Лекция 3.1 соединения серы и углерода. Лекарственные средства элементов VI и IV групп периодической системы элементов

Скачать 91.5 Kb. Название Лекарственные средства элементов VI и IV групп периодической системы элементов Анкор Лекция 3.1 соединения серы и углерода.doc Дата 29.04.2017 Размер 91.5 Kb. Формат файла Имя файла Лекция 3.1 соединения серы и углерода.doc Тип Документы #4844

Лекарственные средства элементов VI и IV групп периодической системы элементов. АНАЛИЗ ЛС СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ. 6 ГРУППА ПСЭ. Сера в организме человека содержится в эпидермисе, коже, мышцах, поджелудочной железе, волосах. Входит в состав некоторых аминокислот (метионин, цистеин), пептидов, которые участвуют в процессах тканевого дыхания, катализируют ферментативные процессы. В медицине применяется сама сера в виде мазей и натрия тиосульфат. Натрия тиосульфат Natrii thiosulfas (ЛН) Na2S2O3 • 5 H2O Sodium thiosulfate (MHH) Натриевая соль тиосерной кислоты Структурная формула: Атомы серы имеют различную степень окисления. За счет S2 -ЛB проявляют восстановительные свойства. Получение При нагревании натрия сульфита и серы (впервые был получен в 1799 г): Na2SO3 + S→ Na2S2O3 Окислением натрия сульфида диоксидом серы: 2Na2S + 3S02 → 2Na2S203 + S↓ В настоящее время его получают, используя отходы газового производства, содержащие сероводород. Метод, несмотря на многостадийность, экономически выгоден: сероводород улавливается поглотителем – гидроксидом кальция: Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2S однако, вследствие гидролиза сульфида кальция, идут следующие реакции: CaS + 2H2O → Ca(OH)2 + H2S↑ 2Ca(OH)2 + 3H2S → CaS + Ca(SH)2 + 4H2O гидросульфид кальция окисляется кислородом воздуха до тиосульфата кальция: Ca(SH)2 + 2O2 → CaS2O3 + H2O тиосульфат кальция сплавляют с карбонатом кальция: CaS2O3 + Na2CO3 → Na2S2O3 + CaCO3↓ Описание и растворимость Бесцветные прозрачные кристаллы без запаха. В теплом сухом воз­духе теряет кристаллизационную воду (выветривается). Во влажном воз­духе расплывается (переходит в жидкое состояние). При температуре +50 0C плавится в кристаллизационной воде. Очень легко растворим в воде, практически нерастворим в спирте. Химические свойства Как видно из формулы, степень окисления серы различна (6+ и 2-). Имея в молекуле S2-, препарат проявляет восстановительные свойства. Натрия тиосульфат, как и тиосерная кислота, солью которой он является, - соединения не прочные, легко разлагаются под действием кислот, даже угольной (влажность воздуха+диоксид углерода): Na2S2O3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2S2O3 H2S2O3 → S↓ + SO2↑ + H2O желт запах осадок (муть) Это свойство используется в реакциях подлинности: Подлинность Реакции на ион натрия (см. катины-анионы). Реакции на тиосульфат-ион: Реакция разложения с кислотой хлороводородной разведенной при добавлении к раствору препарата разв соляной кислоты раствор постепенно мутнеет – выделяется свободная сера (отличие от солей сернистой кислоты), затем появляется специфический запах диоксида серы SO2: Na2S2O3 + 2НСl → 2NaCl + SO2↑ + S↓+ H2O запах желтый осадок (муть) S2O32- + H2O - 2ē → 2SO2↑ + 2H+ S2O32- + 6H+ + 4ē → 2S↓ + 3H2O Реакция с раствором серебра нитрата. При добавлении избытка нитрата серебра выделяется белый осадок, который быстро желтеет, при стоянии он буреет и, наконец, чернеет за счет образования сульфида серебра Сначала образуется белый осадок серебра тиосульфата: Na2S2O3 + 2AgN03 → Ag2S2O3 ↓ + 2NaN03 Серебра тиосульфат быстро разлагается (внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция), образуются серебра сульфит и сера (желтый осадок): Ag2S2O3 → Ag2SO3↓ + S↓ При стоянии образуется черный осадок серебра сульфида: Ag2SO3 + S + H2O → Ag2S↓ + H2SO4 Если методику проведения реакции изменить – добавлять натрия тиосульфат к раствору нитрата серебра, то белый осадок тиосульфата серебра растворяется в избытке тиосульфата натрия: Ag2S2O3 + 3Na2S2O3 → 2Na3[Ag(S2O3)2] Чистота Прозрачность и цветность 30% раствора - должен быть прозрач­ным и бесцветным. щелочность – по ф/фт, не должно быть розового окрашивания Сульфиты, сульфаты (недопустимые примеси). Открывают в одной пробе – к раствору препарата добавляют йод до желтоватого окрашивания. При наличии примеси сульфитов они окисляются до сульфатов. Полученный раствор не должен иметь кислую реакцию среды (не должно образовываться HI). Затем добавляют бария нитрат. Помутнение свидетельствует о наличии примеси сульфитов или сульфатов: SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2HI SO42- + Ва(NO3)2 → ВаSO4↓ + 2NO3- белый осадок Сульфиды (недопустимая примесь) обнаруживают реакцией с на­трия нитропруссидом в присутствии раствора аммиака. Не должно быть фиолетового окрашивания: Na2S + Na2[Fe(CN)5NO] → Na4[Fe(CN)5NOS] Фиолетовое окрашивание Предельное содержание общих примесей: хлоридов, тяжелых ме­таллов, железа Fe3+, мышьяка (в пределах эталона). Недопустимая примесь – ионы кальция Количественное определение Йодометрический метод (вариант прямого титрования). Основан на восстановительных свойствах натрия тиосульфата. Натрия тиосульфат окисляется до натрия тетратионата: 2Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI 2S2032- - 2ē → S4O62- I2 + 2ē → 2I- Кстех = 2/1 fэкв = 2/1• 1/2 = 1 Э = М.м Т = Э • Ст-та /1000 Индикатор – раствор крахмала, титруют до по­явления синего окрашивания. Хранение В хорошо укупоренной таре (в банках темного стекла). При хране­нии возможно выветривание, под действием света могут происходить окислительно-восстановительные реакции. При действии углекислоты воздуха может разлагаться (растворы мутнеют в результате выделения серы). Применение Антиаллергическое и антитоксическое средство. Применение при отравлениях цианидами и солями тяжелых металлов основано на химиче­ских реакциях; KCN + Na2S2O3 → KSCN + Na2SO3 Образующийся калия тиоцианат менее токсичен, чем калия цианид. Соли тяжелых металлов натрия тиосульфат связывает в устойчивые, растворимые комплексные соединения: HgCl2 + 2Na2S203 → Na2[Hg(S203)2] + 2NaCl Наружно применяют для лечения чесотки. На кожу сначала наносят 60% раствор натрия тиосульфата, затем 6% раствор кислоты хлороводо­родной. В результате химической реакции выделяется мелкодисперсная сера, которая и оказывает действие. Формы выпуска Субстанция, раствор для инъекций 30%. АНАЛИЗ ЛС СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА. 4 ГРУППА ПСЭ. Углерод - элемент главной подгруппы четвертой группы периодиче­ской системы. В качестве лекарственных средств, содержащих углерод, применяются соли угольной кислоты и щелочных металлов. Угольная кислота образует два типа солей: - карбонаты - средние соли; - гидрокарбонаты - кислые соли. В качестве лекарственных средств применяются: Натрия гидрокарбонат ФП Sodium hydrocarbonate (MHH) NaHCO3 Natrii hydrocarbonas (ЛH) Лития карбонат НФП Lithium carbonate (MHH) Li2CO3 Lithii carbonas (ЛH) Получение Натрия гидрокарбонат. Концентрированный раствор натрия хлори­да насыщают аммиаком при охлаждении и пропускают через этот раствор диоксид углерода (под давлением): NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NH4Cl + NaHCO3 Образующийся натрия гидрокарбонат растворяется в воде хуже, чем аммония хлорид, поэтому осаждается, и его отфильтровывают. Для очистки натрия гидрокарбонат прокаливают, при этом образует­ся натрия карбонат и удаляется примесь аммония хлорида: t0 2NaHC03 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑ t0 NH4Cl → NH3↑ + HCl↑ Раствор очищенного натрия карбоната насыщают диоксидом углеро­да (под давлением) и получают натрия гидрокарбонат: Na2CO3 + CO2 + H2O→2NaHCO3 Лития карбонат. 1. Получают из водорастворимых солей лития при действии натрия карбоната: 2LiCl + Na2CO3→2NaCl + Li2CO3↓ 2. Пропусканием диоксида углерода через раствор лития гидроксида: 2LiOH + CO2 → Li2CO3↓+ H2O Описание и растворимость Натрия гидрокарбонат - белый кристаллический порошок без запа­ха, растворим в воде, практически нерастворим в спирте. Солено-щелочного вкуса, устойчивый в сухом воздухе, медленно разлагается на воздухе. Лития карбонат - белый легкий порошок, умеренно растворим в воде (в 83 частях), нерастворим в спирте. Насыщенный водный раствор лития карбоната при нагревании мутнеет. В водных растворах карбонаты и гидрокарбонаты подвергаются гид­ролизу: NaHCO3 +H2O ←→NaOH + H2CO3 Реакция среды раствора слабощелочная 5% рН =8,0. Li2CO3 + H2O←→LiOH + LiHCO3 Реакция среды раствора сильнощелочная. Подлинность Общая реакция на карбонат- и гидрокарбонат-ионы - реакция раз­ложения при действии минеральных кислот. Из солей вытесняется уголь­ная кислота, которая разлагается с выделением диоксида углерода. Эффект реакции - выделение пузырьков газа. NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O Li2CO3 + 2НС1 → 2LiCl + CO2↑ + H2O Реакции отличия карбонат- и гидрокарбонат-ионов: 1. Реакция осаждения с насыщенным раствором магния сульфата. Образуется белый осадок основного карбоната магния. Карбонаты дают эту реакцию при обычной температуре. 4Li2CO3 + 4MgSO4 + 4Н2O → 3MgCO3 ·Mg(OH)2·3H2O↓ + 4Li2SO4 + CO2↑ Гидрокарбонаты образуют осадок только при нагревании (после то­го, как переходят в карбонаты). К водному раствору NaHCO3 прибавляют насыщенный раствор магния сульфата; раствор остается прозрачным, т.к. магния гидрокарбонат растворим в воде: 2NaHCO3 + MgSO4 → Mg(HCO3)2 + Na2SO4 растворим При кипячении раствора образуется белый осадок: t0 4Mg(HCO3)2 → 3MgC03·Mg(OH)2·3H2O↓ + 5CO2↑ 2. Проба с фенолфталеином. Интервал рН изменения окраски фе­нолфталеина 8,2-10,0. Растворы гидрокарбонатов при добавлении фенолфталеина окраши­ваются в бледно-розовый цвет или остаются бесцветными (так как имеют слабощелочную реакцию среды). Растворы карбонатов при добавлении фенолфталеина окрашиваются в красный цвет (сильнощелочная реакция среды). Специфические реакции Натрия гидрокарбонат - реакции на ион натрия (см. катионы анионы). 1. Соли натрия окрашивают бесцветное пламя в желтый цвет. 2. Реакция осаждения цинкуранилацетатом в уксусной среде. Образуется желтый кристаллический осадок Na+ + Zn[(UO2)3(CH3COO)8] + CH3COOH + 9Н20 → NaZn[(UO2)3(CH3COO)9] • 9H2O↓ + H+ Лития карбонат - реакции на ион лития: 1. Соли лития окрашивают бесцветное пламя в карминово-красный цвет. 2. Реакция осаждения натрия гидрофосфатом. Раствор ЛВ в хлороводородной кислоте при кипячении в присутствии рас­твора аммиака образует белый желеобразный осадок лития фосфата. 3LiCl + Na2HPO4 + NH4OH→ Li3PO4↓ + 2NaCl + NH4Cl + H2O 3. Реакция осаждения натрия фторидом. Образуется белый аморфный осадок лития фторида. LiCl + NaF → LiF↓ + NaCl Чистота В ЛB определяют предельное содержание общих примесей: хлори­дов, сульфатов, железа, кальция, тяжелых металлов. В натрия гидрокарбонате определяют: 1. недопустимая примесь солей аммония – реакция с раствором натрия гидроксида. При нагревании не должен выделяться аммиак. 2. примесь карбонатов – определяют потерю в массе при прокаливании (должна быть не менее 36,6%). t0 2NaHC03 → Na2CO3 + CO2↑+ H2O↑ Теоретически при прокаливании теряется 36,9% от массы NaHCO3. В лития карбонате определяют: примеси солей других щелочных металлов, магния, бария. Количественное определение Ацидиметрический метод вытеснения - основан на свойстве слабой угольной кислоты вытесняться из солей при действии сильной минераль­ной кислоты. Для натрия гидрокарбоната используют вариант прямого титрова­ния. Навеску препарата растворяют в свежепрокипячённой и охлажденной воде (для удаления CO2) и титруют хлороводородной кислотой. Индикатор - метиловый оранжевый (от желтого к розовому) NaHCO3 + HCl→NaCl + CO2↑ + H2O fэкв=1 Лития карбонат определяют по варианту обратного титрования, так как он трудно растворим в воде, индикатор - метиловый оранжевый. Li2CO3 + 2НСl → 2LiCl + CO2↑ + H2O избыток HCl + NaOH → NaCl + H2O остаток fэкв =1/2 Хранение В хорошо укупоренной таре в сухом месте. Натрия гидрокарбонат во влажном воздухе при повышенной температуре постепенно разлагается с образованием натрия карбоната: 2NaHC03 →Na2CO3 + C02↑ + H2O↑ В растворах NaHCO3 постепенно переходит в двойную соль Na2CO3•NaHCO3. Процесс ускоряется при взбалтывании и нагревании: 2 NaHCO3→ Na2CO3+ CO2↑ + H2О Особенности технологии приготовления растворов натрия гидрокарботата в условиях аптек: 1) особые требования к укупорке флакона, под обкатку, 2) флаконы заполняют не > чем на 2/3 3) применение растворов разрешается через 2 часа после стерилизации, после охлаждения и растворения CO2. 4) к раствору добавляется стабилизатор – трилон Б. Применение Натрия гидрокарбонат - антацидное средство (применяется при по­вышенной кислотности желудочного сока); отхаркивающее средство – повышает щелочные резервы крови, сдвигает в щелочную сторону реакцию бронхиальной слизи и делает мокроту менее вязкой. Применяют в/в при заболеваниях, сопровождающихся ацидозом. На­ружно применяется как антисептическое средство в виде водных растворов для полосканий и промываний. Лития карбонат - психотропное средство. Для лечение подагры и растворения почечных камней. Формы выпуска Натрия гирокарбонат - субстанция; таблетки 0,5 и 0,3 г; входит в состав комплексных таблеток. Лития карбонат - субстанция; таблетки 0,3 г, покрытые оболочкой.