Orgaanisten yhdisteiden kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen analyysi. Turvallisuusohjeet työskenneltäessä orgaanisen kemian laboratoriossa

Orgaanisten yhdisteiden analyysin ominaisuudet:

• - Reaktiot orgaanisten aineiden kanssa etenevät hitaasti, jolloin muodostuu välituotteita.
• - Orgaaniset aineet ovat lämpölabiileja, hiiltyvät kuumennettaessa.

Orgaanisten lääkeaineiden farmaseuttinen analyysi perustuu toiminnallisen ja alkuaineanalyysin periaatteisiin.

Funktionaalinen analyysi - analyysi funktionaalisten ryhmien mukaan, ts. atomit, atomiryhmät tai reaktiokeskukset, jotka määräävät lääkkeiden fysikaaliset, kemialliset tai farmakologiset ominaisuudet.

Alkuaineanalyysillä testataan molekyylissä rikkiä, typpeä, fosforia, halogeeneja, arseenia ja metalleja sisältävien orgaanisten lääkeaineiden aitoutta. Näiden alkuaineiden atomit löytyvät organoelementtilääkeyhdisteistä ionisoimattomana, välttämätön edellytys niiden aitouden testaamiselle on alustava mineralisaatio.

Se voi olla nestemäisiä, kiinteitä ja kaasumaisia ​​aineita. Kaasumaisilla ja nestemäisillä yhdisteillä on pääasiassa narkoottinen vaikutus. F - Cl - Br - I vaikutus heikkenee. Jodijohdannaisilla on pääasiassa antiseptinen vaikutus. Viestintä C-F; C-I; C-Br; C-Cl on kovalenttinen, joten farmaseuttisessa analyysissä ionireaktioita käytetään aineen mineralisoinnin jälkeen.

Hiilivetyjen nestemäisten halogeenijohdannaisten valmisteiden aitous määritetään fysikaalisten vakioiden (kiehumispiste, tiheys, liukoisuus) ja halogeenin läsnäolon perusteella. Objektiivisin on menetelmä lääkkeen ja standardinäytteiden IR-spektrien identiteetin toteamiseksi.

Halogeenien läsnäolon osoittamiseksi molekyylissä käytetään Beilsteinin testiä ja erilaisia ​​mineralisaatiomenetelmiä.

Taulukko 1. Halogenoitujen yhdisteiden ominaisuudet

Chloroethyl Aethylii cloridum (INN Etyylikloridi)	Fluorotaani 1,1,1-trifluori-2kloori-2-bromietaani (INN Halothane)	bromokamferi 3-bromi-1,7,7,trimetyylibisykloheptanoni-2
Neste on läpinäkyvää, väritöntä, helposti haihtuvaa, omituisen hajuinen, tuskin veteen liukeneva, sekoittuu alkoholin ja eetterin kanssa missä tahansa suhteessa.	Väritön neste, läpinäkyvä, raskas, haihtuva, ominainen haju, liukenee heikosti veteen, sekoittuu alkoholin, eetterin, kloroformin kanssa.	Valkoinen kiteinen jauhe tai värittömiä kiteitä, haju ja maku, liukenee erittäin huonosti veteen, liukenee helposti alkoholiin ja kloroformiin.
Bilignostum pro injectionibus Bilignost Bis-(2,4,6-trijodi-3-karboksianilidi)adipiinihappo	Bromisoval 2-bromi-isovalerianiili-urea
Valkoinen kiteinen jauhe, hieman karvas maku, käytännössä liukenematon veteen, alkoholiin, kloroformiin.	Valkoinen kiteinen jauhe tai värittömiä kiteitä, joilla on lievä spesifinen haju, liukenee heikosti veteen, liukenee alkoholiin.

Beilsteinin testi

Halogeenin läsnäolo todistetaan kalsinoimalla aine kiinteässä tilassa kuparilangalla. Halogeenien läsnä ollessa muodostuu kuparihalogenideja, jotka värjäävät liekin vihreäksi tai sinivihreäksi.

Orgaanisen molekyylin halogeenit ovat sitoutuneet kovalenttisella sidoksella, jonka lujuusaste riippuu halogeenijohdannaisen kemiallisesta rakenteesta, joten halogeenin eliminoimiseksi tarvitaan erilaisia ​​olosuhteita sen siirtämiseksi ionisoituneeseen tilaan. Tuloksena olevat halogenidi-ionit havaitaan tavanomaisilla analyyttisillä reaktioilla.

Kloroetyyli

· Mineralisointimenetelmä - keittäminen alkalialkoholiliuoksella (alhaisen kiehumispisteen vuoksi määritys suoritetaan palautusjäähdyttimellä).

CH3CH2Cl + KOH c KCl + C2H5OH

Tuloksena oleva kloridi-ioni havaitaan hopeanitraattiliuoksella valkoisen juoksevan sakan muodostuksella.

Cl- + AgNO 3 > AgCl + NO 3 -

Fluorotaani

Mineralisointimenetelmä - fuusio metallisen natriumin kanssa

F3C-CHClBr + 5Na + 4H 2O> 3NaF + NaCl + 2NaBr + 2CO 2

Tuloksena olevat kloridi- ja bromidi-ionit havaitaan hopeanitraattiliuoksella valkoisen juustomaisen ja kellertävän sakan muodostuksena.

Fluoridi-ioni todistetaan reaktioilla:

• - reaktio alitariinipunaisen liuoksen ja zirkoniumnitraattiliuoksen kanssa, F-punaisen läsnäollessa väri muuttuu vaaleankeltaiseksi;
• - vuorovaikutus liukoisten kalsiumsuolojen kanssa (valkoinen kalsiumfluoridisakka);
• - rautatiosyanaatin (punainen) värinpoistoreaktio.
• Lisättynä ftorotaanikons. H2SO4, lääkeaine on pohjakerroksessa.

Bromisoval

Mineralisointimenetelmä - keittäminen alkalilla (emäksinen hydrolyysi vesiliuoksessa), ammoniakin haju ilmestyy:

· Lämmitys kons. rikkihappo - isovalerihapon haju

bromokamferi

Mineralisointimenetelmä pelkistämällä mineralisaatiomenetelmällä (metallisen sinkin kanssa alkalisessa väliaineessa)

Bromidi-ioni määritetään reaktiolla kloramiini B:n kanssa.

Bilignost

• · Mineralisointimenetelmä - lämmitys väkevällä rikkihapolla: molekyylijodin violettien höyryjen esiintyminen havaitaan.
• · IR-spektroskopia - Lääkkeen 0,001 % liuoksella 0,1 N natriumhydroksidiliuoksessa alueella 220 - 300 nm on absorptiomaksimi kohdassa l=236 nm.

jodoformi

• Mineralisointimenetelmät:
  • 1) pyrolyysi kuivassa koeputkessa, vapautuu violetteja jodihöyryjä
  • 4CHI 3 + 5O 2 > 6I 2 + 4CO 2 + 2H 2 O
  • 2) lämmitys kons. rikkihappo
  • 2CHI 3 + H 2 SO 4 > 3I 2 + 2CO 2 + 2H 2 O + SO 3

Hyvä laatu (halogenoitujen hiilivetyjen puhtaus).

Kloretyylin ja halotaanin hyvä laatu tarkistetaan määrittämällä happamuus tai emäksisyys, stabilointiaineiden puuttuminen tai hyväksyttävä pitoisuus (tymoli halotaanissa - 0,01 %), vieraat orgaaniset epäpuhtaudet, vapaan kloorin epäpuhtaudet (bromi halotaanissa), kloridit, bromidit, ei - haihtuva jäännös.

• 1) Kloorietyyli: 1. Määritä kiehumispiste ja tiheys,
• 2. Etyylialkoholin luvaton sekoitus (jodoformin muodostumisreaktio)
• 2) Bilignost: 1. Kuumennus kH 2 SO 4:lla ja violettien höyryjen muodostuminen I 2
• 2. IR-spektroskopia
• 3) Fluorotaani: 1. IR-spektroskopia
• 2. t kiehuva; tiheys; taitekerroin
• 3. ei saa olla epäpuhtauksia Cl- ja Br-

Kloretyyli-GF:n kvantitatiivista määritystä ei toimiteta, mutta se voidaan suorittaa argentometria- tai elohopeamenetelmällä.

Kvantitatiivinen määritysmenetelmä - käänteinen argentometrinen titraus Folhardin mukaan mineralisaation jälkeen (katso reaktio aitouden määritelmästä).

1. Reaktio ennen titrausta:

lääkeaineiden kloorietyylititraus

NaBr + AgNO 3 > AgBrv + NaNO 3

2. Titrausreaktio:

AgNO 3 + NH 4 SCN > AgSCN v + NH 4 NO 3

• 3. Vastaavuuspisteessä:
• 3NH4SCN + Fe (NH4) (SO 4) 2>

Kvantitatiivinen menetelmä - argentometrinen Kolthoff-titraus mineralisaation jälkeen (reaktiot katso tunniste).

• 1. Reaktio ennen titrausta:
• 3NH 4 SCN + Fe (NH 4) (SO 4) 2 > Fe (SCN) 3 + 2 (NH 4) 2 SO 4

tarkka määrä ruskeanpunaista

2. Titrausreaktio:

NaBr + AgNO 3 > AgBrv + NaNO 3

3. Vastaavuuspisteessä:

AgNO 3 + NH 4 SCN > AgSCNv + NH 4 NO 3

valkaisu

Bilignost

Kvantitatiivinen määritysmenetelmä on epäsuora jodometria bilignostin oksidatiivisen pilkkoutumisen jälkeen jodaatiksi, kun sitä kuumennetaan kaliumpermanganaattiliuoksen kanssa happamassa väliaineessa, ylimääräinen kaliumpermanganaatti poistetaan natriumnitraatilla ja seokseen lisätään urealiuosta ylimääräisen poistamiseksi. typpihappo.

Titrausaine on 0,1 mol/l natriumtitsulfaattiliuosta, indikaattori on tärkkelys, ekvivalenssipisteessä havaitaan tärkkelyksen sinisen värin häviämistä.

Reaktiokaavio:

t; KMnO4 + H2SO4

RI 6 > 12 IO 3 -

Korvaavan aineen eristysreaktio:

KIO 3 + 5KI + 3H 2 SO 4 > 3I 2 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 O

Titrausreaktio:

I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 > 2 NaI + Na 2 S 4 O 6

jodoformi

Kvantitatiivinen määritysmenetelmä on käänteinen argentometrinen titraus Folgardin mukaan mineralisoinnin jälkeen.

Mineralisointi:

CHI 3 + 3AgNO 3 + H 2 O > 3AgI + 3HNO 3 + CO 2

Titrausreaktio:

AgNO 3 + NH 4 SCN > AgSCN v + NH 4 NO 3

Vastaavuuspisteessä:

3NH 4 SCN + Fe (NH 4) (SO 4) 2 > Fe (SCN) 3 v + 2 (NH 4) 2 SO 4

Varastointi

Kloorietyyli ampulleissa viileässä, pimeässä paikassa, halotaani ja biggnost oransseissa lasipulloissa kuivassa, viileässä, pimeässä paikassa. Bromokamporia säilytetään oransseissa lasipulloissa viileässä ja kuivassa paikassa.

Paikallispuudutuksessa käytetään kloorietyyliä, anestesiassa halotaania. Bromokamporia käytetään rauhoittavana lääkkeenä (joskus laktaation pysäyttämiseen). Bromisoval on hypnoottinen lääke, bilignostia käytetään säteilyä läpäisemättömänä aineena liuoksessa olevien suolojen seoksena.

Kirjallisuus

• 1. Neuvostoliiton valtion farmakopea / Neuvostoliiton terveysministeriö. - X toim. - M.: Lääketiede, 1968. - S. 78, 134, 141, 143, 186, 373.537
• 2. Neuvostoliiton valtion farmakopea -numero. 1. Yleiset analyysimenetelmät. Lääkekasvimateriaalit / Neuvostoliiton terveysministeriö. - 11. painos, lisäys. - M.: Medicine, 1989. - S. 165-180, 194-199
• 3. Luentomateriaali.
• 4. Farmaseuttinen kemia. Klo 2: oppikirja / V. G. Belikov - 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M.: MEDpress-inform, 2007. - S. 178-179, 329-332
• 5. Opas farmaseuttisen kemian laboratoriotutkimuksiin. Toimittaja A.P. Arzamastsev, s. 152-156.

Liite 1

Farmakopean artikkelit

Bilignost

Bis-(2,4,6-trijodi-3-karboksianilidi)adipiinihappo

C20H14I6N2O6 M. c. 1139,8

Kuvaus. Valkoinen tai lähes valkoinen hieno kiteinen jauhe, jolla on hieman kitkerä maku.

Liukoisuus. Käytännössä liukenematon veteen, 95 % alkoholiin, eetteriin ja kloroformiin, liukenee helposti emäksisten alkalien ja ammoniakin liuoksiin.

Aitous. 0,001 % lääkkeen liuos 0,1 N:ssa. Natriumhydroksidiliuoksella alueella 220-300 nm on absorptiomaksimi aallonpituudella noin 236 nm.

Kun 0,1 g lääkettä kuumennetaan 1 ml:lla väkevää rikkihappoa, vapautuu violetteja jodihöyryjä.

Liuoksen väri. 2 g lääkettä liuotetaan 4 ml:aan 1 N. natriumhydroksidiliuos, suodatetaan ja pestään suodatin vedellä, jolloin saadaan 10 ml suodosta. Saadun liuoksen väri ei saa olla voimakkaampi kuin standardi nro 4b tai nro 4c.

Vetyperoksiditesti. 1 ml:aan saatua liuosta lisätään 1 ml vetyperoksidia; sameus ei saa ilmaantua 10-15 minuutin kuluessa.

Yhdisteet, joissa on avoin aminoryhmä. 1 g lääkettä ravistellaan 10 ml:n kanssa jääetikkaa ja suodatetaan. 5 ml:aan kirkasta suodosta lisätään 3 tippaa 0,1 mol natriumnitriittiliuosta. 5 minuutin kuluttua näkyviin tulevan värin ei pitäisi olla voimakkaampi kuin standardi nro 2g.

Happamuus. 0,2 g lääkettä ravistellaan 1 minuutin ajan kiehuvan veden kanssa (4 kertaa 2 ml) ja suodatetaan, kunnes saadaan kirkas suodos. Titraa yhdistetyt suodokset! 0,05 n. natriumhydroksidiliuos (indikaattori - fenolftaleiini). Titrausta varten ei saa käyttää enempää kuin 0,1 ml 0,05 N. natriumhydroksidiliuos.

Kloridit. 2 g lääkettä ravistellaan 20 ml:n kanssa vettä ja suodatetaan, kunnes saadaan kirkas suodos. 5 ml suodosta, joka on valmistettu 10 ml:ksi vedellä, on läpäistävä kloriditesti (enintään 0,004 % formulaatiossa).

Fosfori. 1 g lääkettä laitetaan upokkaaseen ja tuhkataan, kunnes saadaan valkoinen jäännös. Jäännökseen lisätään 5 ml laimennettua typpihappoa ja haihdutetaan kuiviin, minkä jälkeen upokkaassa oleva jäännös sekoitetaan hyvin 2 ml:aan kuumaa vettä ja suodatetaan koeputkeen pienen suodattimen läpi. Upokas ja suodatin pestään 1 ml:lla kuumaa vettä, keräten suodos samaan koeputkeen, sitten lisätään 3 ml ammoniummolybdaattiliuosta ja jätetään 15 minuutiksi hauteeseen, jonka lämpötila on 38-40 °C. testiliuos voi olla väriltään kellertävää, mutta sen tulee pysyä läpinäkyvänä (enintään 0,0001 % valmisteessa).

Jodimonokloridi. 0,2 g lääkettä ravistellaan 20 ml:n kanssa vettä ja suodatetaan, kunnes saadaan kirkas suodos. 10 ml:aan suodosta lisätään 0,5 g kaliumjodidia, 2 ml suolahappoa ja 1 ml kloroformia. Kloroformikerroksen tulee pysyä värittömänä.

Rauta. 0,5 g lääkettä on läpäistävä rautatesti (enintään 0,02 % lääkkeessä). Vertailu tehdään standardilla, joka on valmistettu 3,5 ml:sta standardiliuosta B ja 6,5 ​​ml:sta vettä.

Sulfaattituhka 1 g:sta lääkettä ei saa ylittää 0,1 %.

Raskasmetallit. Sulfaattituhkan 0,5 g:sta valmistetta on läpäistävä raskasmetallitesti (enintään 0,001 % valmisteessa).

Arseeni. 0,5 g valmistetta on läpäistävä arseenitesti (enintään 0,0001 % valmisteessa).

Kvantitointi. Noin 0,3 g lääkettä (tarkasti punnittu) laitetaan 100 ml:n mittapulloon, liuotetaan 5 ml:aan natriumhydroksidiliuosta, täytetään vedellä merkkiin asti ja sekoitetaan. 10 ml saatua liuosta laitetaan 250 ml:n pulloon, lisätään 5 ml 5-prosenttista kaliumpermanganaattiliuosta ja 10 ml väkevää rikkihappoa, 0,5-1 ml, lisätään varovasti pullon seinämiä pitkin. sekoittaen ja jätetään 10 minuutiksi. Lisää sitten hitaasti, 1 tippa 2-3 sekunnin välein, voimakkaasti sekoittaen. natriumnitriittiliuosta, kunnes neste muuttuu värittömäksi ja mangaanidioksidi liukenee. Lisää sen jälkeen välittömästi 10 ml 10-prosenttista urealiuosta ja sekoita, kunnes kuplat häviävät kokonaan, samalla kun peset natriumnitriittiä pullon seinämistä. Sitten liuokseen lisätään 100 ml vettä, 10 ml juuri valmistettua kaliumjodidiliuosta ja vapautunut jodi titrataan 0,1 N:lla. natriumtiosulfaattiliuos (indikaattori - tärkkelys).

1 ml 0,1 n. natriumtiosulfaattiliuos vastaa 0,003166 g C 20 H 14 l 6 N 2 0 6 , jonka tulee olla vähintään 99,0 % valmisteessa.

Varastointi. Luettelo B. Oranssissa lasipurkissa, valolta suojattuna.

Säteilyä läpäisemätön aine.

jodoformi

trijodimetaani

CHI 3 M.v. 393,73

Kuvaus. Pieniä lamellamaisia ​​kiiltäviä kiteitä tai hienokiteistä jauhetta, väriltään sitruunankeltainen, terävä ominainen pysyvä haju. Haihtuva jo normaalilämpötilassa, tislattu vesihöyryllä. Lääkkeen liuokset hajoavat nopeasti valon ja ilman vaikutuksesta vapauttamalla jodia.

Liukoisuus. Käytännössä veteen liukenematon, niukkaliukoinen alkoholiin, liukenee eetteriin ja kloroformiin, liukenee heikosti glyseroliin. rasvaiset ja eteeriset öljyt.

Aitous, 0,1 g lääkettä kuumennetaan koeputkessa polttimen liekillä; purppuraisia ​​jodihöyryjä vapautuu.

Sulamispiste 116-120° (hajoaa).

Väriaineet. 5 g lääkettä ravistellaan voimakkaasti 1 minuutin ajan 50 ml:n kanssa vettä ja suodatetaan. Suodoksen tulee olla väritöntä.

happamuus tai emäksisyys. 10 ml:aan suodosta lisätään 2 tippaa bromtymolisinisiliuosta. Ilmenevän kelta-vihreän värin tulee muuttua siniseksi, kun on lisätty enintään 0,1 ml 0,1 N. natriumhydroksidiliuos tai keltainen lisäämällä enintään 0,05 ml 0,1 n. suolahappoliuos.

Halogeenit. 5 ml samaa suodosta, joka on laimennettu vedellä 10 ml:aan, on läpäistävä kloriditesti (enintään 0,004 % formulaatiossa).

sulfaatit. 10 ml samaa suodosta on läpäistävä sulfaattitesti (enintään 0,01 % valmisteessa).

Tuhka 0,5 grammasta lääkettä ei saa ylittää 0,1%.

Kvantitointi. Noin 0,2 g lääkettä (tarkasti punnittu) laitetaan erlenmeyerpulloon, jonka tilavuus on 250-300 ml, liuotettuna 25 tai 95 % alkoholiin, 25 ml 0,1 n. hopeanitraattiliuosta, 10 ml typpihappoa ja kuumennettiin palautusjäähdyttäen vesihauteessa 30 minuuttia suojaten reaktiopulloa valolta. Jääkaappi pestään vedellä, kolviin lisätään 100 ml vettä ja ylimäärä hopeanitraattia titrataan 0,1 N:lla. ammoniumtiosyanaattiliuos (indikaattori - rautaammoniumaluna).

Suorita samanaikaisesti kontrollikoe.

1 ml 0,1 n. hopeanitraattiliuos vastaa 0,01312 g CHI 3:a, jonka tulee olla vähintään 99,0 % valmisteessa.

Varastointi. Hyvin suljetussa astiassa, valolta suojattuna, viileässä paikassa.

Suurin osa lääketieteellisessä käytännössä käytetyistä lääkkeistä on orgaanisia aineita.

Sen varmistamiseksi, että lääke kuuluu tiettyyn kemialliseen ryhmään, on käytettävä tunnistusreaktioita, joiden pitäisi havaita tietyn funktionaalisen ryhmän läsnäolo sen molekyylissä (esimerkiksi alkoholi tai fenolihydroksyyli, primaarinen aromaattinen tai alifaattinen ryhmä jne. .). Tällaista analyysiä kutsutaan toiminnallinen ryhmäanalyysi.

Toiminnallinen analyysi perustuu opiskelijoiden orgaanisen ja analyyttisen kemian opiskelussa hankkimiin tietoihin.

Tiedot

Toiminnalliset ryhmät - nämä ovat atomiryhmiä, jotka ovat erittäin reaktiivisia ja ovat helposti vuorovaikutuksessa erilaisten reagenssien kanssa, joilla on havaittavissa oleva erityinen analyyttinen vaikutus (värinmuutos, haju, kaasu tai sakka jne.).

Valmisteiden tunnistaminen rakenteellisten fragmenttien perusteella on myös mahdollista.

Rakenteellinen fragmentti - tämä on lääkemolekyylin osa, joka on vuorovaikutuksessa reagenssin kanssa ja jolla on huomattava analyyttinen vaikutus (esimerkiksi orgaanisten happojen anionit, monisidokset jne.).

Toiminnalliset ryhmät

Funktionaaliset ryhmät voidaan jakaa useisiin tyyppeihin:

2.2.1. sisältää happea:

a) hydroksyyliryhmä (alkoholi ja fenolihydroksyyli):

b) aldehydiryhmä:

c) ketoryhmä:

d) karboksyyliryhmä:

e) esteriryhmä:

f) yksinkertainen eetteriryhmä:

2.2.2. Sisältää typpeä:

a) primaariset aromaattiset ja alifaattiset aminoryhmät:

b) sekundaarinen aminoryhmä:

c) tertiäärinen aminoryhmä:

d) amidiryhmä:

e) nitroryhmä:

2.2.3. Rikkiä, joka sisältää:

a) tioliryhmä:

b) sulfamidiryhmä:

2.2.4. Halogeeni sisältää:

2.3. Rakenteelliset fragmentit:

a) kaksoissidos:

b) fenyyliradikaali:

2.4. Orgaanisten happojen anionit:

a) Asetaatti-ioni:

b) tartraatti-ioni:

c) sitraatti-ioni:

d) bentsoaatti-ioni:

Tämä menetelmäkäsikirja tarjoaa teoreettiset perusteet yleisimpien lääkeaineiden analyysimenetelmien rakenneelementtien ja funktionaalisten ryhmien kvalitatiiviselle analyysille käytännössä.

2.5. ALKOHOLIHYDROKSYYLIIN TUNNISTAMINEN

Alkoholihydroksyyliä sisältävät lääkkeet:

a) Etyylialkoholi

b) Metyylitestosteroni

c) Mentoli

2.5.1. Esterien muodostumisreaktio

Väkevän rikkihapon läsnä ollessa alkoholit muodostavat estereitä orgaanisten happojen kanssa. Pienen molekyylipainon eettereillä on tyypillinen haju, suurimolekyylipainoisilla eettereillä on tietty sulamispiste:

Alkoholi etyyliasetaatti

Etyyli (ominainen haju)

Metodologia: 0,5 ml etikkahappoa, 1 ml väkevää rikkihappoa lisätään 2 ml:aan 95-prosenttista etyylialkoholia ja kuumennetaan kiehuvaksi - tuntuu etyyliasetaatin tyypillinen haju.

2.5.2. Hapetusreaktiot

Alkoholit hapetetaan aldehydeiksi lisäämällä hapettavia aineita (kaliumdikromaatti, jodi).

Kokonaisreaktioyhtälö:

jodoformi

(keltainen sedimentti)

Metodologia: 0,5 ml 95-prosenttista etyylialkoholia sekoitetaan 5 ml:aan natriumhydroksidiliuosta, lisätään 2 ml 0,1 M jodiliuosta - jodoformin keltainen sakka saostuu vähitellen, jolla on myös ominainen haju.

2.5.3. Kelaattiyhdisteiden (moniarvoisten alkoholien) muodostumisreaktiot

Moniarvoiset alkoholit (glyseroli jne.) muodostavat sinisiä kelaattiyhdisteitä kuparisulfaattiliuoksen kanssa ja alkalisessa väliaineessa:

glyseriini sininen voimakas sininen

saostuman väriliuos

Metodologia: 1-2 ml natriumhydroksidiliuosta lisätään 5 ml:aan kuparisulfaattiliuosta, kunnes muodostuu kupari(II)hydroksidisakka. Lisää sitten glyseriiniliuosta, kunnes sakka liukenee. Liuos muuttuu voimakkaan siniseksi.

2.6 FENOLINEN HYDROKSYYLI TUNNISTETIEDOT

Fenolihydroksyyliä sisältävät lääkkeet:

a) Fenoli b) Resorsinoli

c) Sinestrol

d) Salisyylihappo e) Parasetamoli

2.6.1. Reaktio rauta(III)kloridin kanssa

Fenolit neutraalissa väliaineessa vesi- tai alkoholiliuoksissa muodostavat suoloja rauta(III)kloridin, värillisen sinivioletin (monatominen), sinisen (resorsinoli), vihreän (pyrokatekoli) ja punaisen (floroglusinoli) kanssa. Tämä johtuu kationien C 6 H 5 OFe 2+, C 6 H 4 O 2 Fe + jne. muodostumisesta.

Metodologia: 1 ml:aan testiaineen vesi- tai alkoholiliuosta (fenoli 0,1:10, resorsinoli 0,1:10, natriumsalisylaatti 0,01:10) lisätään 1-5 tippaa rauta(III)kloridiliuosta. Havaitaan tyypillinen väritys.

2.6.2. Hapetusreaktiot (indofenolitesti)

a) Reaktio kloramiinin kanssa

Kun fenolit ovat vuorovaikutuksessa kloramiinin ja ammoniakin kanssa, muodostuu indofenolia, joka on värjätty eri väreillä: sinivihreä (fenoli), ruskeankeltainen (resorsinoli) jne.

Metodologia: 0,05 g testiainetta (fenoli, resorsinoli) liuotetaan 0,5 ml:aan kloramiiniliuosta, lisätään 0,5 ml ammoniakkiliuosta. Seosta kuumennetaan kiehuvassa vesihauteessa. Värjäytyminen havaitaan.

b) Liebermanin nitrosoreaktio

Värillinen tuote (punainen, vihreä, punaruskea) muodostuu fenoleista, joissa orto- ja pari-määräyksillä ei ole korvikkeita.

Metodologia: aineen jyvä (fenoli, resorsinoli, tymoli, salisyylihappo) laitetaan posliinikuppiin ja kostutetaan 2-3 tippalla 1-prosenttista natriumnitriittiliuosta väkevässä rikkihapossa. Havaitaan värjäytymistä, joka muuttuu natriumhydroksidin lisäyksen myötä.

sisään) Korvausreaktiot (bromivedellä ja typpihapolla)

Reaktiot perustuvat fenolien kykyyn bromautua ja nitrautua liikkuvan vetyatomin korvaamisen vuoksi. orto- ja pari- säännökset. Bromijohdannaiset saostuvat valkoisena sakana, kun taas nitrojohdannaiset ovat keltaisia.

resorsinolivalkoinen sakka

keltainen värjäys

Metodologia: bromivettä lisätään tipoittain 1 ml:aan aineen (fenoli, resorsinoli, tymoli) liuosta. Muodostuu valkoinen sakka. Kun lisätään 1-2 ml laimeaa typpihappoa, väri muuttuu vähitellen keltaiseksi.

2.7. ALDEHYDIRYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Aldehydiryhmän sisältävät lääkeaineet

a) formaldehydi b) glukoosi

2.7.1. Redox-reaktiot

Aldehydit hapettuvat helposti hapoiksi ja niiden suoloiksi (jos reaktiot etenevät emäksisessä väliaineessa). Jos hapettimina käytetään raskasmetallien (Ag, Cu, Hg) kompleksisia suoloja, reaktion seurauksena saostuu metallisakka (hopea, elohopea) tai metallioksidi (kupari(I)oksidi).

a) reaktio hopeanitraatin ammoniakkiliuoksen kanssa

Metodologia: 10-12 tippaa ammoniakkiliuosta ja 2-3 tippaa aineliuosta (formaldehydi, glukoosi) lisätään 2 ml:aan hopeanitraattiliuosta, lämmitettynä vesihauteessa 50-60 °C:n lämpötilassa. Metallista hopeaa vapautuu peilin tai harmaan sakan muodossa.

b) reaktio Fehlingin reagenssin kanssa

punainen sakka

Metodologia: 2 ml Fehlingin reagenssia lisätään 1 ml:aan aldehydiliuosta (formaldehydi, glukoosi), joka sisältää 0,01-0,02 g ainetta, kuumennetaan kiehuvaksi, tiilenpunainen kuparioksidisakka saostuu.

2.8. ESTERRYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Esteriryhmän sisältävät lääkeaineet:

a) Asetyylisalisyylihappo b) Novokaiini

c) Anestetsiini d) Kortisoniasetaatti

2.8.1. Happaman tai emäksisen hydrolyysin reaktiot

Lääkeaineet, jotka sisältävät esteriryhmän rakenteessa, altistetaan happo- tai emäksiselle hydrolyysille, jonka jälkeen tunnistetaan hapot (tai suolat) ja alkoholit:

asetyylisalisyylihappo

etikkahappo

salisyylihappo

(valkoinen sakka)

violetti värjäys

Metodologia: 5 ml natriumhydroksidiliuosta lisätään 0,01 g:aan salisyylihappoa ja kuumennetaan kiehuvaksi. Jäähdytyksen jälkeen liuokseen lisätään rikkihappoa, kunnes muodostuu sakka. Sitten lisätään 2-3 tippaa rautakloridiliuosta, violetti väri tulee näkyviin.

2.8.2. hydroksami testi.

Reaktio perustuu alkalisen esterin hydrolyysiin. Hydrolyysin aikana emäksisessä väliaineessa hydroksyyliamiinihydrokloridin läsnä ollessa muodostuu hydroksaamihappoja, jotka rauta(III)-suolojen kanssa muodostavat punaisia ​​tai punavioletteja rautahydroksamaatteja. Kupari(II)hydroksamaatit ovat vihreitä saostumia.

hydroksyyliamiinihydrokloridi

hydroksaamihappo

rauta(III)hydroksamaatti

anestetsiinihydroksyyliamiinihydroksaamihappo

rauta(III)hydroksamaatti

Metodologia: 0,02 g ainetta (asetyylisalisyylihappo, novokaiini, anestetsiini jne.) liuotetaan 3 ml:aan 95% etyylialkoholia, lisätään 1 ml emäksistä hydroksyyliamiiniliuosta, ravistetaan, kuumennetaan kiehuvassa vesihauteessa 5 minuuttia. Lisää sitten 2 ml laimeaa suolahappoa, 0,5 ml 10 % rauta(III)kloridiliuosta. Näkyviin tulee punainen tai punavioletti väri.

2.9. LAKTONIN TUNNISTUS

Lääkeaineet, jotka sisältävät laktoniryhmän:

a) Pilokarpiinihydrokloridi

Laktoniryhmä on sisäinen esteri. Laktoniryhmä voidaan määrittää käyttämällä hydroksaamitestiä.

2.10. KETO-RYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Ketoryhmän sisältävät lääkeaineet:

a) Kamferi b) Kortisoniasetaatti

Ketonit ovat vähemmän reaktiivisia kuin aldehydit, koska niissä ei ole liikkuvaa vetyatomia, joten hapettuminen tapahtuu ankarissa olosuhteissa. Ketonit kondensoituvat helposti hydroksyyliamiinihydrokloridin ja hydratsiinien kanssa. Muodostuu oksiimeja tai hydratsoneja (sakkoja tai värillisiä yhdisteitä).

kamferioksiimi (valkoinen sakka)

fenyylihydratsiinisulfaatti fenyylihydratsoni

(keltainen väritys)

Metodologia: 0,1 g lääkeainetta (kamferi, bromikamferi, testosteroni) liuotetaan 3 ml:aan 95 % etyylialkoholia, lisätään 1 ml fetai emäksistä hydroksyyliamiiniliuosta. Havaitaan sakan tai värillisen liuoksen ilmaantumista.

2.11. CARBOXY-RYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Lääkeaineet, jotka sisältävät karboksyyliryhmän:

a) Bentsoehappo b) Salisyylihappo

c) Nikotiinihappo

Karboksyyliryhmä reagoi helposti liikkuvan vetyatomin ansiosta. Pohjimmiltaan on kahdenlaisia ​​reaktioita:

a) estereiden muodostaminen alkoholien kanssa(katso kohta 5.1.5);

b) monimutkaisten suolojen muodostuminen raskasmetalli-ionien vaikutuksesta

(Fe, Ag, Cu, Co, Hg jne.). Tämä luo:

Hopeasuolat, valkoinen

Harmaa elohopean suolat

raudan suolat (III) vaaleanpunaisen keltainen,

kupari(II) sinisen tai sinisen suolat,

Lila tai vaaleanpunainen kobolttisuolat.

Seuraava on reaktio kupari(II)asetaatin kanssa:

nikotiinihapon sininen sakka

Metodologia: 5 ml:aan lämmintä nikotiinihappoliuosta (1:100) lisätään 1 ml asetaatti- tai kuparisulfaattiliuosta, muodostuu sininen sakka.

2.12. YKSINKERTAISEN EETERIRYHMÄN TUNNISTAMINEN

Lääkeaineet, jotka sisältävät yksinkertaisen eetteriryhmän:

a) Difenhydramiini b) Dietyylieetteri

Eettereillä on kyky muodostaa oksoniumsuoloja väkevän rikkihapon kanssa, jotka ovat oranssinvärisiä.

Metodologia: Kellolasiin tai posliinikuppiin laitetaan 3-4 tippaa väkevää rikkihappoa ja lisätään 0,05 g lääkeainetta (difenhydramiini jne.). Näytölle tulee kelta-oranssi väri, joka muuttuu vähitellen tiilenpunaiseksi. Kun vettä lisätään, väri katoaa.

Dietyylieetterillä reaktiota rikkihapon kanssa ei suoriteta räjähdysvaarallisten aineiden muodostumisen vuoksi.

2.13. ENSISIJAISEN AROMAATISEN TUNNISTUS

AMINORYHMÄT

Lääkeaineet, jotka sisältävät primaarisen aromaattisen aminoryhmän:

a) Anestesiini

b) Novokaiini

Aromaattiset amiinit ovat heikkoja emäksiä, koska typen yksittäinen elektronipari siirtyy kohti bentseeniydintä. Tämän seurauksena typpiatomin kyky kiinnittää protoni heikkenee.

2.13.1. Atsovärin muodostumisreaktio

Reaktio perustuu primaarisen aromaattisen aminoryhmän kykyyn muodostaa diatsoniumsuoloja happamassa väliaineessa. Kun diatsoniumsuola lisätään emäksiseen β-naftoliliuokseen, ilmaantuu punaoranssi, punainen tai karmiininpunainen väri (atsoväri). Tämän reaktion antavat paikallispuudutteet, sulfamidit jne.

diatsoniumsuolaa

atsoväriaine

Metodologia: 0,05 g ainetta (anestesiini, novokaiini, streptosidi jne.) liuotetaan 1 ml:aan laimennettua suolahappoa, jäähdytetään jäissä, lisätään 2 ml 1-prosenttista natriumnitriittiliuosta. Saatu liuos lisätään 1 ml:aan emäksistä p-naftoliliuosta, joka sisältää 0,5 g natriumasetaattia.

Näkyviin tulee punaoranssia, punaista tai purppuranpunaista väriä tai oranssia sakkaa.

2.13.2. Hapetusreaktiot

Primaariset aromaattiset amiinit hapettavat helposti jopa ilmakehän hapen vaikutuksesta, jolloin muodostuu värillisiä hapetustuotteita. Hapettavina aineina käytetään myös valkaisuainetta, kloramiinia, vetyperoksidia, rauta(III)kloridia, kaliumdikromaattia jne.

Metodologia: 0,05-0,1 g ainetta (anestesiini, novokaiini, streptosidi jne.) liuotetaan 1 ml:aan natriumhydroksidia. Saatuun liuokseen lisätään 6-8 tippaa kloramiinia ja 6 tippaa 1-prosenttista fenoliliuosta. Kun sitä kuumennetaan kiehuvassa vesihauteessa, väri ilmestyy (sininen, sinivihreä, kelta-vihreä, keltainen, kelta-oranssi).

2.13.3. Ligniini testi

Tämä on eräänlainen primaarisen aromaattisen aminoryhmän kondensaatioreaktio aldehydien kanssa happamassa väliaineessa. Se on valmistettu puusta tai sanomalehtipaperista.

Ligniinin sisältämät aromaattiset aldehydit ( P-hydroksi-betsaldehydi, lila-aldehydi, vanilliini - ligniinin tyypistä riippuen) ovat vuorovaikutuksessa primaaristen aromaattisten amiinien kanssa. Schiff-pohjan muodostaminen.

Metodologia: useita aineen kiteitä asetetaan ligniiniin (sanomalehtipaperi), 1-2 tippaa suolahappoa, laimennettuna. Näkyviin tulee oranssinkeltainen väri.

2.14. ENSISIJAISEN ALIFAATIN TUNNISTETIEDOT

AMINORYHMÄT

Lääkeaineet, jotka sisältävät primaarisen alifaattisen aminoryhmän:

a) Glutamiinihappo b) y-aminovoihappo

2.14.1. Ninhydriini testi

Primaariset alifaattiset amiinit hapetetaan ninhydriinin vaikutuksesta kuumennettaessa. Ninhydriini on stabiili 1,2,3-trioksihydrindaanin hydraatti:

Molemmat tasapainomuodot reagoivat:

Schiffin emäs 2-amino-1,3-dioksoindaani

sinivioletti väritys

Metodologia: 0,02 g ainetta (glutamiinihappo, aminokapronihappo ja muut aminohapot ja primaariset alifaattiset amiinit) liuotetaan kuumennettaessa 1 ml:aan vettä, lisätään 5-6 tippaa ninhydriiniliuosta ja kuumennetaan, tulee violetti väri.

2.15. TOISsijaisen AMIINIRYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Lääkeaineet, jotka sisältävät sekundäärisen aminoryhmän:

a) Dikain b) Piperatsiini

Sekundaarisen aminoryhmän sisältävät lääkeaineet muodostavat valkoisia, vihertävänruskeita saostumia reaktion seurauksena natriumnitriitin kanssa happamassa väliaineessa:

nitrosamiini

Metodologia: 0,02 g lääkeainetta (dikaiini, piperatsiini) liuotetaan 1 ml:aan vettä, lisätään 1 ml natriumnitriittiliuosta, johon on sekoitettu 3 tippaa kloorivetyhappoa. Sakka putoaa.

2.16. TERTIAARISEN AMINORYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Tertiäärisen aminoryhmän sisältävät lääkeaineet:

a) Novokaiini

b) Difenhydramiini

Lääkeaineilla, joiden rakenteessa on tertiäärinen aminoryhmä, on perusominaisuuksia, ja niillä on myös voimakkaita pelkistäviä ominaisuuksia. Siksi ne hapettuvat helposti värillisiksi tuotteiksi. Tätä varten käytetään seuraavia reagensseja:

a) väkevä typpihappo;

b) väkevä rikkihappo;

c) Erdmannin reagenssi (väkevien happojen seos - rikki- ja typpihappo);

d) Mandelinin reagenssi ((NH 4) 2 VO 3:n liuos rikkihapossa);

e) Freden reagenssi ((NH4)2MoO3:n liuos rikkihapossa);

f) Brandin reagenssi (formaldehydin liuos rikkihapossa).

Metodologia: 0,005 g ainetta (papaveriinihydrokloridi, reserpiini jne.) laitetaan petrimaljalle jauheena ja lisätään 1-2 tippaa reagenssia. Tarkkaile vastaavan värin ulkonäköä.

2.17. AMIDE-RYHMÄN TUNNISTETIEDOT.

Lääkeaineet, jotka sisältävät amidi- ja substituoidun amidiryhmän:

a) Nikotiiniamidi b) Nikotiinidietyyliamidi

2.17.1. Alkalinen hydrolyysi

Lääkeaineet, jotka sisältävät amidia (nikotiiniamidi) ja substituoitua amidiryhmää (ftivitsidi, ftalatsoli, puriinialkaloidit, nikotiinihappodietyyliamidi), hydrolysoituvat emäksisessä väliaineessa kuumennettaessa muodostaen ammoniakkia tai amiineja ja happamia suoloja:

Metodologia: 0,1 g ainetta ravistellaan vedessä, lisätään 0,5 ml 1 M natriumhydroksidiliuosta ja kuumennetaan. Haisee vapautuneen ammoniakin tai amiinin.

2.18. AROMAATTISEN NITRORYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Aromaattisen nitroryhmän sisältävät lääkeaineet:

a) Levomysetiini b) Metronilatsoli

2.18.1. Toipumisreaktiot

Aromaattisen nitroryhmän (levomysetiini jne.) sisältävät valmisteet tunnistetaan käyttämällä nitroryhmän pelkistysreaktiota aminoryhmäksi, minkä jälkeen suoritetaan atsovärin muodostusreaktio:

Metodologia: 0,01 g:aan levomysetiiniä lisätään 2 ml laimeaa suolahappoliuosta ja 0,1 g sinkkipölyä, kuumennetaan kiehuvassa vesihauteessa 2-3 minuuttia, suodatetaan jäähdytyksen jälkeen. Suodokseen lisätään 1 ml 0,1 M natriumnitraattiliuosta, sekoitetaan hyvin ja kaadetaan putken sisältö 1 ml:aan juuri valmistettua β-naftoliliuosta. Näkyviin tulee punainen väri.

2.19. SULFHYDRIL-RYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Lääkeaineet, jotka sisältävät sulfhydryyliryhmän:

a) kysteiini b) meratsoliili

Sulfhydryyliryhmän (-SH) sisältävät orgaaniset lääkeaineet (kysteiini, merkasoliili, merkaptopuriili jne.) muodostavat saostumia raskasmetallien suolojen (Ag, Hg, Co, Cu) kanssa - merkaptidien (harmaa, valkoinen, vihreä jne. värit) . Tämä johtuu liikkuvan vetyatomin läsnäolosta:

Metodologia: 0,01 g lääkeainetta liuotetaan 1 ml:aan vettä, lisätään 2 tippaa hopeanitraattiliuosta, muodostuu valkoinen sakka, joka ei liukene veteen ja typpihappoon.

2.20. SULFAMIDIRYHMÄN TUNNISTETIEDOT

Sulfaryhmän sisältävät lääkeaineet:

a) Sulfasyylinatrium b) Sulfadimetoksiini

c) ftalatsoli

2.20.1. Suolanmuodostusreaktio raskasmetallien kanssa

Suuri joukko lääkeaineita, joiden molekyylissä on sulfamidiryhmä, osoittaa happamia ominaisuuksia. Heikosti emäksisessä ympäristössä nämä aineet muodostavat erivärisiä saostumia raudan (III), kuparin (II) ja koboltin suolojen kanssa:

norsulfatsoli

Metodologia: 0,1 g natriumsulfasyyliä liuotetaan 3 ml:aan vettä, lisätään 1 ml kuparisulfaattiliuosta, muodostuu sinivihreä sakka, joka ei muutu seisoessaan (toisin kuin muut sulfonamidit).

Metodologia: 0,1 g sulfadimesiiniä ravistellaan 3 ml:n kanssa 0,1 M natriumhydroksidiliuosta 1-2 minuuttia ja suodatetaan, suodokseen lisätään 1 ml kuparisulfaattiliuosta. Muodostuu kellertävänvihreä sakka, joka muuttuu nopeasti ruskeaksi (toisin kuin muut sulfonamidit).

Muiden sulfonamidien tunnistusreaktiot suoritetaan samalla tavalla. Norsulfatsolissa muodostuneen sakan väri on likaisen violetti, etatsolissa se on ruohonvihreä, muuttuen mustaksi.

2.20.2. Mineralisaatioreaktio

Sulfamidiryhmän sisältävät aineet mineralisoidaan keittämällä väkevässä typpihapossa rikkihapoksi, joka havaitaan valkoisen sakan saostumisesta bariumkloridiliuoksen lisäämisen jälkeen:

Metodologia: 0,1 g ainetta (sulfanilamidia) keitetään varovasti (vedon alla) 5-10 minuuttia 5 ml:ssa väkevää typpihappoa. Sitten liuos jäähdytetään, kaadetaan varovasti 5 ml:aan vettä, sekoitetaan ja lisätään bariumkloridiliuosta. Valkoinen sakka putoaa.

2.21. ORGAANISTEN HAPPOJEN ANIONIEN TUNNISTAMINEN

Lääkeaineet, jotka sisältävät asetaatti-ioneja:

a) kaliumasetaatti b) retinoliasetaatti

c) Tokoferoliasetaatti

d) Kortisoniasetaatti

Lääkeaineet, jotka ovat alkoholien ja etikkahapon estereitä (retinoliasetaatti, tokoferoliasetaatti, kortisoniasetaatti jne.), hydrolysoituvat kuumennettaessa emäksisessä tai happamassa väliaineessa alkoholiksi ja etikkahapoksi tai natriumasetaatiksi:

2.21.1. Etikkahappoetyyliesterin muodostumisreaktio

Asetaatit ja etikkahappo ovat vuorovaikutuksessa 95-prosenttisen etyylialkoholin kanssa väkevän rikkihapon läsnä ollessa muodostaen etyyliasetaattia:

Metodologia: 2 ml asetaattiliuosta kuumennetaan yhtä suurella määrällä väkevää rikkihappoa ja 0,5 ml 95 5 etyylialkoholia, etyyliasetaatin haju tuntuu.

2.21.2.

Asetaatit neutraalissa väliaineessa ovat vuorovaikutuksessa rauta(III)kloridiliuoksen kanssa muodostaen monimutkaisen punaisen suolan.

Metodologia: 0,2 ml rauta(III)kloridiliuosta lisätään 2 ml:aan neutraalia asetaattiliuosta, ilmaantuu punaruskea väri, joka häviää, kun laimennettuja mineraalihappoja lisätään.

Bentsoaatti-ioneja sisältävät lääkeaineet:

a) Bentsoehappo b) Natriumbentsoaatti

2.21.3. Raudan (III) kompleksisen suolan muodostumisreaktio

Lääkeaineet, jotka sisältävät bentsoaatti-ioneja, bentsoehappoa muodostavat monimutkaisen suolan rauta(III)kloridiliuoksen kanssa:

Metodologia: 0,2 ml rauta(III)kloridiliuosta lisätään 2 ml:aan neutraalia bentsoaattiliuosta, muodostuu vaaleanpunaisen keltainen sakka, joka liukenee eetteriin.

Käytännön työ nro 1

Reagenssit : parafiini (C14H30

Laitteet :

merkintä:

2. Orgaanisen aineen halogeeni voidaan havaita liekin värireaktiolla.

Työalgoritmi:

Kaada kalkkivettä vastaanottoputkeen.

Liitä koeputki seoksella koeputkeen, jossa on tulpalla varustettu kaasunpoistoputki.

Kuumenna koeputki seoksen kanssa alkoholilampun liekissä.

Sytytä kuparilankaa alkoholilampun liekissä, kunnes siihen ilmestyy musta pinnoite.

Tuo jäähdytetty lanka testiaineeseen ja tuo taas alkoholilamppu liekkiin.

Johtopäätös:

kiinnitä huomiota: kalkkivedellä tapahtuviin muutoksiin, kuparisulfaattiin (2).

Minkä väriseksi alkoholilampun liekki muuttuu, kun testiliuosta lisätään?

Käytännön työ nro 1

"Orgaanisten yhdisteiden laadullinen analyysi".

Reagenssit: parafiini (C14H30 ), kalkkivesi, kuparioksidi (2), dikloorietaani, kuparisulfaatti (2).

Laitteet : metallinen jalusta, alkoholilamppu, 2 koeputkea, korkki kaasuputkella, kuparilanka.

merkintä:

hiiltä ja vetyä voidaan havaita orgaanisessa aineessa hapettumalla kuparioksidilla (2).

halogeeni orgaanisessa aineessa voidaan havaita liekin värireaktiolla.

Työalgoritmi:

1. työvaihe: Parafiinin sulatus kuparioksidilla

1. Kokoa laite kuvan 1 mukaisesti. 44 sivulla 284, laita tätä varten 1-2 g kuparioksidia ja parafiinia koeputken pohjalle, lämmitä se.

Työn 2. vaihe: Hiilen laadullinen määritys.

1. Kaada kalkkivettä vastaanottoputkeen.

2. Liitä koeputki seoksella koeputkeen, jossa on tulpalla varustettu kaasunpoistoputki.

3.Lämmitä koeputki seoksen kanssa alkoholilampun liekissä.

Työn 3. vaihe: Vedyn laadullinen määritys.

1. Aseta seoksen sisältävän koeputken yläosaan pala puuvillaa ja laita sen päälle kuparisulfaattia (2).

4. työvaihe: Kloorin laadullinen määritys.

1. Sytytä kuparilankaa alkoholilampun liekissä, kunnes siihen ilmestyy musta pinnoite.

2. Työnnä jäähdytetty lanka testiaineeseen ja tuo spiritilamppu jälleen liekkiin.

Johtopäätös:

1. Kiinnitä huomiota: kalkkiveden, kuparisulfaatin (2) kanssa tapahtuviin muutoksiin.

2. Minkä värinen alkoholilampun liekki on, kun testiliuos lisätään.

Merkittävä ero orgaanisten yhdisteiden rakenteessa ja ominaisuuksissa epäorgaanisista, saman luokan aineiden ominaisuuksien tasaisuus, monien orgaanisten materiaalien monimutkainen koostumus ja rakenne määräävät orgaanisten yhdisteiden kvalitatiivisen analyysin piirteet.

Orgaanisten yhdisteiden analyyttisessä kemiassa päätehtävät ovat analysoitavien aineiden kohdistaminen tiettyyn orgaanisten yhdisteiden luokkaan, seosten erottaminen ja eristettyjen aineiden tunnistaminen.

Erottele orgaaninen alkuaine- analyysi, joka on suunniteltu havaitsemaan alkuaineita orgaanisista yhdisteistä, toimiva– havaita funktionaalisia ryhmiä ja molekyylinen- havaita yksittäisiä aineita molekyylien erityisominaisuuksien tai alkuaine- ja funktionaalisten analyysitietojen ja fysikaalisten vakioiden yhdistelmän perusteella.

Laadullinen alkuaineanalyysi

Orgaanisissa yhdisteissä yleisimmin esiintyvät alkuaineet (C, N, O, H, P, S, Cl, I; harvemmin As, Sb, F, erilaiset metallit) havaitaan yleensä redox-reaktioilla. Esimerkiksi hiili havaitaan hapettamalla orgaaninen yhdiste molybdeenitrioksidilla kuumennettaessa. Hiilen läsnä ollessa MoO 3 pelkistyy molybdeenin alemmiksi oksideiksi ja muodostaa molybdeeninsinistä (seos muuttuu siniseksi).

Laadullinen toiminnallinen analyysi

Useimmat reaktiot funktionaalisten ryhmien havaitsemiseksi perustuvat hapettumiseen, pelkistykseen, kompleksin muodostukseen ja kondensaatioon. Joten esimerkiksi tyydyttymättömät ryhmät havaitaan bromausreaktiolla kaksoissidoskohdassa. Bromiliuos muuttuu värittömäksi:

H 2 C \u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br - CH 2 Br

Fenolit havaitaan kompleksoimalla rauta(III)-suolojen kanssa. Fenolin tyypistä riippuen muodostuu erivärisiä komplekseja (sinisestä punaiseen).

Laadullinen molekyylianalyysi

Orgaanisten yhdisteiden kvalitatiivista analyysiä suoritettaessa ratkaistaan ​​yleensä kahden tyyppiset ongelmat:

1. Tunnetun orgaanisen yhdisteen löytäminen.

2. Tuntemattoman orgaanisen yhdisteen tutkimus.

Ensimmäisessä tapauksessa, kun tiedetään orgaanisen yhdisteen rakennekaava, sen havaitsemiseksi valitaan kvalitatiiviset reaktiot yhdistemolekyylin sisältämiin funktionaalisiin ryhmiin. Esimerkiksi fenyylisalisylaatti on salisyylihapon fenyyliesteri:

voidaan havaita funktionaalisilla ryhmillä: fenolihydroksyyli, fenyyliryhmä, esteriryhmä ja atsokytkentä minkä tahansa diatsoyhdisteen kanssa. Lopullinen johtopäätös analysoitavan yhdisteen identiteetistä tunnetun aineen kanssa tehdään kvalitatiivisten reaktioiden perusteella, joihin sisältyy välttämättä tietoja useista fysikaalis-kemiallisista vakioista - sulamispisteistä, kiehumispisteistä, absorptiospektreistä jne. Tarve käyttää näitä tietoja selittyy sillä, että samoissa funktionaalisissa ryhmissä voi olla erilaisia ​​orgaanisia yhdisteitä.

Kun tutkitaan tuntematonta orgaanista yhdistettä, kvalitatiiviset reaktiot suoritetaan yksittäisille elementeille ja erilaisten funktionaalisten ryhmien läsnäololle siinä. Saatuaan käsityksen alkuaineiden ja funktionaalisten ryhmien joukosta, kysymys yhdisteen rakenteesta ratkaistaan määrällinen alkuainekoostumuksen ja funktionaalisten ryhmien määritelmät, molekyylipaino, UV-, IR-, NMR-massaspektrit.

Laadullinen alkuaineanalyysi on joukko menetelmiä, joiden avulla voit määrittää, mistä alkuaineista orgaaninen yhdiste koostuu. Alkuainekoostumuksen määrittämiseksi orgaaninen aine muutetaan ensin epäorgaanisiksi yhdisteiksi hapettamalla tai mineralisoimalla (fuusio alkalimetallien kanssa), jotka sitten tutkitaan tavanomaisin analyyttisin menetelmin.

Hiilen ja vedyn havaitseminen. Menetelmä perustuu orgaanisen aineen hapettumisen reaktioon kupari(II)oksidijauheen kanssa.

Hapetuksen seurauksena analysoitavaan aineeseen kuuluva hiili muodostaa hiili(IV)oksidia ja vety vettä. Kvalitatiivisesti hiili määräytyy valkoisen bariumkarbonaatin muodostumisen perusteella hiili(IV)oksidin ja bariittiveden vuorovaikutuksessa. Vety havaitaan sinisen kiteisen Cu804-5H20:n muodostuksella.

Toteutustekniikka. Koeputkeen 1 (kuva 2.1) laitetaan kupari(II)oksidijauhetta 10 mm:n korkeuteen, lisätään vastaava määrä orgaanista ainetta ja sekoitetaan huolellisesti. Koeputken 1 yläosaan laitetaan pieni vanupala, jonka päälle kaadetaan ohuena kerroksena valkoista vedetöntä kupari(II)sulfaattijauhetta. Koeputki 1 suljetaan kaasunpoistoputkella 2 varustetulla tulpalla siten, että sen toinen pää melkein koskettaa vanua ja toinen pää upotetaan koeputkeen 3, jossa on 1 ml bariittivettä. Kuumenna varovasti polttimen liekissä, ensin pintakerros

aineiden seokset kupari(II)oksi- _ _ 1 _

Tt Fig. 2.1. Hiilen löytäminen ja

talo, sitten alempi. Kun saatavilla

chii carbon tarkkaile bariittiveden sameutta, joka johtuu bariumkarbonaattisakan muodostumisesta. Saostuman ilmaantumisen jälkeen putki 3 poistetaan ja putken 1 kuumennusta jatketaan, kunnes vesihöyry saavuttaa vedettömän kupari(II)sulfaatin. Veden läsnäollessa kupari(II)sulfaatin kiteiden värin muutos havaitaan johtuen kiteisen hydraatin CuSO4-5I20 muodostumisesta.

(C ... H ...) + CuO - ^ CO2 + H20 + Cu CO2 + Ba (OH) 2 - BaCOe | + H20

5N20 + Si804 -*- Si804-5N20

valkoisen jauheen sinisiä kiteitä

Typen, rikin ja halogeenien havaitseminen. Menetelmä perustuu orgaanisen aineen fuusioimiseen metallisen natriumin kanssa. Fuusion aikana typpi siirtyy natriumsyanidiksi, rikki natriumsulfidiksi, kloori, bromi, jodi vastaaviksi natriumhalogenideiksi.

Fuusiotekniikka. A. Kiintoaineet. Useita testiaineen jyviä (5-10 mg) laitetaan kuivaan (huomio!) tulenkestävään koeputkeen ja lisätään pieni pala (riisinjyvän kokoinen) metallista natriumia. Seosta kuumennetaan varovasti polttimen liekissä kuumentaen koeputkea tasaisesti, kunnes muodostuu homogeeninen seos. On varmistettava, että natrium sulaa aineen kanssa. Fuusion aikana tapahtuu aineen hajoamista. Fuusioon liittyy usein pieni natriumin välähdys ja koeputken sisällön mustuminen syntyvistä kivihiilihiukkasista. Koeputki jäähdytetään huoneenlämpötilaan ja siihen lisätään 5-6 tippaa etyylialkoholia metallisen natriumin poistamiseksi. Sen varmistaminen

natriumjäännös on reagoinut (sihiseminen lakkaa kun alkoholipisara lisätään), koeputkeen kaadetaan 1-1,5 ml vettä ja liuos kuumennetaan kiehuvaksi. Vesi-alkoholiliuos suodatetaan ja sitä käytetään rikin, typen ja halogeenien havaitsemiseen:

(C... 14) + Ei -^NaCN (I...) + Ei -e^a!

(8...) + 2Nm -^N^8 2C2H5OH + 2N -2C2H5(Na + R2

(C1...) + Na -*^aC1 C2H5ONa + H20-^C2H5OH + NaOH

(Вг...) + № --*-№Вг

B. Nestemäiset aineet. Tulenkestävä koeputki kiinnitetään pystysuoraan asbestiverkkoon. Natriummetalli asetetaan koeputkeen ja kuumennetaan, kunnes se sulaa. Kun natriumhöyryä ilmestyy, testiaine lisätään tipoittain. Lämpeneminen tehostuu aineen hiiltymisen jälkeen. Sen jälkeen, kun putken sisältö on jäähdytetty huoneenlämpötilaan, sille suoritetaan yllä oleva analyysi.

B. Vaivaton ja sublimoituvat aineet. Natriumin ja testiaineen seos peitetään noin 1 cm:n paksuisella natronkalkkikerroksella ja sen jälkeen suoritetaan yllä oleva analyysi.

Typen havaitseminen. Typpi havaitaan kvalitatiivisesti Preussin sinisen Fe4[Fe(CrCh)6]3 (sininen väritys) muodostumisen kautta.

Määritysmenetelmä. 5 tippaa suodosta, joka on saatu aineen fuusion jälkeen natriumin kanssa, laitetaan koeputkeen ja lisätään 1 tippa fenoliftaleiinin alkoholiliuosta. Purppuranpunaisen värin esiintyminen osoittaa emäksistä ympäristöä (jos väriä ei näy, lisää koeputkeen 1-2 tippaa 5-prosenttista natriumhydroksidin vesiliuosta). Kun sen jälkeen lisätään 1-2 tippaa 10-prosenttista rauta(II)sulfaatin vesiliuosta, joka sisältää tavallisesti rauta(III)sulfaatin seoksen, muodostuu likainen vihreä sakka. Pipetoi 1 tippa sameaa nestettä koeputkesta suodatinpaperin päälle. Heti kun tippa on imeytynyt paperiin, siihen laitetaan 1 tippa 5-prosenttista suolahappoliuosta. Typen läsnäollessa ilmestyy sininen Preussin sininen täplä Fe4[Fe(CrCh)6]3:

Fe804 + 2N03 -* Fe(OH)2| + #28<Э4

Fe2(804)3 + 6WHOHA - 2Fe(OH)3| + 3#2804

|Fe(OH)2 + 2NaCN -^ Fe(CN)2 + 2NaCN

Fe(CN)2 + 4NaCN - Na4

| Fe(OH)2 + 2HC1-^ FeC12 + 2H20

|Fe(OH)3 + ZHC1 -^ FeC13 + ZH20

3Na4 + 4FeC13 - Re4[Re(C^6]3 + 12NaC1

Rikin havaitseminen. Rikki havaitaan kvalitatiivisesti muodostumalla tummanruskea lyijy(II)sulfidisakka sekä punavioletti kompleksi natriumnitroprussidiliuoksen kanssa.

Määritysmenetelmä. Suodatinpaperin, jonka koko on 3x3 cm, vastakkaiset kulmat kostutetaan suodoksella, joka on saatu sulattamalla ainetta metalliseen natriumiin (kuva 2.2). Yhdelle kostealle pisteelle levitetään pisara 1-prosenttista lyijy(II)asetaattiliuosta 3-4 mm etäisyydeltä sen reunasta.

Kosketusrajalle ilmestyy tummanruskea väritys johtuen lyijy(II)sulfidin muodostumisesta:

+ (CH3COO)2Pb - Pb8 |

1 - tippa lyijy(II)asetaattiliuosta; 2 - tippa natriumnitroprussidiliuosta

2CH3CO(Za

Pisara natriumnitroprussidiliuosta levitetään toisen pisteen reunalle. Voimakas punavioletti väritys ilmestyy "vuotojen" rajalle, asteittain vaihtaen väriä:

Ka2[Re(CHH)5GHO] -^ Ka4[Re(CHH)5G)8]

natriumnitroprussidi

punavioletti kompleksi

Rikin ja typen havaitseminen yhteisessä läsnäolossa. Useissa orgaanisissa yhdisteissä, jotka sisältävät typpeä ja rikkiä, rikin läsnäolo estää typen avautumisen. Tässä tapauksessa typen ja rikin määrittämiseen käytetään hieman muunneltua menetelmää, joka perustuu siihen, että kun suodatinpaperille levitetään natriumsulfidia ja natriumsyanidia sisältävää vesiliuosta, jälkimmäinen jakautuu märän pisteen reunaa pitkin. Tämä tekniikka vaatii tiettyjä taitoja, mikä vaikeuttaa sen käyttöä.

Määritysmenetelmä. Suodos levitetään tipoittain 3x3 cm suodatinpaperin keskelle, kunnes muodostuu väritön märkä täplä, jonka halkaisija on noin 2 cm.

paikallinen läsnäolo:

1 - tippa rauta(II)sulfaattiliuosta;

2 - tippa lyijyasetaattiliuosta; 3 - tippa natriumnitroprussidiliuosta

täplän keskelle (kuva 2.3) laita 1 tippa 5 % rauta(II)sulfaattiliuosta. Kun tippa on imeytynyt, keskelle laitetaan 1 tippa 5-prosenttista suolahappoliuosta. Typen läsnäollessa ilmestyy sininen Preussinsininen laikku. Sitten reunaa pitkin

Levitä märkälle paikalle 1 tippa 1 % lyijy(II)asetaattiliuosta ja pisteen vastakkaiselle puolelle 1 tippa natriumnitroprussidi Na2 [Fe (CrCh) 5gCh0] liuosta. Jos rikkiä on läsnä, ensimmäisessä tapauksessa "vuotojen" kosketuskohtaan ilmestyy tummanruskea täplä, toisessa tapauksessa puna-violetti täplä. Reaktioyhtälöt on annettu edellä.

halogeenien havaitseminen. A. Beiliteinin testi. Menetelmä kloori-, bromi- ja jodiatomien havaitsemiseksi orgaanisista yhdisteistä perustuu kupari(II)oksidin kykyyn hajottaa halogeenipitoisia orgaanisia yhdisteitä korkeissa lämpötiloissa kupari(II)halogenideiksi:

BNa1 + CuO -^ CuNa12 + CO21 + H20

Analysoitu näyte asetetaan esikalsinoidun kuparilangan päähän ja kuumennetaan ei-valaisevassa poltinliekissä. Jos näytteessä on halogeeneja, muodostuneet kupari(II)halogenidit pelkistyvät kupari(I)halogenideiksi, jotka haihtuessaan värjäävät liekin sinivihreäksi (CuCl, CuBr) tai vihreäksi (OD). Orgaaniset fluoriyhdisteet eivät värjää liekkiä, koska kupari(I)fluoridi on haihtumatonta. Reaktio on epäselektiivinen, koska määritystä häiritsevät nitriilit, urea, tiourea, yksittäiset pyridiinijohdannaiset, karboksyylihapot, asetyyliasetoni jne. Alkali- ja maa-alkalimetallien läsnä ollessa liekki tutkitaan sinisen läpi. valon suodatin.

Fluori-ioni havaitaan alitsvärjäytymisellä tai keltaisella värjäytymisellä sen jälkeen, kun Lassen-testi on tehty happamaksi etikkahapolla.

B. Halogeenien havaitseminen hopeanitraatilla. Halogeenit löytyvät halogenidi-ionien muodossa muodostamalla hiutaleisia erivärisiä hopeahalogenideja: hopeakloridi on valkoinen sakka, joka tummuu valossa; hopeabromidi - vaaleankeltainen; hopeajodidi - voimakkaan keltainen sakka.

Määritysmenetelmä. Lisätään 2-3 tippaa laimeaa typpihappoa 5-6 tippaan suodosta, joka on saatu orgaanisen aineen fuusioitumisen jälkeen natriumin kanssa. Jos aine sisältää rikkiä ja typpeä, liuosta keitetään 1-2 minuuttia halogeenien määritystä häiritsevien rikkivedyn ja syaanihapon poistamiseksi. Lisää sitten 1-2 tippaa 1-prosenttista hopeanitraattiliuosta. Valkoisen sakan esiintyminen osoittaa kloorin, vaaleankeltaisen - bromin, keltaisen - jodin läsnäolon:

No.Na1 + NGCh03 - No.gCh03 + HNa1 HC1 + ^gCh03 - A^C1 + NGCh03

Jos on tarpeen selvittää, onko bromia tai jodia mukana, on suoritettava seuraavat reaktiot:

1. Lisää 3-5 tippaan suodosta, joka on saatu aineen fuusioimisen jälkeen natriumin kanssa, 1-2 tippaa laimeaa rikkihappoa, 1 tippa 5-prosenttista natriumnitriittiliuosta tai 1-prosenttista rauta(III)kloridiliuosta ja 1 ml kloroformia.

Kun sitä ravistellaan jodin läsnäollessa, kloroformikerros muuttuu violetiksi:

2NaI + 2NaN02 + 2H2S04 - I2 + 2NOf + 2Na2S04 + 2H20 4NaI + 2FeCl3 + H2S04 -12 + Fel2 + Na2S04 + 2NaCl + 4HC1

2. Lisätään 3-5 tippaan suodosta, joka on saatu aineen ja natriumin fuusioitumisen jälkeen, 2-3 tippaa laimennettua suolahappoa, 1-2 tippaa 5-prosenttista kloramiiniliuosta ja 1 ml kloroformia.

Bromin läsnä ollessa kloroformikerros muuttuu kellanruskeaksi:

B. Halogeenien löytäminen Stepanovin menetelmällä. Se perustuu kovalenttisesti sitoutuneen halogeenin muuttamiseen orgaanisessa yhdisteessä ionitilaan alkoholiliuoksessa olevan metallisen natriumin vaikutuksesta (katso koe 20).

Fosforin tunnistus. Yksi fosforin havaitsemismenetelmistä perustuu orgaanisen aineen hapetukseen magnesiumoksidilla. Orgaanisesti sitoutunut fosfori muuttuu fosfaatti-ioniksi, joka sitten havaitaan reaktiolla molybdeeninesteen kanssa.

Määritysmenetelmä. Useita aineen rakeita (5-10 mg) sekoitetaan kaksinkertaiseen määrään magnesiumoksidia ja poltetaan posliiniupokkaassa ensin kohtalaisella ja sitten voimakkaalla lämmityksellä. Jäähdytyksen jälkeen tuhka liuotetaan väkevään typpihappoon, 0,5 ml tuloksena olevaa liuosta siirretään koeputkeen, lisätään 0,5 ml molybdeeninestettä ja kuumennetaan.

Keltaisen ammoniumfosfomolybdaatin (hNi4)3[PMo12040] sakan ilmaantuminen osoittaa fosforin esiintymisen orgaanisessa aineessa:

(P...) + MwO -*~ P01~ + Me2+ P043_+ ZKH4 + 12Mo04~ + 24H+-^^H4)3[PMo12O40]| + 12H20

12-molybdofosforiheteropolyhapon ammoniumsuola

TESTIKYSYMYKSIÄ

kohta 2. instrumentaaliset menetelmät orgaanisten yhdisteiden rakenteen tutkimiseksi

Parhaillaan valmistetaan suhteellisen edullisia ja helppokäyttöisiä laitteita, jotka toimivat spektrin ultravioletti-, näkyvä- ja infrapuna-alueilla. Erityiskoulutuksen jälkeen opiskelijat ottavat IR-spektrit ja elektroniset absorptiospektrit operaattorin ohjauksessa. Massa- ja NMR-spektrometrien suunnittelut ovat monimutkaisempia, ne ovat paljon kalliimpia ja vaativat erikoisosaamista ja syvällistä koulutusta käyttäjältä. Tästä syystä vain operaattorit voivat työskennellä näillä instrumenteilla, ja opiskelijat käyttävät valmiita spektrogrammeja.

Venäjällä valmistetaan useita erilaisia ​​spektrofotometrejä (SF-4, SF-4A, SF-16, SF-26, SF-46) elektronisten absorptiospektrien mittaamiseen.

Spektrofotometri SF-46 on ei-tallennustyyppisen laitteen malli (testinäytteen läpäisy mitataan kiinteällä säteilyn aallonpituudella). Sen toiminta-alue on 190-1100 nm. Laite on varustettu prosessorilla

jotka mittaavat samanaikaisesti optista tiheyttä, määrittävät liuoksen pitoisuuden ja optisen tiheyden muutosnopeuden.

Automaattiset (tallennus)spektrofotometrit SF-2M, SF-10, SF-14, SF-18, jotka tallentavat spektrin kaavion muodossa olevalle lomakkeelle, on suunniteltu toimimaan näkyvällä alueella (SF-18 alue - 400 -750 nm). Laitteet SF-8, SF-20 - automaattiset spektrofotometrit käytettäväksi spektrin lähi-UV-, näkyvä- ja lähi-IR-alueilla (195-2500 nm).

IVY-maissa käytettiin laajasti Carl Zeissin (Saksa) laitteita: Specord UV-VIS, Specord M40 UV-VIS. Edistyneempi malli - Specord M40 UV-VIS - toimii prosessorin ohjauksessa. Mittaustulokset annetaan numeerisena muodossa digitaalisella indikaattorilla tai lämpötulostimella tai tallennetaan graafin muodossa tallentimelle.

Ulkomaisista spektrofotometreistä tunnetaan laajalti myös Perkin Elmerin (USA, Englanti), Philipsin (kuva 2.4), Hedcmanin (USA) ja muiden laitteita.

Näiden laitteiden toiminta ja mittaustulosten käsittely tapahtuu minitietokoneen avulla. Spektrit näytetään graafisen näytön näytöllä ja plotterilla.

Edistyneimmät mallit tarjoavat mahdollisuuden spektritietojen matemaattiseen käsittelyyn tietokoneella, mikä lisää merkittävästi spektrin tulkinnan tehokkuutta.

Spektrin infrapuna-aluetta varten Neuvostoliitto tuotti IKS-29 IR-spektrofotometrin sekä MKS-31- ja ISM-1-spektrometrit. Tällä hetkellä käytössä on Saksassa valmistettuja laitteita IR-10, 8resoM Sh-75, 8resoM M-80 (kuva 2.5) sekä laitteita.

yritykset, kuten Beckmari, Perkin Elmer (USA),<

NMR-spektroskopian tarpeisiin on kehitetty erilaisia ​​40-600 MHz:n toimintataajuuksilla toimivia instrumenttimalleja. Korkealaatuisten spektrien saamiseksi laitteissa on oltava tehokkaat sähkömagneetit tai tasavirtamagneetit, joissa on laitteita, jotka

tarjoaa magneettikentän korkean tasaisuuden ja vakauden. Nämä suunnitteluominaisuudet vaikeuttavat spektrometrin toimintaa ja lisäävät sen kustannuksia, joten NMR-spektroskopia on vähemmän saatavilla oleva menetelmä kuin värähtely- ja elektronispektroskopia.

NMR-spektrometreistä voidaan erottaa Brukerin, Hitachin, Varianin ja Jeolin mallit (kuva 2.6).

IVY-maissa massaspektrometrit tuottavat Sumy Plant of Electron Microscopes ja Oryol Plant of Scientific Instruments. Ulkomaisista yrityksistä massaspektrometrejä valmistavat Nermag, Finnigan ja muut.

Ulkomailla massaspektrometrejä käytetään laajalti yhdistettynä kromatografiin - laitteeseen, jonka avulla voit automaattisesti erottaa monimutkaiset aineseokset. Nämä laitteet, joita kutsutaan kromatomassaspektrometreiksi (kuva 2.7), antavat mahdollisuuden analysoida tehokkaasti orgaanisten yhdisteiden monikomponenttisia seoksia.

Spektrofotometrit SF-26, SF-46. Yksisäteiset spektrofotometrit SF-26 ja SF-46 on suunniteltu mittaamaan liuosten ja kiintoaineiden läpäisyä ja optista tiheyttä alueella 186-1100 nm.

Spektrofotometri SF-26 toimitetaan kahdessa kokoonpanossa: perus- ja lisäkokoonpano, mukaan lukien digitaalinen volttimittari Shch-1312, joka on suunniteltu mittaamaan lähetystä ja optista tiheyttä.

Oyayascheskyn järjestelmä. Kotimaiset yksisäteiset spektrofotometrit SF-4:stä SF-26:een perustuvat yhteiseen optiseen piirikaavioon (Kuva 2.8), lukuun ottamatta SF-26:n paikkoja 6-10. Valo lähteestä 1 osuu sitten peilikondensaattoriin 2

Riisi. 2.8. Yksisäteisen spektrofotometrin optinen kaavio: 1 - valonlähde; 2 - peilikondensaattori; 3 - sisäänkäyntiaukko; 4, 7 - suojalevyt; 5 - peili; 6 - valokenno; 8 - kyvetti testi- tai standardiliuoksella; 9 - suodattimet; 10 - kvartsilinssi; 11 - ulostuloaukko; 12 - peililinssi; 13 - kvartsiprisma

tasaiselle peilille 5. Peili kääntää säteen säteen 90° ja ohjaa sen levyllä 4 suojattuun koloon 3.

Raon läpi kulkenut valo osuu sitten dispersiiviseen prismaan 13, joka hajottaa sen spektriksi. Hajavirtaus ohjataan takaisin linssiin, joka fokusoi säteet rakoon 11. Prisma on liitetty erityisellä mekanismilla aallonpituusasteikkoon. Kääntämällä prismaa kiertämällä vastaavaa kahvaa monokromaattorin lähdössä saadaan tietyn aallonpituuden omaava monokromaattinen valovirta, joka ohitettuaan raon 11, kvartsilinssin 10, suodattimen 9, joka absorboi sironnan.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Riisi. 2.9. SF-26 spektrofotometrin ulkonäkö:

1 - monokromaattori; 2 - aallonpituusasteikko; 3 - mittauslaite; 4 - valaisin säteilylähteellä ja stabilisaattorilla; 5 - kyvettilokero; 6 - kahva vaunun siirtämiseen kyvettien kanssa; 7 - kamera valoilmaisimilla ja vahvistimella; 8 - kahva valoilmaisimien vaihtamiseen; 9 - herkkyyden säätönuppi; 10 - säätökahva asentoon "0"; 11 - verhon kahva; 12 - kahva sisäänkäynti- ja uloskäyntiaukkojen avaamiseksi (raot avautuvat 0,01-2 mm); 13 - kahva "Countdown"; 14 - kompensointikahva; 15 - aallonpituusasteikon kahva

Kirkas valo, standardi (tai näyte) 8 ja suojalevy 7, putoavat valokennon 6 valoherkälle kerrokselle.

SF-26-laitteessa (kuva 2.9) valo kulkee linssin 10 (katso kuva 2.8) jälkeen standardin (tai näytteen), linssin läpi ja kerätään pyörivän peilin avulla valoherkälle kerrokselle. yksi valokennoista: antimoni-cesium (mittauksiin alueella 186-650 nm) tai happi-cesium (mittauksiin alueella 600-1100 nm).

Jatkuvan säteilyn lähteet, jotka tarjoavat laajan toiminta-alueen, ovat deuteriumlamppu (alueella 186-350 nm) ja hehkulamppu (alue 110-320 nm).

Z / st / yuisteo I /? ja £ yu /? a SF-26 ja yariya ^iya ischsrsyay. Tutkittavan kohteen läpäisyn (optisen tiheyden) mittaus suoritetaan suhteessa standardiin, jonka läpäisyksi otetaan 100 % ja optinen tiheys on 0. SF-26 laite voidaan varustaa PDO-5-liittimellä, joka mahdollistaa kiinteiden näytteiden hajaheijastusspektrien tallentamisen.

Spektrofotometri SF-46. Yksisäteinen spektrofotometri SF-46 (kuva 2.10), jossa on sisäänrakennettu mikroprosessorijärjestelmä, on suunniteltu mittaamaan nestemäisten ja kiinteiden aineiden läpäisyä (optista tiheyttä) alueella 190-1100 nm. Dispergointielementti on diffraktiohila, jossa on muuttuva nousu ja kaarevuus. Säteilylähteet ja vastaanottimet ovat samat kuin SF-26-laitteessa.

Riisi. 2.10. SF-46 spektrofotometrin ulkonäkö:

1 - monokromaattori; 2 - mikroprosessorijärjestelmä; 3 - kennoosasto; 4 - valaisin; 5 - kamera valoilmaisimilla ja vahvistimilla; 6 - kahva diffraktiohilan pyörittämiseksi; 7 - aallonpituusasteikko

Laite i/?i5o/?a SF-46 ja yariya^iya izmsrsyay. Spektrofotometrissä on seuraavat toimintatilat: läpäisyn mittaus 7, optinen tiheys A, konsentraatio C, optisen tiheyden muutosnopeus A/Am. Mittausperiaate on yhteinen kaikille yksisäteisille spektrofotometreille.

TYÖPAJA

Orgaanisen yhdisteen elektronisen absorptiospektrin mittaus SF-46 spektrofotometrillä

77 työjärjestys. 1. Kytke spektrofotometri päälle ja aloita työskentely 20-30 minuuttia laitteen lämmettyä.

2. Pitimeen asennetaan yhdestä kolmeen koekappaletta, ja kontrollinäyte voidaan asentaa pidikkeen neljänteen asentoon. Aseta pidike kennokotelossa olevaan vaunuun.

3. Aseta haluttu aallonpituus kääntämällä aallonpituusnuppia. Jos samaan aikaan asteikko kääntyy suureksi arvoksi, palauta se 5-10 nm takaisin ja vie se uudelleen haluttuun jakoon.

4. Asenna valokenno ja säteilylähde valittua spektrin mittausaluetta vastaavaan työasentoon.

5. Ennen jokaista uutta mittausta, kun lähtöjännite ei ole tiedossa, aseta raon leveydeksi 0,15 nm valokennojen altistumisen välttämiseksi.

6. Lukemat otetaan kyvettilokeron kansi tiiviisti suljettuna. Avaa kansi vain, jos sälekaihtimen nuppi on "KIINNI"-asennossa.

Läpäisymittaus

17o /? Yadok työ. 1. Aseta kaihdyttimen kahva KIINNI-asentoon.

2. Paina "W (0)" -näppäintä. Fotometrisen näytön tulee näyttää signaalin arvo voltteina, mikä on verrannollinen valokennon pimeän virran arvoon.

3. Aseta fotometrisen näytön pimeänvirran säätönuppi "ZERO" numeroarvoon välillä 0,05-0,1. Lukemat otetaan näytöstä painamalla "W (0)" -näppäintä, kunnes näkyviin tulee arvo, joka poikkeaa edellisestä enintään 0,001. Viimeinen merkintä tallennetaan mikroprosessorijärjestelmän (MPS) muistiin ja pysyy siellä seuraavaan "Ш (0)" -näppäimen painallukseen asti.

4. Asenna kontrollinäyte säteilyvirran reitille käyttämällä vaunun liikekahvaa. Jos kontrollinäytettä ei ole, mittaukset tehdään suhteessa ilmaan.

5. Aseta verhokytkimen kahva "AUKI"-asentoon.

6. Paina "K (1)" -näppäintä ja ota lukema fotometrisestä näytöstä. Indeksi "1" näkyy näytön vasemmalla puolella. Lukeman tulee olla välillä 0,5-5,0. Jos se on alle 0,5, lisää raon leveyttä; jos yli 5.0, indeksi "P" näkyy näytössä. Tässä tapauksessa raon leveyttä pienennetään ja "K (1)" -näppäintä painetaan useita kertoja, kunnes näkyviin tulee lukema, joka poikkeaa edellisestä enintään 0,001.

7. Paina "t (2)" -näppäintä. Tässä tapauksessa lukeman 100,0 ± 0,1 pitäisi ilmestyä fotometriselle näytölle ja indeksin "2" pitäisi näkyä vasemmalla. Jos näytöllä on eri arvo, syötä vertailusignaalin arvo uudelleen painamalla "K (1)" -näppäintä.

8. Paina "C / R" -näppäintä ja tarkkaile samalla "C"-tilan ilmaisimen hehkua. Paina "t(2)"-näppäintä. Spektrofotometri siirtyy sykliseen mittaustilaan, mittaa näytteen 5 sekunnin välein ja näyttää mittaustuloksen.

9. Mitatut näytteet asennetaan vuorotellen säteilyvuon reitille liikuttamalla vaunua kahvalla ja jokaiselle näytteelle, kun arvo poikkeaa edellisestä enintään 0,1, otetaan lukemat fotometrisestä näytöstä. .

10. Suorittaessasi lyhyitä mittauksia, joiden aikana pimeän virran voimakkuus ei muutu, et voi syöttää tätä arvoa MPS-muistiin jokaisessa mittauksessa. Tässä tapauksessa kaikki myöhemmät mittaukset toisesta alkaen aloitetaan kohdan 4 toiminnoista.

Optisen tiheyden määritys

77o /? Yadok työ. 1. Suorita edellisen mittauksen kappaleissa 1-6 mainitut toimenpiteet.

2. Paina "B (5)" -näppäintä. Fotometriselle näytölle pitäisi ilmestyä lukema 0,000 ± 0,001 ja indeksin "5" vasemmalla puolella.

3. Suorita edellisen mittauksen kappaleissa 8-9 kuvatut toimenpiteet ja ota lukemat fotometrisestä näytöstä.

4. Mittaa ehdotetun näytteen elektroninen absorptiospektri, piirrä optisen tiheyden tai transmission riippuvuus aallonpituudesta. Tehdään johtopäätökset testiaineen absorbanssista ultravioletti- ja näkyvän valon eri alueilla.

KYSYMYKSIÄ JA HARJOITUKSIA

1. Nimeä sähkömagneettisen säteilyn tyypit.

2. Mitä prosesseja tapahtuu aineessa, kun ultravioletti ja näkyvä valo absorboituvat? Kuinka UV-spektrofotometri toimii?

3. Mitä prosesseja tapahtuu aineessa, kun infrapunavalo absorboituu? Kuvaile IR-spektrofotometrin rakennetta.

4. Mitä aineelle tapahtuu, kun se absorboi radiotaajuista säteilyä? Selitä NMR-spektrometrin toimintaperiaate.

5. Miten massaspektrometria eroaa UV-, IR- ja NMR-spektroskopiasta? Mikä on massaspektrometrin rakenne?

6. Miten on tapana kuvata UV-, IR-, NMR- ja massaspektrit? Mitkä arvot piirretään abskissalle ja mitkä - ordinaatalle? Mitkä parametrit luonnehtivat spektrisignaaleja?

7. Mitä eroa on primääristen, sekundaaristen ja tertiääristen amiinien IR-spektrien välillä? Mikä annetuista spektreistä vastaa #to/?-butyyliamiinia ja mikä - dietyyliamiinia (kuva 2.11)? Määritä mahdollisimman monta kaistaa IR-spektreissä. Rakenna pallo- ja tikkumalleja näistä yhdisteistä ja näytä, kuinka venytys- ja taivutusvärähtelyt syntyvät.

Taajuus, cm ~1

3800 Kuva. 2.11. Ja

2000 1500 1100 900 800 700 400

Taajuus, cm "1

8. Määritä koostumuksen C2H60 yhdisteen rakenne IR-spektrin perusteella (kuva 2.12).

Yhdisteen spektri, jonka koostumus on c^n^o

9. Määritä pentaanin ja 2-nitropropaanin ominaistaajuudet. Millä vyöhykkeillä voidaan todeta nitroryhmän esiintyminen orgaanisessa aineessa (kuva 2.13)?

Taajuus, cm"

10. Määritä, mikä annetuista spektreistä vastaa n-butyylialkoholia ja mikä dietyylieetteriä (kuva 2.14).

2000 1500 1100 900 800 700 400

Taajuus, cm ~1

i-butyylialkoholi ja dietyylieetteri

11. Selvitä, mitkä kuvassa näytettävistä. 2,15 spektrit vastaavat etanolia, etanolia ja etikkahappoa.

\^11\^1X117 1L 1 1h_»u«,/_1,1 Gci|-uii1 LP^Li!

13. Ilmoita annetusta etyylibentseenin IR-spektristä (kuva 2.17), mitkä tunnuskaistat vastaavat aromaattisen renkaan sidosten ja alifaattisen radikaalin C-H-sidosten värähtelyjä.