Analitika alkaloida. Osobine alkaloida 12/2/2013. Slabo rastvorni u vodi ili nerastvorni.

Transcript

1 Analitika alkaloida sobine alkaloida Slabo rastvorni u vodi ili nerastvorni. Rastvorljivi u kiselinama sa kojima grade soli, alkoholu, hloroformu, etru i drugim organskim rastvaračima. U terapiji su soli S 4 2-, l -, l. ptički aktivni. 1

2 Identifikacija alkaloida dređivanjem temperature topljenja. IR spetrometrija. Rastvorljivost u različitim rastvaračima. Karakteristične bojene reakcije. Specifična optička rotacija. Separacione metode (TL, G). emijske reakcije na alkaloide 1 especifične reakcije funkcionalnih grupa. Poluspecifične reakcije na osnovnu strukturu. 3 Specifične reakcije karakteristične za određeni alkaloid. Zajedničko za sve reakcije: Mikroreakcije, osetljive, bojene reakcije ili taložne reakcije. Izvode se na pločici sa udubljenjem u koje se dodaje samo jedna kap reagensa. Ako su poluspecifične reakcije na alkaloide pozitivne treba uraditi specifične. 2

3 1 pšte reakcije za identifikaciju alkaloida 1. Dragendorf-ov reagens - Bi 3 + KI + l Reakciju daju primarni, sekundarni i tercijarni amini, kao i kvaternerna amonijum jedinjenja. 2. Mayer-ov reagens - gl KI Reakciju daju primarni, sekundarni i tercijarni amini. 3. Jodoplatinat test - Ptl 2 + KI u vodi Daje najjasniju boju sa tercijarnim aminima i kvaternernim amonijum jedinjenjima. 4. agersov reagens - pikrinska kiselina Alkaloidi sa aromatičnim prstenom i kondenzovanim heterocikličnim prstenovima. 5. Vagnerov reagens - I 2 + KI u kiseloj sredini (l) Svi alkaloidi. Poluspecifične reakcije za identifikaciju alkaloida 1. conc. 2 S 4 ksidacija primarnih ili sekundarnih alkoholnih grupa ili dehidratacija zbog prisustva primarnih, sekundarnih ili tercijarnih alkoholnih grupa. 2. Marquis-ov reagens ( + 2 S 4 *), na povišenoj temperaturi (100º) Bojena reakcija karakteristična za alkaloide sa u prstenu, sa vezanim za prsten (fenoli, enoli, alkoholi). Alkaloidi sa aromatičnom amino grupom sa kojom formaldehid daje Šifovu bazu. * 2 S 4 je dehidrataciono sredstvo 3

4 3. Liberman-ov test a 2 + c. 2 S 4, uz hlađenje i intenzivno mešanje Reakcija nitrovanja alkaloida u čijoj se strukturi nalazi benzenov prsten monosupstituisan o-, p- dirigujućom grupom aktivirajućom za reakciju elektrofilne aromatične supstitucije. 4. Mandelin-ov test 4 V 3 + c. 2 S 4 Daju je alkaloidi sa u heterociklusu koji nisu supstituisani s nekom grupom koja sadrži i. Analitika tropanskih alkaloida 3 Atropin estar tropanola i tropa kiseline 4

5 Kao estar nestabilan je u baznoj sredini. p kapi za oči treba da bude 3 4 kako bi se obezbedila adekvatna stabilnost atropina. eadekvatna p vrednost kapi za oči (manja od 3) dovešće do dehidratacije i stvaranja apoatropina degradacioni proizvod Atropamin ili apoatropin Identifikacija Atropin Tt IR spektrometrija TL Dragendorfov reagens Vitalijeva reakcija Specifična optička rotacija Atropin-sulfat Specifična optička rotacija IR agersov reagens Tt nastalog pikrata Vitalijeva reakcija Dragendorf reagens Reakcija na sulfate dređivanje Titracija u nevodenoj sredini ZTT potenciometrijski 5

6 Identifikacija Vitalijeva reakcija ajznačajnija i najpoznatija reakcija identifikacije atropina iako nije specifična. Reakciju daju svi tropa alkaloidi, ali i stotinak drugih jedinjenja. Reakcija se izvodi na sahatnom staklu dodatkom pušljive azotne kiseline na ispitivanu supstancu. Uparava se do suva, a ostatak tretira acetonom i metanolnim rastvorom K stvara se ljubičasta boja. Mehanizam reakcije: 1 Pušljiva nitratna pri zagrevanju dovodi do nitrovanja položaja 4 benzenovog prstena i esterifikacije alkoholne grupe (nitro estar). astali proizvod je nestabilan i lako prelazi u nitro-atropamin. 3 itro-atropamin prelazi u nitro-atropin, a dodatkom baze nakon dehidratacije i mezomerne stabilizacije nastaje azoksonol anjon ljubičaste boje. R R R 2 c 3 t>100 ο nitro-atropamin R R , , + 2 (metanolni K) 2 nitro-atropin azaoksonol anjon 6

7 Termička hidroliza estra i oksidacija S 4 α-tropanol tropa kiselina 2 KMn 4 Benzaldehid se može identifikovati i reakcijom građenja Šifovih baza sa primarnim aminima (R- 2 ) atropa kiselina benzaldehid (karakterističan miris) Reakcija sa p-dimetilaminobenzaldehidom Erlihov reagens S proizvod crvene boje 7

8 dređivanje atropina i atropin sulfata Titrant je perhlorna. Rastvarač glacijalna sirćetna kiselina. Rastvaranjem atropina u glacijalnoj sirćetnoj kiselini nastaje konjugovana kiselina atropina i 3 - anjon kao konjugovana baza rastvarača. Perhlorna u glacijalnoj sirćetnoj takođe stvara konjugovani par perhloratni anjon i acetonijum jon. Tokom titracije acetatni i acetonijum jon grade dva mola sirćetne kiseline. ZTT potenciometrijski kiselina konjugovana baza baza konjugovana kiselina l 4 3 l

9 Analitika hina alkaloida 2 3 inin Identifikacija inin hidrohlorid TL - jodoplatinat Taleiohinska reakcija Sumporna kiselina plava fluorescencija Pozitivna reakcija na hloride p dređivanje Titracija u nevodenoj sredini ZTT potenciometrijski 9

10 Identifikacija Taleiohin reakcija Specifična reakcija hina alkaloida. Izvodi se sa bromnom vodom. Dolazi do: oksidacije položaja 5 i 6 hinolinskog prstena nastaje o-hinon, oksidacije sekunadarnog alkohola metilenskog mosta nastaje keto grupa, adicije broma na vinil grupu na hinuklidinskom sistemu. bezbojava se bromna voda. Dodatkom amonijum-hidroksida dolazi do: supstitucije broma (lako odlazeća grupa), supstitucije keto grupa (o-hinona) sa imino grupama uz istovremenu dehidrataciju. astaje taleiohinin zelene boje. Br Br Br taleiohinin zelene boje 10

11 Eritrohin reakcija Predstavlja modifikaciju taleiohinske reakcije 10 puta je osetljivija. Reakcija se izvodi dodatkom bromne vode kada dolazi do: bromovanja položaja 5 hinolinskog prstena, oksidacije sekunadarnog alkohola metilenskog mosta nastaje keto grupa, adicije broma na vinil grupu na hinuklidinskom sistemu. Dodatkom natrijum hidroksida: sprečava se oksidacija hinolinskog prstena do o-hinona, dolazi do supstitucije broma (lako odlazeća grupa). Dodatkom redoks sistema kalijum-heksacijanoferat (III) i kalijum-heksacijanoferat (II) vrši se radikalska oksidacija novonastalog fenola. Gradi se crveni merocijanin kao kondenzacioni proizvod dva slobodna radikala. Br Br Br 2 3 Br a 2 2 R 3 3 K 4 [Fe() 6 ]/K 3 [Fe() 6 ] 3 3 R merocijanin 11

12 dređivanje hinin hidrohlorida - titracija u nevodenoj sredini Titrant je perhlorna. Rastvarač glacijalna sirćetna kiselina. Dodaje se živa(ii) acetat u glacijalnoj sirćetnoj kiselini treba da veže hloridne jone, koji dodatno smanjuju baznost slabe organske baze, i prevede ih u slabo disosovano jedinjenje živa(ii) hlorid. Rastvaranjem u glacijalnoj sirćetnoj kiselini nastaje bis-konjugovana kiselina hinina i 3 - anjon kao konjugovana baza rastvarača. Perhlorna u glacijalnoj sirćetnoj takođe stvara konjugovani par perhloratni anjon i acetonijum jon. Tokom titracije acetatni i acetonijum jon grade četiri mola sirćetne kiseline. ZTT određuje se potenciometrijski l + g( 3 ) T o gl l l

13 Analitika alkaloida opijuma 3, l, Morfin Identifikacija Morfin hidrohlorid; Morfin sulfat IR spektrofotometrija UV spektar Marquis-ov reagens Dragendorfov reagens Pozitivna reakcija na hloride tj. sulfate dređivanje Titracija u nevodenoj sredini ZTT potenciometrijski 13

14 Identifikacija Dehidratacija u kiseloj sredini i nastajanje apomorfina Izvodi se sa c. 3 i c. 2 S 4. U prvoj fazi reakcije: hidrolizuje epoksidni most nastaje katehol, dolazi do dehidratacije na položaju 6 i nastaje karbokatjon. Dejstvom azotne kiseline oksidacija se nastavlja i stvara se dienska struktura na prstenu. tvaranjem piperidinskog prstena nastaje novi karbokatjon koji elektrofilnom aromatičnom supstitucijom na položaj 8 prstena dovodi do stvaranja apomorfina crvene boje (ciklizacija). Prisustvo kateholne strukture nastalo jedinjenje čini nestabilnim daljom oksidacijom nastaje o-hinon kap 3 ( 2 S 4 ) o-hinon [] apomorfin crvene boje 14

15 Kuplovanje sa dijazonijum solima Zbog prisustva fenolne grupe morfin se može koristiti kao reagens za kuplovanje u baznoj sredini. Sa diazonijum solima reakcijom elektrofilne aromatične supstitucije u o- položaju, u odnosu na fenolnu grupu, gradi azo boju narandžasto-crvene boje. Reakcija se izvodi na temperaturi od 0 do 5. 3 Ar l - Ar azo boja crveno-narandžasta itrovanje Reakciija nitrovanja odigrava se mehanizmom elektrofilne aromatične supstitucije. digrava se u o-položaju u odnosu na fenolnu grupu. astaje 2-nitro-morfin stabilizovan intramolekulskom vodoničnom vezom. astalo jedinjenje je crveno-narandžaste boje. 3 conc. 3 T crveno-narandžasta boja 15

16 ksidacija Izvodi se sa kalijum-heksacijanoferatom(iii). ksidoredukcija u kojoj nastaje: oksidomorfin dimer oksidovanog i neoksidovanog morfina, kalijum-heksacijanofetat(ii). Dodatkom gvožđe(iii) hlorida sa kalijum-heksacijanofetatom(ii) nastaje berlinsko plavo (fero-feri-cijanid). Reakcija nije kvantitativna - pogodna je samo za identifikaciju K 3 [Fe() 6 ] +2 3 K 4 [Fe() 6 ] +2 4 [Fe() 6 ] oksidomorfin +2 3 K 4 [Fe() 6 ] Fel 3 Fe 4 [Fe() 6 ] berlinsko plavo 12 Kl 16

17 Kondenzacija sa formaldehidom - Marquis-ov reagens Kondenzuju se dva molekula morfina preko položaja 1 i 2. astaje proizvod purpurne boje koja oksidacijom jedne fenolne grupe prelazi u ljubičastu. Reakcija započinje vezivanjem elektropozitivnog ugljenika aldehidne grupe formaldehida za nukleofilni o-položaj (+R efekat fenolne grupe povećava elektronsku gustinu u ovom položaju). astaje struktura sa sekundarnom alkoholnom grupom, pa usled prisustva c. 2 S 4 dolazi do dehidratacije i stvara se dvostruka veza. Smatra se da dvostruka veza aktivira m-položaj (u odnosu na fenolnu grupu) za vezivanje još jednog molekula formaldehida. Preostala količina formaldehida dovodi do oksidacije samo jedne fenolne grupe. 3 2 * 2 S 4 purpurna boja ljubičasta 17