Щавелевую кислоту и ее соли определяют с помощью хлорида кальция, образуется белый осадок оксалат кальция
Н2С2О4 + СаС12 ---- СаС2О4 + 2НС1
щавелевая оксалат
кислота кальция
Данную реакцию используют в аналитической химии и в фарманализе для определения ионов Са+2.
В количественном анализе используют восстановительные свойства щавелевой кислоты:
Т*
5Н2С2О4+ 2КмпО4 +3Н2SО4 ------10СО2 +2МпSO4+K2SO4 +8 Н2О
С2О4-2 – 2е --- 2СО2 5 восстановитель
Мп+7 +5е --- Мп+2 2 окислитель
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
ГИДРОКСИКИСЛОТЫ
Качественную реакцию на винную (виннокаменную ) кислоту проводят при строгом соблюдении нейтральной среды с КС1 ( для инактивации, выделившейся в результате реакции НС1, добавляют СН3-СООNa ), с добавлением С2Н5ОН.
СН3- СООNa, С2Н5ОН
Н2С2Н4О6 + КС1 --------------------------------- КНС2Н4О6 + НС1
винная гидротартрат
кислота калия
НС1 + СН3- СООNa ------- CH3-COOH + NaC1
Растворимость КНС2Н4О6 - белого кристаллического осадка возрастает с повышением температуры, поэтому реакцию надо вести при охлаждении. Кроме того, этот осадок образует пересыщенный раствор; для ускорения образования кристаллов требуется механическое воздействие ( трение, взбалтывание ). Данную реакцию используют в аналитической химии и в фарманализе для определения ионов К+.
Винная кислота в своем составе имеет диольный фрагмент –СН(ОН)-СН(ОН)-, наличие гидроксильных групп в винной кислоте доказывают со свежеприготовленным Си(ОН)2.
НООС – СН – СН – СООН НООС – СН – СН - СООН
| | + Си(ОН)2 ------- | | +2Н2О
ОН ОН О О
\ /
Си
комплексное соединение винной кислоты
и меди (11), раствор синего цвета
Лимонную кислоту определяют при нагревании с солями Са+2, в результате реакции образуется белый осадок цитрат кальция.
СН2 – СООН
| Т*
2НО - С –СООН + 3 СаС12 -------------------- цитрат кальция + 6 НС1
|
СН2 – СООН
Цитрат натрия применяется для консервации донорской крови. Противосвертывающее действие основано на том, что цитрат натрия связывает участвующие в процессе свертывания ионы кальция в нерастворимый цитрат кальция.
ФЕНОЛОКИСЛОТЫ
Фенолокислоты в своем составе имеют фенольную гидроксильную группу, поэтому качественную реакцию на салициловую кислоту и другие фенолокислоты, проводят с раствором хлорида железа (111), появляется комплекс фиолетового цвета.
Салициловая кислота + FeC13 ----- комплекс фиолетового цвета
Салициловая кислота – это ароматическое соединение, можно предложить реакцию с бромной водой, в результате чего выпадает белый осадок 2,4,6 –трибромфенол.
Салициловая кислота + 3 Вг2 ------ 2,4,6-трибромфенол + СО2 + 3 НВг
АМИНОКИСЛОТЫ
Общей качественной реакцией для обнаружения à-аминокислот служит реакция с нингидрином. Конечным продуктом сложных превращений является вещество сине-фиолетового цвета. Реакция основана на окислительном дезаминированиии одновременном декарбоксилировании à-аминокислот. Эта очень чувствительная реакция используется для обнаружения à-аминокислот на хроматограммах и в спектрофотометрическом анализе при количественном определении à-аминокислот.
Т*
HOOC – (CH2)2 – CH(NH2) – COOH + раствор нингидрина ------- фиолетовое окрашивание
á – Аминокислоты способны образовывать комплексные соединения за счет –СООН и –NН2. Это свойство используют для качественного анализа глютаминовой кислоты.
2 НООС – СН2 – СН2 – СН – СООН
| + CuSO4 +2NaOH --------------- Na2SО4 +Н2О +
NH2
О
//
НООС – СН2 – СН2 – СН – С
| \
NH O
/
Си
\
NH O
| /
НООС – СН2 – СН2 – СН – С
\\
О
УГЛЕВОДЫ
Углеводы широко распространены в природе и играют очень большую роль жизнедеятельности человека. Из углеводов мы рассмотрим качественные реакции на глюкозу, фруктозу и крахмал.
Глюкоза по своему строению относится к альдегидоспиртам, что и используют при качественном анализе.
Благодаря наличию альдегидной группы в составе, проводят окислительные реакции, используя восстановительные свойства глюкозы. Для проведения реакций можно применить :
1) реактив Толленса
Т*
Глюкоза + 2Аg(NH3)2OH ------ Аg + продукты окисления
C+1 - 2e ---- C+3 1 восстановитель
Ag+ + 1e ---- Ag 2 окислитель
на стенках пробирки серебристый налет.
2) Реактив Фелинга
Т*
Глюкоза + 2NаООС – СН – СН – СООК ------ Си2О + 2NаООС –СН(ОН)-СН(ОН) -СООН
| |
O О
\ /
Си
+ продукты окисления
С+1 – 2е ---- С+3 1 восстановитель
Си+2 + 1е--- Си+1 2 окислитель
выпадает кирпично – красный осадок.
3) свежеприготовленный Си(ОН)2.
Т*
Глюкоза + 2Си(ОН)2 ---- Си2О + продукты окисления.
С+1 – 2е --- С+3 1 восстановитель
Си+2 +1е --- Си+1 2 окислитель
Выпадает кирпично –красный осадок.
В составе глюкозы наблюдается диольный фрагмент –СН(ОН) –СН(ОН)-, наличие гидроксильных групп доказывают при помощи Си(ОН)2.
О ОН О OH
\\ | \\ |
С – СН – СН – СН – СН- СН2ОН +Си(ОН)2 ----- С- СН –СН –СН –СН –СН2ОН
/ | | | / | | |
Н ОН ОН ОН Н ОН О О
\ /
Си
+ 2Н2О, комплекс глюкозы и меди (11)
раствор синего цвета
В медицине чистую глюкозу применяют в виде растворов для введения в кровь при ряде заболеваний; глюкоза применяется при производстве различных таблеток и т.д.
Фруктоза, подобно глюкозе, дает реакцию «серебряного зеркала» и восстанавливает Си(ОН)2, хотя и не содержит альдегидной группы. Это объясняется тем, что под действием гидроксидов щелочных металлов фруктоза превращается в глюкозу и расщепляется на ряд легко окисляющихся веществ. Характерной реакцией фруктозы , отличающей ее от других моносахаридов, является реакция Селиванова : при нагревании раствора фруктозы с крепкой хлороводородной кислотой и резорцином быстро появляется интенсивное вишнево-красное окрашивание и при больших концентрациях фруктозы – красно-бурый осадок. Сущность этой реакции сводится к образованию из фруктозы оксиметилфурфурола. Фруктоза образует сложно построенный высокомолекулярный полисахарид инулин, содержащийся в некоторых растениях.
Крахмал определяют с помощью раствора иода, реакция очень чувствительная : даже при наличии малых концентраций крахмала образуется комплекс синего цвета.
Крахмал + I2 ----- синее окрашивание.
В медицине и фармации крахмал используют при приготовлении присыпок, паст ( густых мазей ), а также при производстве таблеток и т.д.
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Антипирин в своем составе содержит ядро пиразолона. С азотистой кислотой антипирин дает изумрудно – зеленое окрашивание. Эта реакция обусловлена тем, что атом водорода у четвертого атома пиразольного кольца, вообще отличающийся большой подвижностью, легко замещается нитрозогруппой, т.е. происходит нитрозирование антипирина:
Антипирин + НО-N=О ---- нитрозоантипирин + Н2О
Эту реакцию используют в аналитической химии и в фарманализе для определения нитритов.
С раствором хлорида железа (111) антипирин дает красное окрашивание, которое обусловлено образованием окрашенного в красный цвет комплексного соединения антипирина с хлоридом железа (111) – ферропирина.
Никотиновая кислота ( пиридин – 3 –карбоновая кислота ) является провитамином РР.
Качественную реакцию на никотиновую кислоту проводят при кипячении с раствором СиSО4, выпадает осадок интенсивно – синего цвета никотинат меди (11)
Никотиновая кислота + СиSО4 ----- никотинат меди + Н2SО4,
А если эту реакцию проводить без кипячения и при добавлении роданида аммония, то образуется раствор ярко - зеленого цвета.
Никотиновая кислота + СиSO4 + 2NH4SCN ---- тетраникотинмеди (11) роданид + (NH4)2SO4
Из пуриновых производных рассмотрим качественные реакции на теобромин, теофиллин, кофеин. Общей качественной реакцией для обнаружения ксантинов является мурексидная проба. Эта реакция достаточно сложна, она основана на окислении ксантинов азотной кислотой. Продукт окисления при взаимодействии с аммиаком образует аммониевую соль пурпуровой кислоты, называемую мурескидом, пурпурно – красного цвета.
Реакции солеобразования используются в качественном анализе метилированных ксантинов. Теофиллин и теобромин в щелочной среде образуют с хлоридом кобальта (11) нерастворимые соли соответственно серо – голубого или розоватого цвета.
СоС12
Теофиллин + NаОН ------- теофиллинат натрия----------- теофиллинат кобальта
СоС12
Теобромин + NаОН ------ теоброминат натрия ---------- теброминат кобальта
Кофеин , у которого метилированы все атомы азота, кислотных свойств не проявляет и не вступает во взаимодействие с хлоридом кобальта (11). Благодаря своим основным свойствам кофеин образует с танином - природным веществом кислотного характера – нерастворимую соль белого цвета таннат кофеина.
НС1
Кофеин + танин ---- --таннат кофеин.