questi liberano HBr per sostituzione), ambiente alcalino e ammine alifatiche.

Test di Bayer

Reattivo: KMnO₄ 2% (ossidante forte). Il saggio è positivo quando il permanganato, da viola, vira a incolore in ambiente acido o a marroncino in ambiente neutro.

Alogenuri

Due classi di alogenuri: sostanze molto reattive; la loro reattività tipica è la reazione radicalica; sono solubili in acqua se a basso PM poiché spesso reagiscono con acqua. Sostanze mediamente reattive; la loro reattività tipica sono le reazioni eterolitiche (Sn1, Sn2, E1, E2); sono insolubili in acqua.

Saggio di Lassaigne / saggio con AgNO₃

Reattivo: AgNO₃ in HNO₃.

1. Prima classe: (RNH₃)⁺ X^- + AgNO₃ → AgX (sali alogenidrici di ammine). Per la prima classe la soluzione è solubilizzata in acqua: Soluzione acquosa + HNO₃ + AgNO₃ → precipitato bianco o giallo dato da AgX.
2. Seconda classe: Per la seconda classe la soluzione è solubilizzata in etanolo: Soluzione in EtOH + HNO₃ + AgNO₃ in EtOH → precipitato bianco o giallo. Meccanismo di reazione prevalente: Sn1. L’etanolo, polare, favorisce il distacco delle cariche.

Saggio di Belstein

Si pulisce un filo di rame portandolo all’incandescenza su fiamma diretta fino a scomparsa di colorazioni dovute a residui di sostanze precedenti. Dopo raffreddamento del filo si raccoglie con questo un poco di sostanza da esaminare e si brucia sulla fiamma diretta: in caso di saggio positivo la fiamma si colora di verde.

Saggio con KOH o CaCO₃

Soluzione acquosa + 2 pasticche di KOH (anche se meglio usare CaCO₃) + calore [cloralio idrato + KOH + calore → CHCl₃ (odore) + HCOOH (opalescenza, non insolubilità!)]

Saggio di Fujiwara (positivo per polialogenati geminali)

Pastiglia NaOH (o KOH) in H₂O + sostanza + piridina + riscaldamento → soluzione rosso-viola. Meccanismo di reazione: Sn.

Alcoli

Proprietà fisiche: composti polari con parziale carica negativa sull’atomo di ossigeno e parziale carica positiva sul carbonio in alfa e sull’atomo di idrogeno dell’ossidrile. A causa delle associazioni intermolecolari legate alla formazione di legami idrogeno, i punti di ebollizione sono superiori a quelli degli alcani con peso molecolare paragonabili. I punti di ebollizione degli alcoli aumentano al crescere del peso molecolare, come conseguenza dell’aumento delle forze di dispersione. Gli alcoli interagiscono con l’acqua mediante la formazione di legami idrogeno e quindi sono più solubili in acqua degli idrocarburi di peso molecolare simile. Ci sono due diverse tendenze per quanto riguarda la solubilità: la tendenza del gruppo polare -OH a solubilizzarsi in acqua e la tendenza opposta della catena carboniosa a non solubilizzarsi in acqua. Metanolo, etanolo e propanolo sono solubili; il butanolo è moderatamente solubile mentre gli alcoli con cinque o più carboni nella catena non sono solubili (regola 1:4).

Acidità e basicità: possono agire sia come acidi deboli (donatori di protoni) che come basi deboli (accettori di protoni). Il pKa della maggior parte degli alcoli è compreso nell’intervallo 16-18, simile a quello dell’acqua. La perdita di un protone dà uno ione alcossido, una base relativamente forte. In presenza di un acido forte, il gruppo -OH può essere protonato. La protonazione origina il buon gruppo uscente H₂O.

Saggio con acido nitrocromico: per distinzione tra alcoli I, II, III

Reattivo: K₂Cr₂O₇ in HNO₃ 7N.

• Alcoli I: ossidati a derivati carbossilici
• Alcoli II: ossidati a derivati carbonilici
• Alcoli III: saggio negativo, non possono essere ossidati

Sostanza in H₂O (o in acetone se non solubile in H₂O) + reattivo (K₂Cr₂O₇ in HNO₃ 7N) + agitazione a temperatura ambiente → soluz...