При обычных условиях фосген представляет собой газ, сгущающийся в жидкость с темп. кип. и плотностыа
Фосген очень ядовит. Он сильно действует на органы дыхания и слизистые оболочки. В первую мировую войну применялся, в качестве Обладает резким удушливым запахом.
При действии воды (или лучше водной щелочи) разлагается с образованием соляной кислоты и двуокиси углерода:
Получается фосген из хлора и окиси углерода в присутствии катализатора, специально обработанного для увеличения его пористости:
Фосген служит исходным веществом для синтеза разнообразных органических соединений.
Сероуглерод Из производных угольной кислоты, содержащих серу, широкое применение находит сероуглерод. Он представляет собой бесцветную подвижную жидкость с темп. кип. обладающую эфирным запахом (технический сероуглерод, имеет неприятный запах, напоминающий запах редьки). Сероуглерод ядовит и чрезвычайно огнеопасен, так как его пары воспламеняются при низкой температуре.
Сероуглерод применяется в качестве исходного продукта для синтеза четыреххлористого углерода (стр. 74), в производстве вискозного волокна (стр. 345), а также в качестве растворителя жиров и др.
Получается сероуглерод путем пропускания паров серы над. раскаленным углем:
В настоящее время наиболее экономически выгодным способом получения сероуглерода является взаимодействие метана с парами серы над силикагелем:
Карбамид (мочевина) представляет собой полный амид, угольной кислоты:
Это одно из первых органических веществ, полученных синтетическим путем из неорганических веществ (Вёлер, 1828 г.).
Карбамид - кристаллическое вещество с темп. пл. 133 °С, легко растворимое в воде и спирте. С одним эквивалентом кислот образует соли, например:
При нагревании растворов карбамида в присутствии кислот ил» щелочей он легко гидролизуется с образованием двуокиси углерода и аммиака:
При действии азотистой кислоты на карбамид образуются двуокись углерода, азот и вода:
При нагревании карбамида со спиртами получаются уретаны - сложные эфиры карбаминовой кислоты
Уретаны представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде.
При взаимодействии карбамида с формальдегидом в нейтральной или слабощелочной среде при температуре около 30 °С образуются монометилолкарбамид и диметилолкарбамид:
Эти производные при нагревании в кислой среде образуют карбамидные полимеры - основу распространенных пластических масс - аминопластов (стр. 331) и клеев для склеивания древесины.
Карбамид (мочевина) играет большую роль при обмене веществ в животных организмах; является конечным продуктом азотистого обмена, при котором азотистые вещества (например, белки), претерпев в организме ряд сложных превращений, выделяются с мочой в виде мочевины (откуда и произошло ее название).
Карбамид является концентрированным азотным удобрением (содержит 46% азота) и быстро усваивается растениями. Кроме того, карбамид успешно используется для подкормки скота.
В настоящее время карбамид находит применение для выделения парафиновых углеводородов нормального строения из нефтяных продуктов. Дело в том, что кристаллы карбамида образуют «кристаллические поры», настолько узкие, что в них проникают углеводороды нормального строения, но не могут проникнуть углеводороды с разветвленной цепью. Поэтому кристаллы карбамида адсорбируют из смеси лишь углеводороды нормального строения, которые после растворения карбамида отделяются от водного слоя.
В промышленности карбамид получают из аммиака и двуокиси углерода при 185 °С и давлении
Тиокарбамид Кристаллическое вещество; темп, пл. 172°С. Легко, растворим в воде, трудно растворим в спирте. Тиокарбамид может быть получен действием сероводорода, на цианамид
или нагреванием роданистого аммония. Применяется для получения карбамидных полимеров.
Описание. Растворимость. Белый кристаллический порошок без запаха, солено-щелочного вкуса, растворим в воде, практически нерастворим в спирте. Водные растворы имеют слабо-щелочную реакцию. При взбалтывании и нагревании до 70 о С водных растворов NaHCO 3 образуется двойная соль Na 2 CO 3 · NaHCO 3 .
Получение
Натрия гидрокарбонат был открыт в 1801 году ученым В. Розе. Получают препарат насыщением очищенной кальцинированной соды диоксидом углерода:
Na 2 CO 3 · 10 H 2 O + CO 2 → 2NaHCO 3 + 9 H 2 O
кальцинированна диоксид питьевая
Подлинность
При качественном анализе проводят фармакопейные реакции на ион Na + и HCO 3 - - ион.
Общие реакции на CO 3 2- и HCO 3 - - ионы :
При действии сильной минеральной кислоты наблюдается бурное выделение CO 2:
NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2
CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O
диоксид известковая белый
углерода вода
Отличительные реакции :
1) Карбонаты от гидрокарбонатов можно отличить по окраске индикатора – фенолфталеина. При растворении в воде карбоната натрия реакция среды слабощелочная и поэтому окраска индикатора - розовая: Na 2 CO 3 + H 2 O → NaHCO 3 + NaOH
При растворении гидрокарбоната натрия реакция среды кислая, а индикатор бесцветный или слабо-розового цвета: NaHCO 3 + H 2 O → H 2 CO 3 + NaOH
H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O
2) С насыщенным раствором сульфата магния карбонаты образуют белый осадок при комнатной температуре, а гидрокарбонаты – только при кипячении:
4 Na 2 CO 3 + 4 MgSO 4 + 4 H 2 O → 3 MgCO 3 · Mg(OH) 2 · 3 H 2 O↓ + 4 Na 2 SO 4 + CO 2
2 NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O
Доброкачественность
NaHCO 3: 1) допускаются: Cl – , K + , Ca 2+ , Fe, As.
Специфическая примесь CO 3 2– , определяется прокаливанием при температуре 300 о С. Потеря в массе при этом должна быть не менее 36,6 %. Чем больше примеси карбонатов, тем меньше потеря в массе при прокаливании. Теоретическая потеря составляет 36,9 %. Разница между теоретической потерей в массе и указанной в ГФ определяет допустимый предел примеси карбонатов в препарате - 0,3 %.
2) недопускаются: соли NH 4 + и тяжелые металлы.
Количественное определение
Ацидиметрия , прямое титрование, навеску растворяют в свежепрокипяченной и охлажденной воде для удаления CO 2 , титруют 0,5 н HCl, индикатор метиловый оранжевый. Э = М.
Применение. Хранение.
Хранят в хорошо укупоренной таре. Вещество устойчиво в сухом воздухе, но во влажном медленно теряет CO 2 и образует Na 2 CO 3 .
Применяют как антацидное средство внутрь, а также наружно в виде полосканий, промываний, ингаляций 0,5 – 2 % растворы.
Особенность приготовления инъекционных растворов NaHCO 3
Инъекционные растворы NaHCO 3 стерилизуют при 100 о С 30 минут. При этом образуется CO 2 , поэтому склянки с инъекционным раствором NaHCO 3 заполняют на 2/3 объема при температуре не более 20 o C.
После стерилизации раствор охлаждают до полного растворения образовавшегося CO 2 .
Описание. Растворимость. Бесцветные прозрачные кристаллы или белый кристаллический порошок без запаха, слабо горького вкуса. Возгоняется и выветривается. Мало растворим в воде, растворим в спирте, мало растворим в хлороформе, эфире, скипидаре.
Получение
Терпингидрат получают из пинена - продукта фракционной перегонки скипидара. Проводят гидратацию пинена при действии серной кислоты на холоду в течении 10 дней. Затем смесь нейтрализуют содой, отделяют терпингидрат, очищают его и перекристаллизовывают.
Подлинность
Общие реакции
Препаратыидентифицируют поспиртовому гидроксилу :
1) реакцией образования сложных эфиров с кислотами . Это свойство используется при получении валидола. При этерификации уксусным ангидридом ментола и терпингидрата получаются ацильные производные в виде белого осадка, можно определить его температуру плавления.
2) реакцией окисления. Ментол окисляется слабыми окислителями до кетона-менто-на. При действии сильных окислителей ментол разлагается до муравьиной, уксусной, масляной и щавелевой кислот.
Специфические реакции
Терпингидрат при взаимодействии со спиртовым раствором хлорида окисного железа в процессе выпаривания образует карминно-красное, фиолетовое и зеленое окрашивание в разных местах выпарительной чашки. При добавлении бензола к продуктам окисления образуется синее окрашивание.
Терпингидратоткрывают так же реакцией дегидратации в присутствии концентрированной серной кислоты по образованию мути и ароматного запаха:
Доброкачественность
Терпингидрат. 1) Допускают:
сульфатную золу и тяжелые металлы.
Хлорангидрид угольной кислоты – фосген :
Как и все хлорангидриды, фосген обладает высокой ацилирующей способностью:
Амиды угольной кислоты
1) Карбаминовая кислота
Карбаминовая кислота – полуамид (кислый амид) угольной кислоты – неустойчива:
2) Мочевина
Мочевина – карбамид, диамид угольной кислоты:
Мочевина – важнейший конечный продукт белкового обмена у млекопитающих. Взрослый человек за сутки выделяет с мочой 20-30 г мочевины.
Синтез Вёлера (1828 г.).
Промышленный способ получения мочевины
Мочевина – многотоннажный продукт химической промышленности (мировое производство более 100 млн. тонн в год). Широко применяется как азотное удобрение и для получения мочевиноформаль-дегидных смол. В химико-фармацевтической промышленности используется для получения барбитуратов.
Химические свойства мочевины
1) Основность:
2) Разложение при нагревании:
3) Разложение под действием азотистой кислоты
По количеству выделившегося азота можно количественно определить мочевину
(метод Ван-Сляйка).
3) Гуанидин
Гуанидин обладает необычно высокой основностью, сравнимой с основностью неорганических щелочей. Это связано с высокой степенью структурной симметрии его протонированной формы и максимальной делокализацией (+)-заряда:
Остатки гуанидина содержатся в некоторых природных соединениях и лекарственных веществах, например:
Сера в составе органических соединений имеет различную степень окисления.
Тиолы и тиоэфиры
При замене галогена на SH-группу образуются тиолы:
Тиолы обладают кислотностью более высокой, чем у спиртов:
Тиолят-анионы – сильные нуклеофилы, при взаимодействии с галогенопроизводными они образуют тиоэфиры:
Атом серы в тиоэфирах – центр основности и нуклеофильности, при взаимодействии с галогенопроизводными тиоэфиры образуют соли триалкилтиония:
Тиолы в мягких условиях легко окисляются, образуя дисульфиды:
Направление реакции меняется при изменении
ОВ-потенциала среды: при высоком ОВ-потенциале – вправо, при низком ОВ-потенциале – влево. Взаимопревращения “тиол-дисульфид” играют большую роль в формировании структуры и регулировании функций природных белков.
Сульфоксиды и сульфоны
При окислении тиоэфиров атом серы присоединяет кислород, при этом последовательно образуются сульфоксиды и сульфоны:
Диметилсульфоксид (ДМСО, димексид)
– бесцветная жидкость с температурой кип. 189° С, растворим в воде и в органических растворителях. Широко применяется в органическом синтезе как полярный апротонный растворитель.
Благодаря своей способности быстро диффундировать через кожу, пронося растворенные в нем вещества, используется в фармации как компонент лекарственных мазей.
Сульфоновые кислоты (сульфокислоты)
Сульфоновыми кислотами (или сульфокислотами) называются соединения, содержащие сульфогруппу:
Способы получения сульфокислот
1) Алифатические сульфокислоты
2) Ароматические сульфокислоты получаются сульфированием бензола и его производных (см. «Химические свойства аренов»)
Химические свойства сульфокислот
Сульфогруппа –
1) сильный электроноакцептор
;
2) она обладает высокой кислотностью
(сравнима с серной кислотой);
3) при нуклеофильной
атаке по соседнему С-атому может замещаться
на другие остатки.
4) Высокая полярность и способность к гидратации – причина растворимости
сульфокислот в воде.
1) Кислотность
В водной среде сульфокислоты практически полностью ионизированы:
Со щелочами они образуют растворимые в воде соли:
2) Замена сульфогруппы на другие остатки
3) Образование производных по сульфогруппе
Угольная кислота, как и многие другие кислоты, образует ряд производных: соли, эфиры, хлор ангидриды, амиды и др.
Для медицины большой интерес представляют амиды уголь-ной кислоты, так как их производные являются ценными ле-карственными средствами.
Угольная кислота, как двухосновная кислота, образует два типа амидов: а) неполный амид (продукт замещения одного гидроксила аминогруппой) - карбаминовая кислота; б) полный
амид (продукт замещения двух гидроксилов на аминогруп-пы) - карбамид, или мочевина.
Карбаминовая кислота в свободном состоянии неизвестна вследствие ее большой склонности к разложению на диоксид углерода и аммиак. Но хорошо известны ее хлорангидриды, со-ли, эфиры. Для медицинской практики имеют значение зфиры карбаминовой кислоты, называемые уретанами, которые оказы-вают снотворное действие.
В зависимости от характера спирта, которым эстерифициру-ется карбаминовая кислота, можно получить различные уре-таны.
Из производных мочевины наибольший интерес для медици-ны представляют ее ацильные производные, в которых водород аминогруппы мочевины замещен на остаток кислоты - ацил (Ас - остаток любой кислоты).
Ацилыше производные мочевины были впервые получены Н. Н. Зининым и названы им уреидами.
При взаимодействии мочевины с одноосновной карбоновой кислотой образуются открытые (ациклические) уреиды.
При взаимодействии мочевины с двухосновной карбоновой кислотой могут получаться и открытые, и закрытые (цикличес-кие) уреяды в зависимости от условий реакции.
При замене водородов в метиленовой группе (положение 5) молекулы барбитуровой кислоты на различные радикалы можно получить множество ее производных (барбитуратов), применяем мых в медицине в качестве лекарственных веществ снотворного действия.
По физическим свойствам лекарственные препараты, отно-сящиеся к уреидам и уретанам, представляют собой твердые кристаллические вещества белого цвета, трудно растворимые в воде, за исключением солей.
Химические свойства уреидов и уретанов имеют ряд общих черт - при нагревании со щелочью и те и другие выделяют ам-миак и карбонат натрия, при подкислении карбонат натрия вы-деляет пузырьки газа (СОг).
Другие продукты реакции при взаимодействии уретанов и уреидов со щелочью позволяют отличить их друг от друга.
В случае уретанов образуется спирт (I), в случае уреидов-иатриевая соль соответствующей кислоты (II).
Одним из представителей уретанов является лекарственный препарат мепротан, из открытых уреидов применение в меди-цине находит бромизовал.
Применение. Хранение.
Количественное определение
Доброкачественность
Подлинность
Получение
Препараты железа
Применение. Хранение.
Хранят в хорошо укупоренной таре, в прохладном месте, так как натрия тетраборат может терять кристаллизационную воду и гидролизоваться с образованием борной кислоты:
Na 2 B 4 O 7 + 7 H 2 O ® 4 H 3 BO 3 ↓ + 2NaOH
Для борной кислоты особых условий хранения не требуется.
Применяют препараты как антисептики для наружного применения. Борную кислоту применяют в виде 2–3 % растворов для полоскания горла, в виде глицериновых растворов, мазей, присыпок. 1–2 % растворы используют в глазной практике. Соединения бора ядовиты, поэтому внутрь не применяются. Буру применяют в виде 1–2 % растворов.
Описание. Растворимость. Призматические прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного цвета или кристаллический бледно-зеленый порошок. Растворим в воде, растворы слабокислой реакции. На воздухе выветривается.
Избыток железа восстановленного растворяют в 30 % растворе серной кислоты при t o = 80 o C: Fe + H 2 SO 4 ® FeSO 4 + H 2
Раствор упаривают, препарат сушат при t o = 30 o C.
Проводят фармакопейные реакции на ион железа и сульфат-ионы.
1) Fe 2+ : Реакция образования турнбулевой сини:
· FeSO 4 + K 3 + H 2 SO 4 ® FeK ¯ + 2 K 2 SO 4
Реакция с растворами щелочи и аммиака:
· FeSO 4 + NaOH + NH 4 OH ® Fe(OH) 2 ¯ + O 2 возд. ® Fe(OH) 3 ¯
белый бурый
Реакция осаждения сульфидами:
· FeSO 4 + Na 2 S ® FeS ¯ + Na 2 SO 4
2) SO 4 2- : FeSO 4 + BaCl 2 ® BaSO 4 ¯ + FeCl 2
1) допустимы: тяжелые металлы, As.
2) недопустимы: соли меди открывают добавлением H 2 O 2 и NH 4 OH, затем отфильтровывают образующийся осадок; фильтрат должен быть бесцветным.
Перманганатометрия , прямое титрование. Метод основан на окислении Fe(II) перманганатом калия в кислой среде до Fe(III). Э = М.
10 FeSO 4 + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 ® 5 Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 8 H 2 O
Хранят в хорошо укупоренной таре, в сухом месте, избегая потери кристаллизационной воды и окисления во влажном воздухе с образованием основной соли Fe 2 (OH) 4 SO 4 . При 64 о С сульфат железа плавится в своей кристаллический воде.
Применяют сульфат железе в комплексной терапии железодифицитной анемии в виде таблеток и растворов для инъекций. Назначают по 0,05–0,3 г на прием.
Угольная кислота образует два вида солей: средние – карбонаты и кислые – гидрокарбонаты.
| NaHCO 3 | Натрия гидрокабонат Natrii hydrocarbonas |
Описание. Растворимость. Белый кристаллический порошок без запаха, солено-щелочного вкуса, растворим в воде, практически нерастворим в спирте. Водные растворы имеют слабо-щелочную реакцию. При взбалтывании и нагревании до 70 о С водных растворов NaHCO 3 образуется двойная соль Na 2 CO 3 · NaHCO 3 .