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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Ge n. Saggi Pre. 1 ANALISI dei MEDICINALI II (corso di laurea in CTF - matricole pari) a.a. 2008-2009 Prof. Barbara Cosimelli Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica Via D. Montesano, 49 Studio C14 terzo piano Tel. 081678614 E-mail: [email protected]

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 1

ANALISI dei MEDICINALI II

(corso di laurea in CTF - matricole pari)

a.a. 2008-2009 Prof. Barbara CosimelliDipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica

Via D. Montesano, 49

Studio C14 terzo piano

Tel. 081678614

E-mail: [email protected]

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 2

Obiettivi del corso:

Il corso si occupa dei metodi di separazione, purificazione, identificazione e completa caratterizzazione dei medicamenti organici riportati nella Farmacopea Ufficiale XI Ed. Le lezioni sono integrate da esercitazioni a posto singolo. L’esame finale consiste nel superamento delle prove di laboratorio e di una prova orale.

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 3

Programma del Corso: Caratteristiche dell’analisi delle sostanze inorganiche e organiche. Differenze fra analisi inorganica ed organica.Determinazione della struttura di una sostanza inorganica: strategia e metodi. Applicazione dell’analisi organica ai composti di interesse farmaceutico. Determinazione della struttura di una sostanza organica: strategia e metodi. Metodi per assicurarsi che un composto sia unico e puro: analisi elementare quantitativa e determinazione di alcune grandezze fisiche: punto di fusione, punto di ebollizione, peso molecolare, potere ottico rotatorio, indice di rifrazione. Esame organolettico. Comportamento al riscaldamento di una sostanza. Solubilità delle sostanze organiche e fattori che la influenzano: temperatura, purezza, struttura chimica, pH, legame idrogeno, peso molecolare, isomeria strutturale. Ricerca del metallo. Analisi elementare qualitativa organica.

Sistematica per l’identificazione di una molecola inorganica, organo-metallica o organica presente nella farmacopea.

I gruppi funzionali: generalità e metodi di riconoscimento in laboratorio per idrocarburi, aldeidi e chetoni, alcoli e fenoli, carboidrati, acidi carbossilici, ammine, amminoacidi, basi puriniche e barbiturici.

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 4

Separazione di miscele con metodi non cromatografici: filtrazione, centrifugazione, estrazione. Separazione di una miscela complessa sulla base della solubilità dei componenti.La cromatografia come metodo di analisi, identificazione e separazione dei farmaci: metodi di separazione (cromatografia di adsorbimento, cromatografia di ripartizione, cromatografia a scambio ionico, cromatografia di esclusione, cromatografia di affinità) e tecniche cromatografiche (cromatografia su carta o PC, su strato sottile o TLC, su colonna o CC, su fasi chirali, cromatografia di scambio ionico o IEC, gas-cromatografia o GC, cromatografia in fase liquida ad alta prestazione o HPLC).Tecniche di purificazione delle sostanze: cristallizzazione, sublimazione, distillazione. Tecniche di essiccamento. Miscele azeotropiche. Distillazione a pressione ordinaria, a pressione ridotta e in corrente di vapore.Principali metodi ottici e spettroscopici adoperati nell’analisi chimico-farmaceutica oltre alla spettroscopia UV. Spettroscopia IR. Cenni di spettroscopia 1H e 13C NMR, cenni di spettrometria di massa.

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 5

Testi Consigliati

•Guida all’analisi di composti d'interesse farmaceutico, F. Savelli, Ed. Piccin.•Esercitazioni di Chimica Farmaceutica e Tossicologica III, A. Chiarini, G. Fabbri, Ed. Esculapio.•Guida al riconoscimento di composti di interesse farmaceutico, V. Cavrini, Ed. Esculapio.•Guida all'analisi dei composti di intesse farmaceutico, G.Lucente, V.Tortorella - Bulzoni Editore – Roma.•Analytical profiles of drug substances, Vol. 1-18, Florey.•Identificazione spettroscopica di composti organici, R.M. Silverstein, F.X. Webster, Casa Editrice Ambrosiana.•Farmacopea Ufficiale Italiana XI Ed e Farmacopee Europee.•Chimica Organica Pratica, Vogel, II edizione.•Analisi Farmaceutica, D.G. Watson, Ed. EDISES•Appunti lezioni del corso e qualsiasi altro testo conforme al programma.

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 6

Corredo necessario per frequentare il laboratorio:

1. Camice2. Spatola3. Capsula di porcellana per saggio al coccio4. Filo di Platino per saggio alla fiamma

5. Guanti in lattice (forniti dal laboratorio)6. Occhiali di protezione (forniti dal laboratorio)

Alcuni indirizzi per acquistare il materiale:

Delchimica: Viale Gramsci 18. 0817614433Microglass: Via Lepanto 21. 0815936211Spalc: Via Sedile di Porto 62. 0815526347

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 7

Esempio di relazione di laboratorio.COGNOME NOME matr. 512/xxxx banco n°…….

Esercitazione n° X del g/m/a La sostanza si presenta sotto forma di …………………………...

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 8

SAGGI PRELIMINARI:

ESAME ORGANOLETTICO

PROVE DI SOLUBILITÀ

COMPORTAMENTO AL RISCALDAMENTO

RICERCA DEL METALLO

ANALISI ELEMENTARE QUALITATIVA ORGANICA

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L’esame delle caratteristiche esteriori della sostanza, dallo stato fisico alla valutazione del colore, odore o sapore può sovente fornire indizi significativi ed indirizzare e circoscrivere l’indagine.

ESAME ORGANOLETTICO

Aspetto: Se la sostanza si trova allo stato liquido, si può apprezzare se questo è viscoso, incolore o opalescente; se invece la sostanza si trova allo stato solido si può tentare di stabilire se essa è amorfa o cristallina. Le sostanze amorfe sono prive di reticolo cristallino ed assimilabili ad un liquido ad alta viscosità per cui non sono caratterizzate da precisi intervalli di fusione ma rammolliscono gradualmente per riscaldamento (gomma arabica, ac. tannico...). Le sostanze cristalline possono essere apprezzate per la forma dei cristalli: aghi (ac. nicotinico, ac. salicilico), piastre (ac. benzoico), prismi…

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Colore: La maggior parte delle sostanze pure sono incolori, altre posseggono colori definiti o sfumature indefinite per cui è opportuno, onde evitare errate valutazioni, verificare, mediante una purificazione della sostanza se la colorazione osservata è una sua caratteristica o meno. Molte sostanze infatti, per la presenza di gruppi ossidabili, tendono ad imbrunire per esposizione all’aria o alla luce; altre contenenti gruppi idrofili o ioni inorganici tendono, per azione dell’umidità, a variare alcuni loro caratteri come la viscosità e l’aspetto cristallino.Odore: Molte sostanze, in prevalenza le liquide, per la loro volatilità manifestano caratteristici odori che l’esperienza permette di associare a classi di composti (alcoli, ammine alifatiche e aromatiche, aldeidi o chetoni con catena più o meno lunga o insatura, acidi alifatici liquidi, fenoli, esteri, idrocarburi alogenati, nitrocomposti aromatici, composti solforati…) o più precisamente a composti di varia natura come canfora, etc.

Sapore: Sebbene, nei tempi antichi, si usasse assaggiare i composti; questa pratica è assolutamente da sconsigliarsi.

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COMPORTAMENTO AL RISCALDAMENTO

Una piccola quantità della sostanza in esame viene posta su di un coccio di porcellana e riscaldata; prima moderatamente e poi a temperatura più elevata, prolungando l’azione del calore ed osservando i fenomeni che si verificano:• Le sostanze inorganiche, per la maggior parte restano inalterate; alcune subiscono alterazioni caratteristiche, che vengono riportate nella tabella che segue, ma lasciano sempre, ad eccezione di iodio, sali di ammonio, ossido di mercurio, residuo abbondante:

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 12

Comportamento alla calcinazione

Sostanza Colore della sostanza

Brucia con fiamma azzurra svolgendo anidride solforosa

Tiosolfato di sodio incolore

Fondono e poi solidificano di nuovo in masse spugnose bianche

BoraceFosfato bisodicoAllume potassico

incolorebianco

incolore

Fonde e resta fusa durante il riscaldamento

Nitrato d’argento incolore

Si decompone colorandosi in giallo rossastro: a freddo il colore passa a giallo

Carbonato basico di bismuto

bianco

Ingiallisce a caldo: a freddo ritorna bianca

Ossido di zinco bianco

Volatilizzano completamente Cloruro ammonicoCarbonato ammonico

Ossido di mercurioIodio

biancobianco

giallo o rossogrigio-nero

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 13

•I sali minerali di acidi organici carbonizzano con o senza fiamma: per prolungata calcinazione le particelle carboniose bruciano completamente e rimane un residuo (inorganico).

•Le sostanze organiche fondono e bruciano lasciando un residuo carbonioso che scompare, più o meno rapidamente, insistendo con la calcinazione.

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In particolare possono avere il seguente comportamento:

1. Alcune bruciano con fiamma più o meno luminosa, lasciando un residuo carbonioso che scompare difficilmente (ac. tartarico, ac. citrico, glucosio, saccarosio, lattosio, amido).

2. I composti aromatici bruciano spesso con fiamma luminosa e fuligginosa.

3. Alcune sostanze fondono, bruciano e volatilizzano lasciando un leggero residuo carbonioso che scompare facilmente (ac. acetilsalicilico, fenacetina, ac. salicilico, ac. dietilbarbiturico, ac. feniletilbarbiturico…)

4. Molte sostanze si decompongono svolgendo vapori caratteristici:• vapori violetti di iodio (iodoformio)• vapori di odore soffocante (cloralio idrato)• vapori di odore aromatico (canfora, timolo)• vapori di odore fenolico (fenolo, ac. salicilico)• vapori di odore di mandorle amare (saccarina)• vapori di odore di ammoniaca, anilina, H2S (sulfatiazolo)• vapori di odore pungente che favoriscono la tosse (ac. benzoico)

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RICERCA DEL METALLO NELLE SOSTANZE INORGANICHE O ORGANO-METALLICHE

Riconoscimento dei cationi mediante saggio alla fiamma

In chimica, il saggio alla fiamma è una semplice tecnica di analisi qualitativa per verificare la presenza di ioni di metalli alcalini, alcalino-terrosi e alcuni metalli di transizione. Si basa sull'emissione di luce di determinate frequenze da parte degli atomi di un campione, eccitati per via termica.

In pratica, una piccola quantità di campione - o di una sua soluzione in acido cloridrico - viene posta su un filo di platino e immersa nella regione ossidante (azzurra) della fiamma di un becco di Bunsen.

Gli ioni presenti nel campione conferiscono alla fiamma un colore tipico, dal quale se ne deduce la presenza. Il colore è dato dallo spettro di emissione dello ione.

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ione colore

litio rosso ciliegia, intenso e persistente

sodio giallo-arancio, intenso e persistente(1)

potassio violetto, persistente

magnesio scintille bianche

calcio arancio scuro, a sprazzi

stronzio rosso acceso, persistente

bario verde chiaro, persistente

boro verde scuro, poco intenso, persistente

rame verde-azzurro, intenso e persistente

(1) La luce del sodio tende a coprire quella degli altri ioni, in special modo quella del potassio. Per verificare la presenza di potassio quando il campione contiene anche sodio, la fiamma viene osservata attraverso un vetro blu al cobalto; attraverso tale vetro il colore giallo del sodio scompare mentre quello del potassio diventa rosa.

Colorazioni impartite alla fiamma da parte del metallo:

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PROVE DI SOLUBILITÀ

Soluzione: Si definisce soluzione una miscela omogenea di un solido (o di un liquido) in un liquido. Il solido si definisce soluto e il liquido si definisce solvente.

Solubilità: È la capacità che ha un solido (o un liquido) di dare una miscela omogenea in un liquido.

Lo studio della solubilità di una sostanza incognita in vari liquidi può fornire utili informazioni preliminari circa la natura del composto.

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Per le sostanze inorganiche solide, dopo avere determinato la natura inorganica della sostanza in esame con la prova della calcinazione, si prova la solubilità in acqua a freddo e, se necessario, all'ebollizione. Le sostanze inorganiche risultano così suddivise:

SUDDIVISIONE DELLE SOSTANZE INORGANICHE SULLA BASE DELLA SOLUBILITÀ

Solubile in H2O Non solubile in H2O

Solubile in HCl Non solubile in HCl

SOST. INORG. NON COLORATA

Solubile in H2O Non solubile in H2O

SOST. INORG. COLORATA

SOSTANZA INORGANICA

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SOSTANZE INORGANICHE NON COLORATE

Solubili in H2O

Tutte le sostanze comprese in questo gruppo si sciolgono in acqua (a freddo oppure all’ebollizione); con la soluzione acquosa della sostanza in esame vanno effettuati i saggi riportati di seguito (è sottinteso che per ogni singolo saggio occorre una nuova soluzione acquosa).

Se con i saggi A), B), C), D) successivamente riportati non si è avuta nessuna reazione positiva la sostanza potrà essere:Acido boricoCalcio idrossidoSodio fluoruro

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B) Per aggiunta di HCl dil. + BaCl2

Fenomeno Sostanza

Precipitato bianco insolubile in acqua e in acidi Solfato di alluminio e potassio

Solfato di zincoSolfato di magnesio

Solfato di sodioSolfato di alluminio

A) Per aggiunta di HCl conc.

Fenomeno Sostanza

Effervescenza con sviluppo di CO2 Carbonato di ammonioCarbonato di litio

Carbonato di sodioBicarbonato di sodio

Colorazione giallo citrino per svolgimento di iodio

Potassio iodato

Sviluppo di SO2 e intorbidimento della soluzione

Tiosolfato di sodio

Precipitato bianco Nitrato d’argento

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D) Per aggiunta di AgNO3

Fenomeno Sostanza

Precipitato giallo fioccoso sol. in HNO3 e in NH3 Fosfato bisodico

Precipitato bianco fioccoso sol. in HNO3 e in NH3, che diventa bruno per riscaldamento

Borato di sodio

C) Per aggiunta di HNO3 dil. + AgNO3

Fenomeno Sostanza

Precipitato bianco caseoso sol. in ammoniaca Cloruro di calcioCloruro di ammonioCloruro di potassio

Cloruro di sodioCloruro di zinco

Cloruro di magnesio

Precipitato giallo insolubile in ammoniaca Ioduro di potassioIoduro di sodio

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Non solubili in H2O

A) Solubili in HCl conc. Sostanza

Con effervescenza con sviluppo di CO2 Carbonato di bismutoCarbonato di calcio

Carbonato di magnesio

Senza effervescenza Calcio fosfato bibasicoOssido di zinco

Ossido di magnesioAlluminio ossido idrato

Magnesio trisilicatoMagnesio idrossido

B) Insolubili in HCl conc. Sostanza

CaolinoSilice precipitataSolfato di bario

TalcoTitanio biossido

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SOSTANZE INORGANICHE COLORATE

Nella F.U. sono inoltre riportate le seguenti sostanze inorganiche colorate:

Ferroso solfato (colore verdognolo); iodio (colore grigio-violetto splendente); mercurio ossido (colore giallo); potassio permanganato (colore violetto cupo); sodio nitroprussiato (colore rosso bruno).

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Analogamente a quanto è stato fatto per i composti inorganici anche i sali minerali degli acidi organici vengono suddivisi nei seguenti gruppi:

SUDDIVISIONE DEI SALI MINERALI DEGLI ACIDI ORGANICI SULLA BASE DELLA SOLUBILITÀ

SALE MINERALE DI ACIDO ORGANICO

Sostanza Non Colorata Sostanza Colorata

Solubile in H2O Non solubile in H2O Solubile in H2O Non solubile in H2O

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LA SOLUBILITÀ DELLE SOSTANZE ORGANICHE

Le prove di solubilità si fanno su una quantità standard di solido (0.1 g) o di liquido (0.2 ml) in 3 ml di solvente.

Questo perché si devono avere dei riferimenti dal momento che la solubilità, oltre a dipendere da vari fattori (forze intermolecolari, struttura chimica, temperatura, purezza) certamente cambia anche sulla base delle quantità relative.

Le solubilità delle sostanze organiche viene saggiata in alcuni solventi, tipicamente si tratta di: H2O, Et2O, HCl dil., NaOH dil., NaHCO3 dil.; infine si saggia la reattività della sostanza incognita con H2SO4 conc.

La solubilità nei vari solventi deve essere saggiata nell’ordine con cui sono stati prima elencati.

Solo nel caso di sostanze idroinsolubili a freddo si procede con i saggi di solubilità nelle soluzioni acquose acide o basiche, evitando di riscaldare per non incorrere in fenomeni di idrolisi.

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Fattori che influenzano la solubilità:

1. Struttura chimica:La solubilità dipende dalla struttura chimica; dal rapporto fra parte polare e parte apolare.All’aumentare dei gruppi polari che possono dare legami ad idrogeno con il solvente acqua si ha un aumento della solubilità; naturalmente questo aumento di gruppi polari non favorisce la solubilità in etere.A parità di gruppi polari come nel caso di due isomeri, la posizione reciproca di questi gruppi può variare la solubilità.

2. Forze intermolecolari:A seconda delle forze intermolecolari in gioco (dipolo-dipolo, van der Waals, legami ad idrogeno) si avrà solubilità in solventi diversi.

3. Temperatura:È noto che quando si scioglie lo zucchero in acqua se ne scioglie di più in acqua calda. Questo perché le particelle di solvente hanno moti più veloci e più energetici, ed il riscaldamento fa aumentare i moti di vibrazione del cristallo aumentandone la capacità a disgregarsi.

4. Purezza:Per quanto appena detto è evidente che la solubilità aumenta se il composto è meno puro, perché il suo impacchettamento cristallino è minore.

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I composti acidi vengono rivelati dalla loro solubilità in una soluzione di NaOH 5%.Gli acidi forti e gli acidi deboli si differenziano per il fatto che solo i primi sono solubili in una soluzione debolmente basica di NaHCO3 5%.

Molti composti che sono neutri anche in soluzioni acquose concentrate di acidi, si comportano da basi in solventi fortemente acidi come H2SO4 conc. Questo è il caso di composti che sono neutri in acqua e contengono ossigeno in qualche forma.

La presenza di gruppi funzionali acidi o basici, in composti idrosolubili viene rivelata saggiando le loro soluzioni acquose con cartina indicatrice.La ricerca sistematica dei gruppi funzionali è basata innanzitutto sulla conoscenza del carattere NEUTRO, ACIDO o BASICO del composto, rivelato da questi saggi preliminari.

Le basi azotate sono spesso rivelate dalla loro solubilità in HCl 5%.

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SOLUBILITÀ IN H2O:Poiché l’acqua è un composto polare, essa è un cattivo solvente per idrocarburi di qualsiasi tipo.I sali, invece, sono generalmente molto polari e di solito sono idrosolubili. Gli altri composti si trovano fra questi due estremi e comprendono: alcoli, esteri, aldeidi, chetoni, acidi, eteri, ammidi, nitrili e ammine. Gli acidi e le ammine sono in genere più solubili dei composti neutri. Nelle serie omologhe con un solo gruppo funzionale, il limite superiore di solubilità in acqua si trova vicino al derivato con quattro atomi di carbonio.

SOLUBILITÀ IN Et2O:

I composti non polari o leggermente polari saranno generalmente solubili in etere perché sono essenzialmente indissociati.

I composti ionici, come i sali, non sono solubili in etere. La solubilità di un composto polare in etere dipenderà dall’effetto del gruppo (o dei gruppi) polare rispetto a quello della parte non polare della molecola. Di solito, composti che hanno un gruppo polare per molecola si scioglieranno in etere, a meno che essi non siano altamente associati o di estrema polarità (es. acidi solfonici).

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Molti composti organici che sono insolubili in acqua si sciolgono in etere.

Se un composto è solubile sia in acqua che in etere esso probabilmente:i) non è ionico;ii) contiene cinque atomi di carbonio o meno;iii) ha un gruppo funzionale che è polare ed è capace di formare legami a idrogeno;iv) non contiene più di un gruppo fortemente polare.

Se un composto è solubile in acqua ma non in etere esso può:i) essere ionico (un sale);ii) contenere due o più gruppi polari ma non più di quattro atomi di carbonio per gruppo polare.

Esistono naturalmente numerose eccezioni.

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SOLUBILITÀ IN HCl DILUITO:La maggior parte dei composti solubili in HCl dil. ha nella molecola un atomo di azoto basico. Così la maggior parte delle ammine alifatiche (primarie, secondarie, terziarie) forma sali (composti polari solubili in acqua) con HCl.I gruppi arilici diminuiscono la basicità degli atomi di azoto. Le ammine aromatiche primarie, sebbene meno basiche delle ammine primarie alifatiche sono solubili, ma nelle ammine completamente aromatiche secondarie e terziarie il carattere basico dell’azoto viene talmente ridotto che esse non formano sali con HCl dil. e di conseguenza non si sciolgono.Le ammidi insolubili in H2O generalmente non vengono solubilizzate da HCl 5% ma si possono sciogliere con soluzioni più concentrate (10-20%) di acido: ciò a dimostrazione dell’importanza di usare acidi della corretta forza nei saggi di solubilità. Molte ammidi disostituite di peso molecolare sufficientemente alto da essere insolubili in H2O si sciolgono in HCl 5%.È da notare che alcune ammine aromatiche reagiscono con HCl 5% per formare cloridrati insolubili che a volte si sciolgono per leggero riscaldamento e diluizione con H2O. La comparsa del solido generalmente mostrerà se l’arilammina ha subito una modifica: si deve recuperare il solido e confrontare il suo p.f. con quello del composto originario.

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SOLUBILITÀ IN NaOH DILUITO E IN NaHCO3 DILUITO:Gli acidi carbossilici, gli acidi solfonici, gli acidi solfinici, i fenoli, i tiofenoli, i mercaptani, le immidi, le arilsolfonammidi, gli arilsolfonilderivati delle ammine primarie, le ossime, i nitrocomposti primari e secondari ed alcuni enoli (ad esempio quelli degli 1,3-dichetoni o quelli dei -cheto esteri) si sciolgono in soluzioni diluite di NaOH poiché contengono un gruppo acido di forza sufficiente per reagire con gli alcali.Gli acidi carbossilici, gli acidi solfonici e gli acidi solfinici sono solubili nelle soluzioni diluite di NaHCO3 con sviluppo di CO2; così pure alcuni fenoli che hanno sostituenti elettronattrattori (ad esempio: acido picrico; 2,4,6-tribromofenolo; 2,4-dinitrofenolo) e sono quindi fortemente acidi.Nitrocomposti primari e secondari, immidi, arilsolfonammidi e ossime sono INSOLUBILI in NaHCO3 dil.Certi sostituenti (ad esempio il gruppo amminico) possono influenzare notevolmente la solubilità e le altre proprietà di un acido solfonico o di un acido carbossilico.Così, acidi solfonici come gli acidi amminobenzensolfonici e gli acidi piridin e chinolin solfonici esistono come sali interni o ioni dipolari, che derivano dall’interazione del gruppo amminico basico con il gruppo solfonico acido.

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L’acido solfanilico, ad esempio, è meglio descritto dalla formula (I) piuttosto che dalla (II):

Questi acidi amminosolfonici possiedono di solito p.f. elevati, tipici dei sali ma sono poco solubili o addirittura insolubili in H2O.

H3N SO3 H2N SO3H

(I) (II)

Tutti si sciolgono facilmente in alcali diluiti, ma non in acidi diluiti, cioè sembrano mostrare le reazioni del gruppo solfonico acido piuttosto che quelle del gruppo ammino.

H3N SO3 H3N SO3H

(I)

+ OH+H2O

BA AB

H3N SO3 H2N SO3

(I)

+ H2O+

ABA

H3N SO3 H3N SO3H

(I)

+ H2O+H3O

AA BB

OH

B

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Gli acidi amminocarbossilici alifatici (III), a causa della presenza di un gruppo amminico molto basico, esistono come ioni dipolari (IV).

H2NCH(R)COOH

(III)

H3NCH(R)COO

(IV)

Sono solubili in H2O ma non in etere e si sciolgono sia in acidi che in basi diluite, ma reagiscono lentamente o niente affatto con la soluzione di NaHCO3.

Anche i derivati carbossilici delle arilammine (es. ac. p-amminobenzoico) sono anfoteri, ma la riduzione del carattere basico del gruppo amminico, a causa della risonanza con il gruppo arilico, impedisce completamente la formazione del sale interno; reagiscono normalmente con NaHCO3.

H2N COOH + +H2O

AA BB

H2N COO H3O

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REATTIVITÀ IN H2SO4 concentrato:La solubilità in H2SO4 conc., freddo, è utilizzata per caratterizzare ulteriormente quei composti che in base ai risultati di solubilità dei precedenti saggi risultino neutri.Il più importante gruppo di composti solubili in H2SO4 conc è quello delle sostanze contenenti ossigeno. La solubilità di questi composti è dovuta al carattere basico di uno o più atomi di ossigeno presenti nelle molecole e quindi alla formazione di ioni ossonio; la diluizione della soluzione di H2SO4 spesso permette il recupero del prodotto inalterato. Tuttavia possono avvenire trasformazioni più profonde per reazioni successive dello ione ossonio.Gli idrocarburi insaturi si sciolgono a causa della formazione di solfati acidi di alchile; ad es:

+ H2SO4R-CH=CH-R' R-CH-CH2-R' + HSO4R CH

OSO3H

CH2 R'

Gli idrocarburi aromatici polialchilati e gli alchilfenileteri subiscono la solfonazione, ad es:

+ 2 H2SO4ArH ArSO3H + HSO4 +H3O

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La solubilità in H2SO4 conc., che solitamente si realizza con sviluppo di calore, evidenzia spesso fenomeni (evoluzione di gas o comparsa di colore) che consentono di trarre qualche indizio utile all’identificazione del composto in esame.Nell’analisi organica il saggio è volto, nell’ambito di prodotti idroinsolubili, a carattere neutro, non contenenti elementi diversi da C,H e O a differenziare:

- sostanze solubili in H2SO4 conc. = neutre (N): alcoli, aldeidi, chetoni, esteri, idrocarburi insaturi, polisaccaridi.

- sostanze insolubili in H2SO4 conc. = inerti (I): paraffine, cicloparaffine, idrocarburi aromatici semplici e loro alogenoderivati.

Poiché fra le sostanze farmaceutiche è esigua la presenza di composti inerti, il saggio assume importanza per definire il comportamento della sostanza nei riguardi di quei fenomeni prima accennati. Va tuttavia sottolineato che colorazioni giallo-brune possono riferirsi ad impurezze presenti nella sostanza.

* Evoluzione di gas: HCl (cloridrati), Cl2, SO2, acetaldeide, formaldeide

* Colorazione gialla, arancio, rossa, verde, rosso porpora, azzurra.

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B. COSIMELLI Analisi Medicinali II Gen. Saggi Pre. 36

Essa consente di determinare nella molecola organica (o a composizione mista) la presenza di alogeni, azoto, zolfo, arsenico e fosforo (oltre a carbonio, idrogeno e ossigeno che si danno per scontati), che, per fusione con sodio metallico, vengono trasformati nei sali sodici degli anioni.

In questo modo si possono applicare i saggi dell’analisi qualitativa inorganica.

ANALISI ELEMENTARE QUALITATIVA ORGANICA(Saggio di LASSAIGNE)

Sostanza organica contenenteAlogeni, N, S, As, P

F-, Cl-, Br-,I-

CN-, (CNS)-, S2-

PO33-, PO4

3-

AsO33-, AsO4

3-

Na+Na

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Il sodio metallico è un forte riducente che è capace di portare tutti questi elementi all’anione corrispondente e quindi dare con essi i sali inorganici corrispondenti. Il sodio è un metallo alcalino (I gruppo della tavola periodica) e come è noto ha una reazione violenta con l’acqua che può trasformarsi in un’esplosione e in un incendio. È quindi necessario lavorare con cautela e con piccole quantità di sodio che deve essere sempre conservato sotto petrolio in modo da tenerlo lontano dall’umidità.

2 Na +2H2O 2 NaOH + H2

H2 è un gas infiammabile!