GYÓGYSZERÉSZI KÉMIAI GYAKORLAT JEGYZET

GYÓGYSZERÉSZI KÉMIAI GYAKORLAT JEGYZET

1. FÉLÉV

Dr. Gunda Tamás Dr. Pelyvás István Dr. Bakai-Bereczki Ilona Dr. Fejes Zsolt

Debrecen, 2012. szeptember

Módosítva: 2012.09.06. 10:59

Tartalomjegyzék LABORATÓRIUMI MUNKAREND BALESETVÉDELEM ELVÁRÁSOK, HASZNOS TANÁCSOK 1. TÉMA NATRII NITRIS BISMUTHI SUBNITRAS LITHII CARBONAS MAGNESII OXYDUM 2. TÉMA CALCII CARBONAS CALCII HYDROGENPHOSPHAS DINATRII HYDROGENPHOSPHAS NATRII CARBONAS NATRII HYDROGENCARBONAS 3. TÉMA ETHANOLUM ALCOHOL ISOPROPYLICUS BARBITALUM HEXOBARBITALUM 4. TÉMA THIAMINI HYDROCHLORIDUM RIBOFLAVINUM POLYBÉ TABLETTA ACIDUM ASCORBICUM 5. TÉMA UREUM CHLORALI HYDRAS PHENYTOINUM AMINOPHENAZONUM NORAMINOPHENAZONI NATRII MES.

3 3 6 8 8 9 10 11 11 11 12 12 13 14 15 15 17 17 19 20 20 21 22 23 24 24 25 26 27 28

6. TÉMA ACIDUM ACETYLSALICYLICUM PHENACETINUM ACIDUM BENZOICUM RESORCINUM THYMOLUM 7. TÉMA CHLORPROMAZINI HYDROCHLOR. LEVOMEPROMAZINI MALEAS PROMETHAZINI HYDROCHLORIDUM IMIPRAMINI HYDROCHLORIDUM PHENOLPHTHALEINUM METHENAMINUM 8. TÉMA GLYCEROLUM ACIDUM CITRICUM GLUCOSUM ANHYDRICUM LACTOSUM SACCHARUM FRUCTOSUM VIZSGÁLATI ELŐÍRÁSOK UV-LÁTHATÓ SPEKTROFOTOMETRIA

2

29 29 30 31 33 34 34 34 35 36 37 37 38 40 40 41 42 43 44 45 46 49

LABORATÓRIUMI MUNKAREND 1. Hallgatók csak felügyelet mellett dolgozhatnak a laboratóriumban, és azt csak engedéllyel hagyhatják el. 2. Alapfeltétel a kellő felkészülés, – amit a megfelelően előkészített jegyzőkönyv és a zárthelyi dolgozat sikeres megírása bizonyít – illetve a megfelelő védőöltözék (tiszta köpeny) használata. E feltételek hiányában a munka nem kezdhető el. 3. A laboratóriumi munkához szükséges eszközök: jegyzőkönyv, számológép, íróeszköz (toll és ceruza), törlőruhák (egy száraz is), gyufa, olló, csipesz, vegyszereskanál. 4. A végrehajtandó feladatokkal kapcsolatos balesetvédelmi óvórendszabályokkal mindenkinek tisztában kell lennie és ismerni kell a feladatban szereplő vegyszerek legfontosabb tulajdonságait. 5. A gyakorlatra fel kell készülni; a feladatokról és részfolyamatokról tudni kell mi módon végezzük el azokat. 6. A gyakorlat megkezdése előtt gondoljuk át a folyamatok sorrendjét! 7. Úgy kell dolgozni, hogy közben a laboratóriumban tartózkodók testi épségét vagy azok munkájának sikerét ne veszélyeztessük. 8. Minden esetben száraz és tiszta, sértetlen laboreszközökkel, edényekkel dolgozzunk. 9. Minden esetben pontosan tartsuk be a különböző kísérletek előíratainak mennyiségi és minőségi paramétereit, a sorrendeket, valamint a reakciókhoz előírt időtartamokat. 10. A munka közben okozott károkért a hallgató egyénileg felelős. 11. A munkát a kijelölt helyen kell végezni. A munkafolyamatot (melegítés, bepárlás, bekapcsolt elektromos készülék, stb.) otthagyni csak a gyakorlatvezető engedélyével szabad. 12. A munkaasztalon csak a gyakorlathoz szükséges eszközöket, valamint a jegyzőkönyvet tartsuk! A munka során a jegyzőkönyvben folyamatosan fel kell jegyezni a gyakorlattal kapcsolatos észrevételeket, mért adatokat! 13. A munkahelyet a feladat elvégzése közben is rendben és tisztán kell tartani. Vegyszeres üveg csak átmenetileg maradhat az asztalon, azt használat után vissza kell tenni a helyére! 14. Munka után azonnal mossuk el a használt edényeket! 15. A munka befejeztével a munkahelyen rendet kell rakni és azt csak megfelelően, tisztán lehet otthagyni. A laboratóriumi szekrényekben csak tiszta eszközök tárolhatók, vegyszer vagy oldószer nem! BALESETVÉDELEM A laboratórium figyelmet és körültekintést igénylő veszélyes munkahely. A laboratóriumban való munka minden esetben felkészültséget követel, azaz tudnunk kell mit teszünk, és miért, mi történik a kémcsőben, lombikban és mit kell tennünk ha valami módon mégis bekövetkezne egy esetleges baleset illetve vészhelyzet. Ugyanilyen fontos az a tény, hogy egy laboratóriumban 20-25 ember dolgozik egyszerre, ami újabb veszélyforrásokat jelenthet és még határozottabb fegyelmet igényel. A lehetséges laboratóriumi baleseti forrásokat az alábbi módon csoportosíthatjuk: Fizikai sérülések: az üvegeszközök használatakor és törésekor bekövetkező kézsérülések, melegítéssel, hűtéssel kapcsolatos égési sérülések. Robbanás okozta bőr- illetve szemsérülések. A különféle maró és roncsoló hatású vegyi anyagok okozta sérülések. Kémiai sérülések: elsősorban a vegyszermérgezés veszélyei. A mérgező vegyszerek gőzeinek beszívása, a bőrön keresztül felszívódó vegyi anyagok hatása, a pipettával vagy egyéb módon lenyelt vegyszerek hatása.

Biológiai sérülések: a szennyezett levegőjű laboratóriumban való következményei, balesetek, mérgezések későbbi élettani szövődményei.

rendszeres

munka

Hogyan minimalizálhatjuk a kockázatot illetve a balesetveszélyt? A gyakorlat során kizárólag a laboratóriumban megtalálható, illetve az előiratban szereplő vegyszereket használjuk. A munka során használt különféle vegyi anyagokat soha, semmilyen körülmények között ne kóstoljuk meg, pipettával szájba ne szívjuk fel, ha mégis megtörténne, haladéktalanul értesítsük a gyakorlatvezetőt. Tilos a laboratóriumba enni- és innivalót behozni, a laboratórium területén étkezni, rágógumizni. A tűzveszélyes és fokozottan tűzveszélyes anyagokkal megfelelő körültekintéssel, lehetőség szerint fülke alatt és nyílt lángtól távol dolgozzunk. Az illékony, szublimációra hajlamos anyagokat jól záró edényekben tároljunk, hogy ne növeljük ezáltal is a laboratórium légterében az egészségre káros és/vagy robbanásveszélyes anyagok koncentrációját. Szabad kézzel ne nyúljunk semmilyen vegyszerhez, használjunk spatulát, csipeszt, védőkesztyűt. Ne dolgozzunk kibontott, hosszú hajjal. Ha szükséges fedjük el hajunkat fejfedővel, vagy rögzítsük a gyakorlat idejére úgy, hogy ne zavarjon a munkában és ne képezzen baleseti forrást (nyílt láng, forgó alkatrészek). Használat előtt minden esetben vizsgáljuk meg az üvegeszközöket, és csak ép edényekkel dolgozzunk. (Ez fokozottan igaz azokra a készülékekre, berendezésekre, amelyek a munka során túlnyomásnak vagy csökkentett nyomásnak vannak kitéve!) Az asztalokon tilos a nyílt láng használata.

A hulladék oldószereket a kijelölt tárolóedénybe helyezzük el. Minden sérülést és balesetet azonnal jelentsünk a gyakorlatvezetőknek. Általános balesetvédelmi utasítások: A halogének és halogéntartalmú vegyületek (itt gyakorlaton elsősorban az elemi bróm és a halogénezett oldószerek) általánosságban irritatívak, ingerlik a légutakat. Maga a bróm veszélyes és mérgező anyag. Nehezen gyógyuló, hegesedő sebeket okoz, belélegezve tüdővizenyőt vált ki. Vegyifülke alatt, védőszemüvegben, gumikesztyűben szabad vele dolgozni. A gumikesztyűre vagy a bőrre cseppent brómot NaHSO3-oldattal mossuk le, gőzének belélegzése esetén pedig alkohollal megnedvesített vattát szagoltassunk, majd vigyük a sérültet friss levegőre. A tömény savakkal és tömény lúgokkal végzett munka is fokozott figyelmet és elővigyázatosságot kíván. Minden esetben viseljünk gumikesztyűt és ügyeljünk a fröccsenő savilletve lúgcseppekre. Ha a bőrre kerül, elsőként száraz ruhával gondosan töröljük le a sérült felületet, majd bő folyóvízzel mossuk le a sérült részt. Ezt követően savsérülés esetében 5 %-os NaHCO3-oldatal, lúgsérülés esetén 0,5 %-os vizes ecetsav oldattal kezeljük, majd ismét vizes mosást alkalmazzunk. Ha szembe kerül a sav illetőleg a lúg, abban az esetben bőséges mennyiségű tiszta vízzel öblögessünk (szemmosópohár). Vízzel hevesen reagáló, illetve vízre érzékeny anyagok esetében (pl. savkloridok, halogénszulfonsavak, alkálifémek) ügyeljünk arra, hogy az edényzet száraz legyen és vízzel ne érintkezhessen a reakció során az anyag. A bőrre jutó izgató, ingerlő illetve maró hatású szerves vegyületeket (pl. savak, nitrovegyületek, aminok, halogénszármazékok, fenolok, aromások) bőséges mennyiségű tiszta alkohollal azonnal öblítsük le, majd szappannal és meleg vízzel tisztítsuk meg a sérült bőrfelületet. 4

A szerves oldószerek gőzei belélegezve bódító hatásúak, hathatós ellenszerük a friss levegőn való séta. Fontos továbbá, hogy még kis mennyiségű klórozott szénhidrogén (szén-tetraklorid, klorform, diklór-metán valamint a széndiszulfid, nitrobenzol) is igen mérgező. Tüneteik: fejfájás, szédülés, esetleg kipirultság. A mérgezettet azonnal vigyük friss levegőre. Bár a laboratóriumban viszonylag ritkán fordulnak elő belső sérülések, illetve mérgezések, mégis fontos tudnunk hogyan cselekedjünk ilyen esetekben. Ha a gyomorba jutnak a különféle mérgező vegyületek, akkor a legfontosabb feladat az, hogy valamiféleképpen megakadályozzuk a felszívódásukat a szervezetbe. Lehetőség szerint azonnal el kell távolítanunk (Hánytatással, ez alól kivétel ha a sérült tömény savat vagy lúgot nyelt, ez esetben ugyanis tilos hánytatni!), ha ez nem lehetséges, kémiailag kell megkötnünk, közömbösítenünk. Savak nyelése esetén MgO-víz/tej szuszpenziót, lúgnyelés esetén híg esetsav-oldatot vagy híg citromsav-oldatot kell a sérülttel itatni. A laboratóriumi munkák során a leggyakoribb balesetet az üvegkészülékekkel való munka okozza, mely legtöbbször a helytelen kezelésből fakad. Legegyszerűbben ezek a sérülések a törött vagy sérült, csorba üvegtestektől származó szilánk- és vágási sérülések, a törés következtében szétfolyó vegyianyagok okozta különféle égések, marások illetve mérgezések. Fontos tehát, hogy betartsuk az alábbi általános szabályokat: a laboratórium területén a használaton kívül lévő üvegeszközöket a földön, illetve más, veszélyforrást rejtő helyen (pl. szék) tárolni még átmenetileg is tilos. Soha ne dolgozzunk törött vagy sérült üvegeszközzel, a sérült eszközt mutassuk be a gyakorlatvezetőknek vagy a technikusnak, aki továbbadja szakemberhez javításra, vagy kicseréli ha nem javítható. A különböző üvegkészülékek összeszerelésénél csak parafa vagy gumibetétes lombikfogók használhatóak. Az exszikkátorokat valamint a 2 liternél nagyobb térfogatú szívópalackokat evakuáció közben, valamint az exszikkátorokat evakuált állapotban erős szövésű vászonnal vagy védőburokkal (drótháló) kell ellátni. Öntött üvegedényeket tilos melegíteni, mert az üvegben melegítés hatására keletkező feszültségek miatt elrepedhetnek (pl. mérőhenger, választótölcsér, szűrőpohár, exszikkátor). A munkálatok során elektromos eszközökkel (pl. vízmelegítő, rezsó, keverőmotor) kell esetenként dolgozni. Ezekben az esetekben gondosan kell ügyelni arra, hogy sérült, repedt burkolatú, sérült kábelű eszközökkel ne dolgozzunk, valamint be kell tartani az érintésvédelmi szabályokat (pl. csak földelt dugaljba csatlakoztassuk a készüléket). Ha mégis bekövetkezik az áramütés, a legfontosabb teendő az adott munkaterület haladéktalan áramtalanítása és a sérült(ek) kimentése. A mentést azonban úgy kell végezni, hogy ne váljunk magunk is az áramütés áldozatává! Az esetleges tüzeket a megfelelő eszközökkel olthatjuk el: tűzoltó homok, tűzoltó pokróc, tűzoltó készülékek (CO2-dal és porral oltó), víz. A tűz oltása során ügyelni kell arra, hogy a vízzel hevesen reagáló anyagok tüzét vízzel ne oltsuk, mert így csak még nagyobb tüzet, esetlegesen robbanást idézhetünk elő! (Ilyen vízzel nem oltható anyagok pl. a savkloridok, az alkálifémek (Na, K), a fémhidridek (NaH, LiAlH4, NaBH4) és természetesen az elektromos eszközök; ez utóbbiak tüzét különféle tűzoltó készülékekkel (ha lehet CO2-dal oltóval) oltsuk. A gyakorlatvezetők felelősek a labotaróriumi gyakorlat ideje alatt az ott folyó munkák biztonságos végrehajtásáért is, ezért az ezzel kapcsolatos utasításaikat maradéktalanul és késedelem nélkül végre kell hajtani. Valamennyi balesetet és tűzesetet azonnal jelenteni kell nekik, hogy intézkedhessenek a sérült(ek) szakszerű ellátásáról és nagyobb tűz esetén a tűzoltók riasztásáról!

5

ELVÁRÁSOK, HASZNOS TANÁCSOK -

A jegyzőkönyvet oly módon vezessük, hogy bal oldalra kerüljenek a leiratok, jobb oldalra pedig – az adott vizsgálat leírásával egy magasságba – az észlelések, számolások, eredmények és megjegyzések. Ez a forma megfelelő áttekinthetőséget nyújt. A jegyzőkönyv tartalmazza a gyakorlat számát és a dátumot is!

-

A teljesen elkészült jegyzőkönyvet a gyakorlat végén le kell adni a gyakorlatvezetőnek.

-

Jegyzőkönyvünkbe mindig az általunk észlelt, nem pedig a leiratban szereplő (várható) tapasztalatokat írjuk le! (Kisebb-nagyobb eltérések a leirattól ugyanis előfordulhatnak.) Amennyiben a tapasztalatok arra utalnak, hogy a vizsgált anyag nem az, aminek lennie kell, vagy szennyezett, ezt tüntessük fel jegyzőkönyvünkben. Ha a tapasztalatok arra utalnak, hogy két anyag fel lett cserélve, azok tisztasági vizsgálatait már a visszacserélt anyagokkal végezzük el!

-

A vizsgálatokat minden esetben az azonossági vizsgálatokkal (Av.) kezdjük, csak miután meggyőződtünk a vizsgált minta anyagi minőségéről, folytassuk az esetleges tisztasági vizsgálatokkal és tartalmi meghatározással!

-

Csak a saját mintánkból dolgozzunk, más anyagát ne használjuk!

-

Minden vizsgálandó anyagból annyi van kiadva, amennyiből az előírt vizsgálatok (egyszer) elvégezhetők. Amennyiben a kiadott anyag mégis elfogyna, kérjünk további mennyiséget.

-

Mindig tartsuk be a leiratokban szereplő paramétereket – különös tekintettel a mennyiségekre –, mert egyes reakciók erre igen érzékenyek!

-

Ha egy folyadék bemérésénél a leirat két tizedesjegyet említ (pl. 25,00 ml), akkor megfelelően pontos eszközt (pipettát vagy bürettát) kell használni, nem pedig mérőhengert!

-

Ha egy oldat kémhatását savasra/lúgosra/semlegesre kell állítani, akkor azt utána indikátorpapírral ellenőrizzük is le! (Ilyenkor pedig nem a papírt dugjuk az oldatba, hanem pl. üvegbottal veszünk mintát.) – (Gyakori eset: Ag+ és Cl -ionokból savanyítás nélkül (lúgos közegben) fehér AgCl helyett szürkésfekete Ag2O válik le!)

-

Ha A anyagot/oldatot kell B-hez adni, az nem feltétlenül jelenti azt, hogy a próba fordítva is működik.

-

Tartalmi meghatározásnál: amennyiben saját magunk mérünk be (tehát nem ismeretlen mennyiséget kapunk; ez ritkán fordul elő), a bemérés analitikai mérlegen, 4 tizedesjegyig (tized mg) történjen! A fogyást század ml pontossággal kell leolvasni; valamelyik büretta beosztása ezt segíti, a többinél a század ml leolvasása becsléssel történik. Számolás során végig csak tized mg-ot és csak század ml-t veszünk figyelembe, mivel a bemérés/leolvasás is csak ilyen pontossággal történt. Természetesen a leiratokban megadott titer (egyenérték) esetén az összes tizedesjeggyel számolunk. Ismeretlen esetén a kapott eredményt (kiadott anyag tömege) tized mg pontossággal adjuk meg. Amennyiben saját magunk mértünk be, az eredmény a bemért anyag tisztasága %-ban, egy tizedesjegy pontossággal. Ha a meghatározás valamilyen okból kifolyólag nem sikerül, azt meg kell ismételni (új anyagot kell kérni)!

6

Mi a titer (vagy egyenérték): megadja, hogy 1 ml mérőoldat hány mg vizsgálandó anyagot mér. (mértékegysége tehát: mg/ml) Mi a normalitás (N): 1 normálos (1 N) az az oldat, melynek 1 dm3-ében 1 grammegyenértéktömegnyi hatóanyag van feloldva. A grammegyenérték-tömeg (E) kiszámítása az E = M / ν képlettel történik, ahol M a hatóanyag relatív molekulatömege, ν pedig az a viszonyszám, mely kifejezi, hogy a hatóanyag egy adott reakcióban hány H3O+-ionnal (sav-bázis reakciók esetén) vagy hány elektronnal (redoxireakciók esetén) vesz részt. A grammegyenérték-tömeg tehát reakciófüggő, azaz reakciótípusonként változhat. Azonos normalitású oldatok egyenlő térfogatai egymással mindig ekvivalens (de nem egyenlő) mennyiségű hatóanyagot tartalmaznak (V1 · N1 = V2 · N2). Bár az SI szerint a molaritás [jele: c, mértékegysége: mol/dm3 (M)] használata az elfogadott, a normalitást még a mai analitikai gyakorlatban is használják, mert leegyszerűsíti a végeredmények kiszámítását. A gyógyszerészi kémia gyakorlaton használt mérőoldatokon azok normalitása van feltüntetve. Abban az esetben, ha adott mérőoldat normalitása nem egyezik meg a molaritással, a leiratban ez utóbbi is fel van tüntetve. Példa a normalitásra: 0,1 N H2SO4-oldat esetén – mivel a H2SO4 kettő H3O+-ionnal képes a sav-bázis reakciókban részt venni – E = 98 / 2 = 49. Tehát 1 dm3 oldat 0,1 · 49 / 98 = 0,05 mol H2SO4-at tartalmaz, így a 0,1 N H2SO4-oldat moláris koncentrációja: c = 0,05 M. Mi a faktor (f): a hígitással (azaz nem pontos tömegbeméréssel) készülő mérőoldatoknál az előírt névleges koncentrációjú oldat pontosan nem készíthető el, pl. az 1 M HCl-mérőoldat esetében a valódi koncentráció nagy valószínűséggel eltér a névleges 1,0000 M-tól. Ezt – az elkészítés módjából adódó – eltérést fejezi ki a faktor: ha f < 1, akkor az oldat hígabb, mint a névleges, ha f > 1, akkor töményebb. Számításnál ezt úgy vesszük figyelembe, hogy a kapott fogyásértéket beszorozzuk a faktorral. -

Vékonyrétegkromatográfiás vizsgálatoknál a kielemzett vékonyréteget ragasszuk be a jegyzőkönyvünkbe. UV-fényben történő előhíváskor ceruzával karikázzuk be a látott foltokat. Számoljuk ki az Rf-értékeket és a kromatogramm alapján írjuk le tapasztalatainkat (mit tartalmazott a vizsgált minta, esetleges szennyezők jelenléte)!

-

Ne öntsünk ki szerves oldószert a lefolyóba! Amennyiben kétfázisú folyadékunk van, távolítsuk el a vizes fázist vagy legalább annak nagy részét (dekantálás, Pasteur-pipetta) és csak a szervest öntsük a gyűjtőbe.

-

Az automata büretta felpumpálásakor óvatosan járjunk el, azaz ne alkalmazzunk túl nagy nyomást (ne pumpáljunk túl erősen és túl hosszan) és az ujjunkat nagyon óvatosan vegyük le a fellevegőztető nyílásról. Ellenkező esetben a büretta tartalma „kifúj”, ami balesetveszélyt rejt magában!

-

alkohol = 96 %-os etanol

7

1. TÉMA NATRII NITRIS Natrium nitrosum NÁTRIUM-NITRIT NaNO2 Mr = 69,00 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen vagy gyengén sárgás kristályok. Szagtalan. Íze gyengén sós. Levegőn nedvességet szív. Hevítéskor citromsárga folyadékká olvad. Oldékonyság: Vízben bőségesen, R-90%-os alkoholban mérsékelten oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges vagy gyengén lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Nátrium: egy fém spatulát/csipeszt alaposan megtisztítunk és kiizzítunk, majd az anyag porrá dörzsölt és megnedvesített kis próbájába mártunk. A spatula/csipesz hegyén levő minta a nem világító lángba tartva a lángot tartósan élénksárgára festi. [2] Nitrit: 0,10 g anyag 1,0 ml 1 M H2SO4-oldatban nitrózus-gázok fejlődése közben pezsgéssel oldódik. Az oldat kékeszöld színű.

A kísérletet FÜLKE ALATT végezzük el! A sav hatására képződő bomlékony salétromossav azonnal a kék színű anhidridjévé alakul, amely szintén bomlékony, és színtelen nitrogén-monoxiddá és barna nitrogéndioxiddá bomlik. Előbbi a levegő oxigénjével nitrogén-dioxiddá alakul át, mely vízzel salétromsavat és salétromossavat képez. 2 NO2- + 2 H+ N2O3 + H2O NO + NO2 N2O3 2 NO + O2 = 2 NO2 2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

[3] 10 mg anyagot és 5 mg szulfanilsavat 1,0 ml 2 M HCl-oldatban oldunk. Az oldathoz 2,0 ml 2 M NaOH-oldatban oldott 50 mg 2-naftolt elegyítünk. Az oldat vörösre színeződik (kevés vörös csapadék is válhat ki).

Savas közegben a nitrit a szulfanilsav aminocsoportját diazotálja. A képződött diazóniumsó lúgos közegben 2-naftollal azofestéket ad: +

NH2

N N Cl

-

O Na +

-

NaNO2 HCl SO3H szulfanilsav

N N

SO3H

O - Na +

diazóniumsó

azofesték

8

SO3H

BISMUTHI SUBNITRAS Bismuthum subnitricum BÁZISOS BIZMUT-NITRÁT Tájékoztató képlet: Bi(OH)2NO3 · BiONO3 Mr = 208,98 g/mol Az anyag 71,0-73,6% bizmutot (Bi) tartalmaz. Sajátságok Leírás: Hófehér, finom tapintású, apró kristályos, nehéz por. Szagtalan, íztelen. Oldékonyság: Vízben és alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Híg, erős savak oldják. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+19) savanyú. Azonossági vizsgálatok [1] Bizmut: kb. 50 mg anyagot 1,0 ml 2 M HCl-oldatban oldunk, és az oldatot 100 ml vízbe öntjük. Finom eloszlású, fehér (vagy enyhén sárgás) csapadék keletkezik, amely 2-3 csepp R-Na2S-oldattól megbarnul.

A savas oldáskor keletkező bizmut(III)-klorid vizes hígításkor oxid és hidroxid típusú vegyületekké hidrolizál, melyek vízben rosszul oldódnak. Szulfid-ionok hatására sötétbarna bizmut(III)-szulfid (Bi2S3) csapadék képződik. 2 Bi3+ + 3 H2S Bi2S3 + 6 H+ [2] Nitrát: kb. 5 mg anyagot 5 csepp 1 M H2SO4-oldatban oldunk, majd 1,0 ml tömény kénsavval elegyítünk. Az oldatra kihűlés után R-FeSO4-oldatot rétegzünk. (A kémcső falán végigcsorgatva, lassan adagoljuk!) A két folyadékréteg érintkezési felületén sötétbarna gyűrű látható.

Barna színű nitrozo-vas(II)-komplex keletkezik: 3 Fe2+ + NO3- + 4 H+ = 3 Fe3+ + NO + 2 H2O Fe(NO)2+ Fe2+ + NO Tisztasági vizsgálatok [1] Savban oldhatatlan és színező anyagok: 1,00 g anyag 20,0 ml 2 M HNO3-oldatban rövid (1 perces) forralással pezsgés nélkül, tisztán és színtelenül oldódjék. A 30-40 oC-ra lehűtött és szükség szerint megszűrt oldatot használjuk a [3] és [4] szerinti vizsgálatokhoz is. [2] Ólom: 0,50 g anyagot 100 ml-es főzőpohárban 5,0 ml 2 M HCl-oldatban oldunk, majd az oldathoz 9,0 ml vizet és 6,0 ml 2 M NaOH-oldatot elegyítünk, s a csapadékos folyadékot megszűrjük. 10,0 ml szűrletet 2 M ecetsavval megsavanyítunk és 5 csepp 0,25 M K2CrO4-oldattal elegyítünk. Az oldatban sárgás zavarosodás nem keletkezhet.

A bizmutot hidroxidként leválasztjuk, miközben az ólom tetrahidroxi-plumbátként oldatban marad, és savanyítás után kromát-ionokkal sárga ólom(II)-kromát formájában leválasztható: Pb2+ + 4 OH- = Pb(OH)42Pb(OH)42- + 4 H+ = Pb2+ + 4 H2O Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 [3] Ezüst: 5,0 ml [1] szerinti oldat 1 csepp 2 M HCl-oldattól nem változhat. [4] Réz: 10,0 ml [1] szerinti oldathoz 3,0 ml 2 M NH4Cl-oldatot és 15,0 ml 2 M NH3-oldatot elegyítünk. A csapadékos folyadék szűrlete színtelen legyen. Ezt a szűrletet használjuk az [5] szerinti vizsgálathoz is.

A [Cu(NH3)4]2+ komplex igen intenzív kék színű.

9

[5] Bárium (ólom): 5,0 ml [4] szerinti szűrletet 5 csepp 1 M H2SO4-oldattal összerázunk. Az oldat tiszta maradjon.

LITHII CARBONAS Lithium carbonicum LÍTIUM-KARBONÁT Li2CO3 Mr = 73,89 g/mol Sajátságok Leírás: Fehér, kristályos por. Szagtalan. Íze sós, keserű. Oldékonyság: Vízben kevéssé, alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (0,10+20) lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Lítium: egy fém spatulát/csipeszt alaposan megtisztítunk és kiizzítunk, majd az anyag porrá dörzsölt és 2 M sósavval megnedvesített kis próbájába mártunk. A spatula/csipesz hegyén levő minta a nem világító lángba tartva a lángot kárminvörösre festi. [2] Karbonát: 0,2 g anyagra 2 ml vizet öntünk, és az elegybe rázogatás közben 1 ml 2 M HCloldatot csepegtetünk. Heves pezsgés (!) közben színtelen, szagtalan gáz fejlődik. Tisztasági vizsgálatok [1] Színező anyagok: 1,00 g anyag és 6,0 ml víz elegyéhez kis részletekben 14,0 ml 2 M HCloldatot adagolunk. (Gázfejlődés!) Az oldatot a gázfejlődés megszűnése után 2 percig forraljuk. A lehűtött és szükség szerint megszűrt oldatot vízzel 20,0 ml-re kiegészítjük. Az oldat színtelen legyen. Ezt az oldatot használjuk a [2] és [3] szerinti vizsgálatokhoz is. [2] Bárium: 5,0 ml [1] szerinti oldathoz 2 csepp 1 M H2SO4-oldatot adunk. Az oldat 5 perc múlva is tiszta maradjon. [3] Kálcium, magnézium: 2,0 ml [1] szerinti oldatot 8,0 ml vízzel, 2,0 ml 2 M NH3-oldattal és 1,0 ml 1,5 M (NH4)2HPO4-oldattal elegyítünk, és az oldatot néhány másodpercig rázogatjuk. Az elegy nem változhat. Mg2+ + HPO42- + NH3

MgNH4PO4 fehér csap.

Tartalmi meghatározás A kémcsőben megkapott ismeretlen mennyiségű Li2CO3-ot tartalmazó porkeveréket 20 ml vízzel maradéktalanul a titrálólombikba átmossuk. Az elegyet 2-3 csepp I-metilvörös-oldatot alkalmazva 1 n HCl-mérőoldattal hagymahéj színig titráljuk. A végpont előtt az oldatból a CO2-ot kiforraljuk, s a titrálást a lehűtött oldatban fejezzük be. 1,00 ml 1 n HCl-mérőoldat 36,946 mg Li2CO3-tal egyenértékű. Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + CO2 + H2O Adjuk meg, mennyi Li2CO3-ot tartalmazott a kiadott porkeverék! Számoljuk ki az eredményt a titer használata nélkül is!

10

MAGNESII OXYDUM Magnesium oxydatum MAGNÉZIUM-OXID MgO Mr = 40,30 g/mol Sajátságok Leírás: Hófehér, igen könnyű, finom eloszlású, laza por. Szagtalan. Íze lúgos. Oldékonyság: Vízben és alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Savak sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vizes rázadéka (0,1+10) lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Magnézium: kb. 50 mg anyagot 2,0 ml 2 M HCl-oldat és 2,0 ml víz elegyében oldunk. Az oldathoz 3,0 ml 2 M NH3-oldatot és 1,0 ml 1,5 M (NH4)2HPO4-oldatot elegyítünk. Fehér, kocsonyás csapadék keletkezik, mely rázogatásra csakhamar kristályossá válik. Mg2+ + HPO42- + NH3

MgNH4PO4

[2] MgO: kb. 10 mg anyagot 10,0 ml vízzel összerázunk. A fehér, zavaros folyadékot 2 csepp I-fenolftalein-oldattal összerázunk. Az elegy rózsaszínűvé válik, illetve a belemártott univerzál indikátorpapír megkékül.

A készítmény kismértékben magnézium-hidroxiddá alakul, amitől az oldat lúgos kémhatású: MgO + H2O

Mg(OH)2

Mg2+ + 2 OH-

2. TÉMA CALCII CARBONAS Calcium carbonicum KÁLCIUM-KARBONÁT CaCO3 Mr = 100,09 g/mol Sajátságok Leírás: Fehér, igen finom eloszlású, kristályos por. Szagtalan, íztelen. Oldékonyság: CO2-mentes vízben és alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Savak sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) gyengén lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Kálcium: kb. 50 mg anyagot 1,0 ml 2 M ecetsavban oldunk. Az oldatot 4,0 ml vízzel és 5 csepp 0,25 M ammónium-oxalát-oldattal rázzuk össze. Fehér, kristályos csapadék válik le. [2] Karbonát: 0,3 g anyagra 2 ml vizet öntünk, és az elegybe rázogatás közben 1 ml 2 M HCloldatot csepegtetünk. Heves pezsgés (!) közben színtelen, szagtalan gáz fejlődik.

11

CALCII HYDROGENPHOSPHAS Calcium hydrogenphosphoricum KÁLCIUM-HIDROGÉN-FOSZFÁT CaHPO4 · 2 H2O Mr = 172,09 g/mol Sajátságok Leírás: Fehér, könnyű, kristályos por. Szagtalan, íztelen. Oldékonyság: Vízben és alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Híg savak oldják. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) semleges. Azonossági vizsgálatok [1] Kálcium: kb. 50 mg anyagot 1,0 ml 2 M HCl-oldatban oldunk. (Nem teljes oldódás esetén enyhe melegítést alkalmazhatunk.) A vízzel 5,0 ml-re kiegészített oldatban 0,50 g NaOAc-ot oldunk, majd 1,0 ml 0,25 M ammónium-oxalát-oldattal összerázzuk. Fehér csapadék válik le.

Mivel a képződő kálcium-oxalátot erős savak oldják, a jelenlévő sósavat nátrium-acetát (NaOAc) segítségével ecetsavvá alakítjuk (erősebb sav a gyengébbet sójából felszabadítja). Az ecetsav már nem gátolja meg az oxalát-csapadék leválását (lásd CaCO3 Av. 1.) [2] Hidrogén-foszfát: 0,10 g anyag 5,0 ml 0,5 M AgNO3-oldattal rázogatva megsárgul. A csapadékos folyadék tisztája 5 csepp I-metilvörös-oldattól vörösre színeződik. CaHPO4 + 3 Ag+ = Ag3PO4 + H+ + Ca2+

DINATRII HYDROGENPHOSPHAS Dinatrium hydrogenphosphoricum DINÁTRIUM-HIDROGÉN-FOSZFÁT Na2HPO4 · 12 H2O Mr = 358,14 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen, áttetsző, hasáb alakú kristályok vagy fehér, kristályos por. Szagtalan, íze gyengén sós, lúgos. Száraz levegőn elmállik. Enyhe melegítéssel 40 oC-on megolvad. Oldékonyság: Vízben bőségesen, alkoholban gyakorlatilag nem, forró vízben nagyon bőségesen oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Nátrium: egy fém spatulát/csipeszt alaposan megtisztítunk és kiizzítunk, majd az anyag porrá dörzsölt és megnedvesített kis próbájába mártunk. A spatula/csipesz hegyén levő minta a nem világító lángba tartva a lángot tartósan élénksárgára festi. [2] Hidrogén-foszfát: 0,10 g anyag 5,0 ml vízzel készült oldata 5 csepp I-metilvörös-oldattól sárgára színeződik. Az oldatot 5,0 ml 0,5 M AgNO3-oldattal összerázzuk. Élénksárga csapadék keletkezik, a folyadék tisztája pedig piros lesz. A csapadék 2 M HNO3-oldat feleslegében oldódik.

A lúgos kémhatású szekunder foszfátból sárga színű tercier ezüst-foszfát válik le, és az oldat savas kémhatásúvá válik: HPO42- + 3 Ag+ = Ag3PO4 + H+

12

Tartalmi meghatározás A kémcsőben megkapott ismeretlen mennyiségű 12 kristályvizes Na2HPO4-ot tartalmazó porkeveréket frissen kiforralt és lehűtött vízzel maradéktalanul egy 50 ml-es főzőpohárba mossuk úgy, hogy az oldat térfogata kb. 20 ml legyen. Az oldatot 0,1 n HCl-mérőoldattal potenciometrikusan titráljuk. (A folyamat követéséhez 5 csepp I-brómkrezolzöld indikátort is adhatunk az oldathoz.) Ábrázoljuk a titrálási görbét mm-papíron és határozzuk meg az inflexiós pontot, valamint a hozzá tartozó fogyást grafikusan. 1,00 ml 0,1 n HCl-oldat 35,814 mg 12 kristályvizes Na2HPO4-tal egyenértékű.

A szekunder foszfátot acidimetriásan primer foszfátig titráljuk: HPO42- + H+ = H2PO4A titrálást sav-bázis indikátort használva is végrehajthatjuk 5 csepp I-brómkrezolzöldet adva az oldathoz. Ilyenkor a titrálást addig folytatjuk, amíg az oldat olyan színű nem lesz, mint 10,0 ml pH=4,4-es tompítóoldat (4,41 ml 0,2 M Na2HPO4-o. + 5,59 ml 0,1 M citromsav-o.), 10,0 ml víz és 5 csepp I-brómkrezolzöld-oldat elegye. Adjuk meg, mennyi Na2HPO4·12 H2O-ot tartalmazott a kiadott porkeverék! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is! Mennyi kristályvízmentes Na2HPO4-nak (Mr = 141,96 g/mol) felel meg az eredményül kapott Na2HPO4·12 H2O?

NATRII CARBONAS Natrium carbonicum NÁTRIUM-KARBONÁT Na2CO3 · 10 H2O Mr = 286,14 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen, levegőn elmálló kristályok. Szagtalan, íze lúgos. Oldékonyság: Vízben bőségesen, alkoholban gyakorlatilag nem, forró vízben nagyon bőségesen oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) erősen lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Karbonát: kb. 50 mg anyag 2,0 ml 2 M HCl-oldatban élénk pezsgéssel oldódik. A fejlődő gáz szagtalan. CO32- + 2 H+

H2CO3

CO2 + H2O

[2] Karbonát: 0,10 g anyagot 4,0 ml vízben oldunk, és az oldathoz 1,0 ml 0,5 M MgSO4-oldatot elegyítünk. Fehér csapadék képződik: 4 CO32- + 4 Mg2+ + H2O = Mg(OH)2 · 3 MgCO3 + CO2 Különbség a NaHCO3-tól, mely Mg2+-ionokkal csak forralás után ad csapadékot, amikor a hidrogén-karbonát karbonáttá alakul.

13

NATRII HYDROGENCARBONAS Natrium hydrogencarbonicum NÁTRIUM-HIDROGÉNKARBONÁT (NÁTRIUM-BIKARBONÁT) NaHCO3 Mr = 84,01 g/mol Sajátságok Leírás: Fehér, kristályos por. Szagtalan. Íze gyengén lúgos, sós. Oldékonyság: Vízben oldódik. Alkoholban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) gyengén lúgos. Azonossági vizsgálatok [1] Hidrogénkarbonát: kb. 50 mg anyag 2,0 ml 2 M HCl-oldatban élénk pezsgéssel oldódik. A fejlődő gáz szagtalan. HCO3- + H+

H2CO3

CO2 + H2O

[2] Hidrogénkarbonát: 0,10 g anyagot 4,0 ml vízben oldunk. Az oldat 1 csepp I-fenolftaleinoldattal és 1,0 ml 0,5 M MgSO4-oldatot elegyítve legfeljebb halvány rózsaszínű, de csapadék nem válik ki belőle. Forraláskor fehér csapadék képződik és az oldat piros lesz.

A hidrogén-karbonátok nem adnak Mg2+-ionokkal csapadékot. Forraláskor CO2-vesztés következik be, és a karbonát-ionok koncentrációja megnő. Ezért bázisos magnézium-karbonát csapadék válik le: 2 HCO3- = CO32- + CO2 + H2O 4 CO32- + 4 Mg2+ + H2O = Mg(OH)2 · 3 MgCO3 + CO2 Különbség a Na2CO3-tól, mely Mg2+-ionokkal forralás nélkül is ad csapadékot. Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok: 1,00 g anyag 20,0 ml frissen kiforralt és lehűtött vízben maradék nélkül, tisztán és színtelenül oldódjék (V.1., 46. o.). Ezt az oldatot használjuk a [2], [3], [4] és [5] szerinti vizsgálatokhoz is. [2] Kálcium, magnézium: 5,0 ml [1] szerinti oldathoz 2,0 ml 2 M NH3-oldatot, 0,5 ml 2 M NH4Cl-oldatot és 0,5 ml 1,5 M (NH4)2HPO4-oldatot elegyítünk. A többször összerázott elegy 5 percen belül nem változhat. Mg2+ + HPO42- + NH3

MgNH4PO4

[3] Tioszulfát, szulfid, redukáló anyagok: 1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldathoz annyi 2 M NH3-oldatot csepegtetünk, míg az eleinte keletkezett barnás csapadék éppen feloldódik, majd még 3,0 ml 2 M NH3-oldatot és 5,0 ml [1] szerinti oldatot elegyítünk hozzá. Az elegy 10 percig vízfürdőn melegítve nem színeződhet el.

Az oldat az ezüst-szulfidtól, illetve a redukált fém ezüsttől színeződhet sötétre: S2O32- + 2 Ag+ = Ag2S2O3 Ag2S2O3 + H2O = Ag2S + 2 H+ + SO422 Ag+ + S2- = Ag2S [4] Szulfát: legfeljebb 200 μg/g szulfát (SO4). 5,0 ml [1] szerinti oldatot 2,0 ml 2 M HCl-oldattal elegyítve vizsgálunk (V.3., 47. o.).

14

[5] Klorid: legfeljebb 200 μg/g klorid (Cl). 2,5 ml [1] szerinti oldatot 1,0 ml 2 M HNO3-oldattal elegyítve vizsgálunk (V.4., 47. o.). [6] Karbonát: 0,40 g anyagot porcelán csészében 4,0 ml frissen kiforralt és 15 oC alá hűtött vízben szétnyomkodunk. Az elegy 2 csepp I-fenolftalein-oldattól legfeljebb halvány rózsaszínű lehet. E színnek azonban 0,40 ml 0,1 n HCl-oldattól el kell tűnnie.

15 oC alatt a NaHCO3 csak kevéssé, míg a szennyező karbonát jól hidrolizál. A hidrolízis lúgos.

3. TÉMA ETHANOLUM (96 PER CENTUM) 96 %-OS ETANOL Az anyag 92,6-95,2 %(m/m), illetőleg 20 oC-on 95,1-96,9 %(V/V) etanolt tartalmaz. Sajátságok Leírás: Tiszta, színtelen, illékony, jellemző szagú, nedvszívó folyadék. Íze sajátos, égető. GYÚLÉKONY. Meggyújtva nem kormozó, kékes lánggal ég. Oldékonyság: Vízzel és diklórmetánnal korlátlanul elegyedik. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) semleges. Fizikai mutatószámok Sűrűség: 0,789 g/ml (25 oC). Forráspont: 78 oC. Azonossági vizsgálatok [1] 0,2 ml anyagot 2,0 ml vízzel, 0,5 ml 0,3 M KMnO4-oldattal és 0,5 ml 1 M H2SO4-oldattal elegyítünk. A kémcsövet késedelem nélkül lefedjük egy – 0,04 g nitroprusszid-nátrium és 0,2 g piperazin-hidrát 2 ml vízzel frissen készített oldatával átnedvesített – szűrőpapírdarabkával. 5-6 perc elteltével a papíron intenzív kék színű folt jelenik meg, amely 10-15 perc múlva elhalványodik.

Az etanol oxidációjával keletkező acetaldehid a piperazinnal enamint képez, mely addícionálódik a nitroprusszid nitrozil-nitrogénjére. A keletkező immóniumsó elhidrolizálva szolgáltatja a színes Simon–Awe komplexet. (nitroprusszid-nátrium: Na2[Fe(CN)5NO] (dinátrium-[pentaciano-nitrozil-ferrát(III)]) CH3 HN

CH2

N

HN

NH + OHC–CH3

OH

– H2O

N

HN

[Fe(CN)5NO]2 -

enamin

2 HN

Fe(CN)5

+N

3H2O

N O

Fe(CN)5

OHC HN

+ NH2

+

N O

-

immóniumsó

-

Simon–Awe komplex

[2] 0,5 ml anyaghoz 1 ml vizet, 4 ml 0,1 M NaOH-oldatot, majd – lassú ütemben – 2 ml 0,1 n (0,05 M) I2-oldatot elegyítünk. 30 percen belül jellegzetes szagú sárga csapadék keletkezik.

A jód vizes közegben hipojodittá alakul, a reakció lúg jelenlétében a felső nyíl irányába van eltolódva. A hipojodit az etanolt acetaldehiddé majd jodállá oxidálja, ami jodoformmá (sárga csapadék) és formiáttá hidrolizál. I2 + H2O CH3–CH2–OH

OI

HIO + HI

CH3–CHO

OI

2H+ + OI + I

-

15

I3C–CHO

OH

CHI3 + HCOO

-

Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok: a kiadott etanol üledékmentes, tiszta és színtelen legyen (V.1., 46. o.). Készítsünk egy „A” oldatot: 15,0 ml etanolt 6,0 ml deszt. vízzel hígítunk. A hígítás során az oldat nem zavarosodhat meg. Ezt az oldatot használjuk a tisztasági vizsgálatokhoz. [2] Furfurol: 5,0 ml „A” oldat 0,5 ml tömény P-ecetsav és 0,25 ml P-anilin elegye 5 percen belül nem színeződhet el.

A furfurol az anilinnel Schiff-bázissá alakul, majd a furángyűrű aminolízisével vörös színű termék képződik:

PhNH2

O

CHO

Ph

CH3COOH

N H

+

+

HO

N Ph H

Ph

NH2

HO

N Ph CH3COO

–

[3] Redukáló anyagok: 10,0 ml „A” oldatot 0,20 ml 0,01 n KMnO4-oldattal elegyítünk. Az oldat 5 perc múlva is rózsaszínű legyen. [4] Metanol: 0,20 ml „A” oldatot kémcsőben előbb 0,10 ml tömény foszforsavval, majd 0,20 ml 0,3 M KMnO4-oldattal elegyítünk. 10 perc elteltével addig csepegtetünk R-NaHSO3-oldatot a kémcső tartalmához, amíg az el nem színtelenedik. Az elegyhez részletenként 15,0 ml R-kromotrópsav-oldatot adunk, s a kémcsövet 10 percre 60-70 oC-os vízfürdőbe merítjük. Másik kémcsőben 0,20 ml meténamin-mértékoldat felhasználásával egyidejűleg összehasonlító vizsgálatot végzünk. Mindkét kémcsövet a vízfürdőből kivéve 1 órán át szobahőmérsékleten tartjuk, majd tartalmuk színét fehér háttér előtt elölnézetből összehasonlítjuk. Az alkoholt tartalmazó reakcióelegy esetleges halvány sárgásbarna elszíneződését nem vesszük figyelembe, amennyiben azonban vörösibolyára színeződött, ez a szín nem lehet erősebb, mint az összehasonlító oldattal készült próba színe.

KMnO4 hatására a metanol formaldehiddé oxidálódik, ami kromotrópsavval (1,8-dihidroxi-naftalin3,6-diszulfonsav) xantén típusú festéket képez: HO3S

OH

SO3H

HO

HO3S

OH HO

OH HO H

O – H2O

H

SO3H

SO3H

SO3H

SO3H

SO3H

O H

C

H

Az oxidáció során keletkezett formaldehid Schiff-reagenssel (fukszin-kénessav) is színreakciót ad. A metanol kimutatása gázkromatográfiásan, vagy 3,5-dinitro-benzoesavas észterként (tesztanyaggal összehasonlítva vékonyrétegkromatográfiásan) is lehetséges. [5] Keton, izopropanol, terc-butanol: 1,0 ml „A” oldat 3,0 ml víz és 10,0 ml R-HgSO4-oldat elegyét vízfürdőben 3-5 percen át forraljuk. Ez időn belül csapadék nem keletkezhet.

16

ALCOHOL ISOPROPYLICUS Alcoholum isopropylicum IZOPROPIL-ALKOHOL (2-PROPANOL) C3H8O Mr = 60,10 g/mol Sajátságok Leírás: Tiszta, színtelen, jellemző szagú folyadék. Íze égető. Oldékonyság: Vízzel, kloroformmal, alkohollal és éterrel korlátlanul elegyedik. Fizikai mutatószámok Forráspont: 82 °C. Sűrűség: 0,785 g/ml (25 °C). Azonossági vizsgálatok [1] Az anyag 1,0 ml-ét kb. 2 ml vízzel és 2,0 ml R-HgSO4-oldattal elegyítjük, majd vízfürdőn forrásig melegítjük. Fehér vagy sárgásfehér csapadék válik le.

Az izopropanolt a higany(II) acetonná oxidálja, miközben higany(I)-szulfát csapadék keletkezik: CH3(CHOH)CH3 + 2 Hg2+ + SO42- = CH3(CO)CH3 + Hg2SO4 + 2 H+ [2] 1,0 ml anyagot 2,0 ml 10 %-os K2Cr2O7-oldattal és 1,0 ml 2 M H2SO4-oldattal elegyítünk. A forró vízfürdőben melegített kémcső szájához 2-nitrobenzaldehid-oldattal* átitatott szűrőpapírdarabkát tartunk, mely sárgászöld színűvé válik. A papírt 2 M HCl-oldattal megcseppentve kék színűvé változik.

* 2,5 ml 2 M NaOH-oldatba 30 mg 2-nitrobenzaldehidet mérünk, majd 10 percig gyakori rázogatás közben állni hagyjuk. Az oldat tisztáját használjuk a vizsgálathoz.

BARBITALUM BARBITÁL

O

5,5-dietil-2,4,6(1H,3H,5H)-pirimidintrion

NH

5,5-dietil-barbitursav C8H12N2O3

O

Mr = 184,19

N H

O

Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér kristályos por. Szagtalan, íze kissé keserű. Oldékonyság: Vízben és kloroformban kevéssé, alkoholban bőségesen oldódik. Éterben és forró vízben oldódik. Lúgok sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vízzel melegen készült oldata (0,1+20) kihűlés után gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 189-192 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 20 mg anyagot 5,0 ml metanolban oldunk. Az oldathoz 1 csepp 5 %-os CoCl2-oldatot és 1 csepp 6 M NH3-oldatot elegyítünk. Az oldat ibolyaszínű.

17

Ez a barbiturátok Parri-féle csoportreakciója, melyben ibolyaszínű (barbiturát)2fém(bázis)2 összetételű 4 ligandos kelátkomplex képződik. A reakció nem specifikus, mert egyes szulfonamidok és hidantoinok hasonló színű komplexet adnak. A reakció alapja a komplexképződés: a barbiturátok elektrondonor oxigénés nitrogénatomjai fémekkel koordinatív kötést létesítenek. Ezért a próbát sok olyan vegyület adja, amelyben egymáshoz közel oxigén- és nitrogénatomok vannak. R1 R

O

NH3 N

2

N H

O

H N

O

Co

O

2+

O

1

N NH3

R O

R2

[2] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízzel 2 percig rázogatunk, a zavaros folyadékot megszűrjük. A szűrlethez 1-2 csepp R-HgSO4-oldatot elegyítünk. Fehér csapadék keletkezik.

A nitrogénen nem metilezett barbiturátok és az N-metil barbiturátok megkülönböztetése Hg(II)-vel történik. A metilcsoportot nem viselő vegyületekből fehér csapadék képződik: O R1

H N

N

O 1

R

O Hg O R2 O

R2

N

N H

O

[3] Kb. 10 mg anyagot 10,0 ml vízben melegítéssel oldunk. A kihűlt oldatothoz 0,5 ml 0,1 n KBrO3-oldat, kb. 50 mg KBr és 1,0 ml 2 M HCl-oldat sárgásbarna elegyét csepegtetjük. A reakcióelegy sárgásbarna színe nem tűnhet el. (Különbség a hexobarbitáltól.)

Az 5-ös helyzetben telítetlen szubsztituenst (alkenil- vagy cikloalkenil-csoportot) tartalmazó barbiturátok brómot addicionálnak. Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok (dietil-acetil-karbamid): 0,25 g anyag 3,0 ml víz és 2,0 ml 1 M Na2CO3-oldat elegyében enyhén melegítve, maradék nélkül oldódjék. Az oldat lehűtve is tiszta maradjon és színe nem lehet erősebb, mint a Z2 szín-mértékoldaté.

Az előállításból eredő dietil-acetil-karbamid szennyezés nátrium-karbonát oldatban nem oldódik, mivel nem képez sót. O

O N H

NH2

dietil-acetil-karbamid

[2] Savasság: 0,50 g anyagot 10 ml vízzel 1 percen át forralunk. Az erős rázogatás közben lehűtött, csapadékossá vált elegyet megszűrjük, és a szűrletet vízzel 10,0 ml-re kiegészítjük. Ezen szűrlet 5,0 ml-e 2 csepp I-metilnarancs-oldattól nem pirosodhat meg. A szűrlet másik 5,0 ml-ét a [3] szerinti vizsgálathoz használjuk. [3] Oxidálható anyagok: 5,0 ml [2] szerinti szűrlethez 0,5 ml 2 M H2SO4-oldatot és 0,25 ml 0,01 n KMnO4-oldatot elegyítünk. A reakcióelegy 5 perc múlva is rózsaszínű maradjon.

18

Tartalmi meghatározás (A) A kémcsőben megkapott ismeretlen mennyiségű barbitált tartalmazó etanolos oldatot etanollal maradéktalanul a titrálólombikba mossuk úgy, hogy az oldat össztérfogata végül 20 ml legyen. Az oldathoz 1,0 ml 5 M NaOH-oldatot elegyítünk, és 0,1 n AgNO3-mérőoldattal addig titráljuk, míg a sárgás opaleszcencia maradandóvá nem válik. 1,00 ml 0,1 n (0,1 M) AgNO3-mérőoldat 18,419 mg barbitállal egyenértékű.

A meghatározásnál a barbitál oldódó ezüst-sója képződik, a végpontban a nem oldódó diezüst-só kezd leválni (opaleszcencia). Megj.: már a titrálás elején tapasztalható fehér opaleszcencia (a titrálás előrehaladtával gyengül), de az határozottan eltér a végpontban jelentkező sárgás opaleszcenciától. Adjuk meg, mennyi barbitált tartalmazott a kiadott oldat! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is!

HEXOBARBITALUM HEXOBARBITÁL

O

5-(1-ciklohexenil)-1,5-dimetil-2,4,6(1H,3H,5H)-pirimidintrion C12H16N2O3

NH

H3C

Mr = 236,27 g/mol

O

N

O

CH3

Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér, kristályos por. Szagtalan. Csaknem íztelen. Oldékonyság: Vízben alig, alkoholban és éterben mérsékelten, kloroformban bőségesen oldódik. Forró vízben kevéssé oldódik. Lúgok sóképződéssel oldják. Kémhatás: 50 mg anyagot 20,0 ml vízzel forralunk. A lehűtött folyadék szűrlete semleges vagy gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 143-147 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 20 mg anyagot 5,0 ml metanolban oldunk. Az oldathoz 1 csepp 5 %-os CoCl2-oldatot és 1 csepp 6 M NH3-oldatot elegyítünk. Az oldat ibolyaszínű. [2] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml forró vízzel 2 percig rázogatunk. Rázogatás közben vízcsap alatt lehűtjük, majd megszűrjük a zavaros folyadékot. A szűrlethez 1-2 csepp R-HgSO4-oldatot elegyítünk. Fehér csapadék nem keletkezhet. [3] Kb. 10 mg anyagot 10,0 ml vízben melegítéssel oldunk. A kihűlt oldathoz 0,5 ml 0,1 n KBrO3-mérőoldat, kb. 50 mg KBr és 1,0 ml 2 M HCl-oldat elegyét csepegtetjük. Az oldat sárgásbarna színe összerázásra eltűnik. (Különbség a barbitáltól.) [4] 0,10 g anyagot tömény kénsavval készült NaNO2-oldat (5,0 g/100 ml) 2,0 ml-ével elegyítünk. A kezdetben zöldre színeződött anyag sárga színnel oldódik.

19

Tartalmi meghatározás (B) A kémcsőben megkapott ismeretlen mennyiségű hexobarbitált tartalmazó kloroformos oldatot kloroformmal maradéktalanul a brómozólombikba mossuk úgy, hogy az oldat össztérfogata végül 10-15 ml legyen. 20,00 ml 0,1 n (1/60 M) KBrO3-mérőoldatot, valamint 1,00 g KBr-ot alkalmazva [V.5.] szerint (lásd a 47. oldalon) vizsgálunk. Brómozási idő: 1 óra. 1,00 ml 0,1 n (1/60 M) KBrO3-mérőoldat 11,813 mg hexobarbitállal egyenértékű.

Megj.: a brómozási időtartam közben a lombikot időnként jól rázzuk össze. A titrálás közben a heterogén elegy miatt erőteljes rázogatás szükséges! A keményítőt csak közvetlenül a végpont előtt adjuk a rendszerhez, tehát akkor, amikor a szerves fázisnak már csak halványsárga színe van! (A keményítő ugyanis irreverzibilisen képes megkötni a jódot.) KBrO3 + 5 KBr + 6 HCl = 3 Br2 + 6 KCl + 3 H2O O NH

H3C O

O

Br

N

Br2

Br

NH

H3C O

O

N

O

CH3

CH3

Br2 + 2 KI = 2 KBr + I2 I2 + 2 Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6 Adjuk meg, mennyi hexobarbitált tartalmazott a kiadott oldat! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is! A számítási segédletet lásd a 48. oldalon!

4. TÉMA THIAMINI HYDROCHLORIDUM Thiaminium chloratum TIAMÍNIUM-KLORID

CH3 +

Aneurinum hydrochloricum

N

N

Thiaminium hydrochloricum

+

B1-vitamin

H3C

N

NH3

2 Cl S

–

OH

3-[(4-ammónio-2-metil-5-pirimidinil)-metil]5-(2-hidroxi-etil)-4-metil-tiazolium-diklorid C12H18Cl2N4OS Mr = 337,27 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen kristálylemezek vagy (csaknem) fehér, kristályos por. Szaga jellegzetes, átható. Íze keserű. Oldékonyság: Vízben nagyon bőségesen oldódik, R-90 %-os alkoholban, metanolban és glicerinben oldódik. P-alkoholban, éterben, acetonban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+49) savanyú.

20

Fizikai mutatószám Olvadáspont: 250 °C (bomlik). Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 10 mg anyagot 1,0 ml vízben oldunk. Az oldatot 1,0 ml 2 M NaOH-oldattal és 2 csepp 0,25 M K3[Fe(CN)6]-oldattal elegyítjük, majd 5,0 ml izobutanollal 2 percig erőteljesen rázzuk. 5-10 perc múlva a felső, alkoholos réteg világoskék színnel fluoreszkál, különösen ráeső fényben vagy 365 nm-es UV-fényben. A fluoreszkálás eltűnik, ha az oldatot megsavanyítjuk, és visszatér, ha ismét meglúgosítjuk.

A tiamin protonlehasadással triciklussá alakul, melyet a K3[Fe(CN)6] a kék színnel fluoreszkáló tiokrómmá oxidál: –

Cl

CH3

CH3 +

–H H3C

N

NH2

N

N

N

N

S

CH3 ox.

+

H3C

OH

N

N H

S

OH

N

N

K3[Fe(CN)6] H3C

N

N

S

OH

tiokróm

[2] 1,0 ml 0,5 M Pb(OAc)2-oldathoz részletekben annyi 2 M NaOH-oldatot elegyítünk, míg a kezdetben leváló fehér csapadék feloldódik. Az elegyben 5 mg anyag sárga színnel oldódik. A vízfürdőn melegített oldat színe barnára változik, és lassanként csapadék válik ki belőle.

Lúgos közegben a tiazolgyűrű felnyílik: merkaptid képződik, ami a Na2[Pb(OH)4]-tal először ólommerkaptidot ad, mely melegítésre ólom-szulfiddá alakul: CH3

H3C

S

N

N N

Pb PbS

CHO NH2 HO

ólom-merkaptid

2

[3] Klorid: kb. 5 mg anyagot 2,0 ml vízben oldunk, és az oldatot néhány csepp 2 M HNO3oldattal, majd néhány csepp 0,5 M AgNO3-oldattal elegyítjük. Fehér csapadék válik ki, mely 2 M NH3-oldat feleslegében oldódik.

RIBOFLAVINUM RIBOFLAVIN

H2C OH

Laktoflavin

HO

B2-vitamin

HO

G-vitamin

HO

(–)-1-dezoxi-1-(3,4-dihidro-7,8-dimetil-2,4-dioxo2H-benzo[g]pteridin-10-il)-D-ribitol C17H20N4O6 Mr = 376,36 g/mol

CH2 H3C

N

H3C

N

N

O NH

O

Sajátságok Leírás: Narancssárga, kristályos por. Csaknem szagtalan. Íze gyengén keserű. Fény hatására elváltozik. Oldékonyság: Vízben és R-90 %-os alkoholban alig oldódik. Kloroformban, éterben, acetonban, zsíros olajokban gyakorlatilag nem oldódik. 10 %-os karbamid-oldatban, híg NaCl-oldatban és alkáli-lúgok oldatában oldódik. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+49) semleges.

21

Fizikai mutatószám Olvadáspont: 290 oC (bomlik). Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 1 mg anyag 10,0 ml meleg vízben sárga színnel oldódik. Az oldat UV-lámpa fényében zöldesen fluoreszkál. A fluoreszkálást néhány csepp 2 M NaOH-oldat vagy 2 M HCl-oldat kioltja. [2] Kb. 5 mg anyag 1,0 ml tömény kénsavban vörös színnel oldódik. [3] Kb. 1 mg anyagot 1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldatban oldunk. Az oldat néhány percen belül narancsszínű lesz, néhány óra múlva pedig piros csapadék válik ki belőle.

Semleges közegben stabilis, vörös színű ezüst-kelát-komplex képződik: R H3C

N

H3C

N.

N

O N

.. .. .

O

Ag

POLYBÉ TABLETTA B2-VITAMIN TARTALMÁNAK MEGHATÁROZÁSA SPEKTROFOTOMETRIÁSAN Általános UV-látható fotometria-leírás, valamint a mérőprogram használata: lásd 49. oldalon. 1., A B2-vitamin fajlagos abszorpciós koefficiensének (A0) meghatározása: 100 ml-es mérőlombikba 21-22 mg B2-vitamint mérünk be analitikai pontossággal, 2 ml vízben szuszpendáljuk, majd 2 ml 2 M NaOH-oldat hozzáadásával oldjuk. Amint feloldódott, az oldathoz kb. 50 ml R vizet és 1 ml R tömény ecetsavat adunk. A 100,0 ml-re vízzel kiegészített oldatból 10,00 ml-t hasas pipettával egy másik 100 ml-es mérőlombikba mérünk, és 3,5 ml R nátrium-acetát oldatot (c=14 g/l) adunk hozzá. Az oldatot vízzel 100,0 ml-re egészítjük ki, felvesszük az oldat UV-spektrumát, és meghatározzuk a 444 nm-hez tartozó fajlagos 444 nm abszorpciós koefficienst ( A 0 ). 2., Polybé tabletta B2-vitamin tartalmának meghatározása: Egy darab Polybé tablettát dörzsmozsárban elporítunk. A por nagyját tölcsér segítségével 100 ml-es mérőlombikba visszük. A mozsárba tapadt maradékot először 2 ml víz és 0,2 ml 2M NaOH-oldat elegyével, majd 2 ml vízzel szintén a mérőlombikba mossuk. Kb. 50 ml vízzel meghígítjuk, majd adunk hozzá 0,1 ml R tömény ecetsavat és 3,5 ml R-nátrium-acetát oldatot. Az így kapott zavaros oldatot vízzel 100,0 ml-re egészítjük ki, és jól összerázzuk. Egy kis tölcsér nyakába összetömörített vattadarabot helyezünk (szorosan), és ezen keresztül a zavaros oldatot megszűrjük. A szűrlet UV-spektrumát felvesszük, leolvassuk a 444 nm-en mért abszorbanciát, és az előzőekben meghatározott A0 segítségével kiszámoljuk a tabletta B2-vitamin tartalmát. B

22

ACIDUM ASCORBICUM OH

ASZKORBINSAV C-vitamin

O

H HO

L-(+)-(1’R,5R)-5-(1,2-dihidroxi-etil)-3,4-dihidroxi-furan-2(5H)-on C6H8O6 Mr = 176,13 g/mol

HO

O OH

Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok, illetőleg fehér vagy csaknem fehér, kristályos por. Szagtalan. Savanyú íze citromsavra emlékeztet. Fény hatására színe változik. Oldata levegőn bomlik. Oldékonyság: Vízben bőségesen oldódik. Alkoholban oldódik. Kloroformban és éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 190-194 °C (bomlik). Azonossági vizsgálatok [1] 2,0 ml vízben kb. 20 mg anyagot, majd 0,10 g NaHCO3-ot és kb. 20 mg FeSO4-ot oldunk. Az oldat ibolyaszínű lesz. E szín 2 M HCl-oldattól eltűnik.

Ibolyaszínű vas(III)-komplex képződik, mely sav hatására elbomlik: OH

OH

O

HO

O

-O

Fe3+ -O O

O O

Na

O

H

+

+

O

HO

O H O

OH

O

HO dehidro-aszkorbinsav

[2] Kb. 20 mg anyagot 1,0 ml vízben oldunk, és az oldathoz 1,0 ml R-Fehling-I- és 1,0 ml R-Fehling-II-oldat elegyét adjuk. Narancssárga csapadék válik le, mely melegítéskor (már vízfürdőn is) barnásvörösre változik.

Az aszkorbinsav a Fehling-reagenst már hidegen is redukálja (különbség a cukroktól), miközben dehidroaszkorbinsav (lásd [1]) és Cu2O keletkezik. [3] Kb. 50 mg anyagot 1,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 4-5 csepp 0,5 M AgNO3-oldattal elegyítjük. Szürke csapadék válik ki.

Az Ag+-ionokat az aszkorbinsav fém ezüstté redukálja, miközben dehidro-aszkorbinsav keltkezik, mely dihidrát formában van jelen vizes oldatban. OH

OH O

HO

HO

O H HO

+ 2

OH

OH O

Ag+

2 Ag + + 2 H2O

H O

23

O

O

HO

O

- 2 H+

O

+2 H2O

H

-2 H2O

HO

OH OH OH

Tisztasági vizsgálat Oxálsav: max. 0,2 %. Vizsgálati oldat: 0,25 g anyagot 5 ml vízben oldunk. A kémcsőbe egy kis darabka univerzál indikátorpapírt dobunk, és az oldatot folyamatos rázogatás közben, 2 M NaOH-oldattal cseppenként adagolva semlegesítjük (az univerzál indikátorpapír sárga színű lesz). Ezután 1 ml 2 M ecetsavat és 1,5 ml 0,25 M CaCl2-oldatot adunk hozzá. Összehasonlító oldat: 5 ml oxálsav-mértékoldathoz (c=140 mg/l) 1 ml 2 M ecetsavat és 1,5 ml 0,25 M CaCl2-oldatot adunk. Fél óra elteltével a vizsgálati oldat opálossága nem lehet erősebb, mint az összehasonlító oldaté.

Rosszul oldódó kálcium-oxalát keletkezik:

Tartalmi meghatározás A kémcsőbe kiadott, ismeretlen mennyiségű aszkorbinsavat tartalmazó anyagot vízzel maradéktalanul a titráló lombikba mossuk, majd az oldatot vízzel kb. 30 ml-re kiegészítjük. Az oldathoz 2,5 ml 0,1 M H2SO4-oldatot, majd 10 csepp I-keményítőt adunk. A színtelen oldatot 0,1 n (0,05 M) I2-mérőoldattal állandó (ibolyás)kék színig titráljuk. A végpont közelében erősen keverjük az elegyet, s a mérőoldatot lassan adagoljuk, elég nagy szüneteket (kb. 15 másodperc) tartva az egymást követő cseppek között. 1,00 ml 0,1 n I2-oldat 8,8065 mg aszkorbinsavval egyenértékű. C6H8O6 + I2 = C6H6O6 + 2 HI Adjuk meg, mennyi C-vitamint tartalmazott a kémcső! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is!

5. TÉMA UREUM KARBAMID

O

Urea

H2N C NH2

CH4N2O Mr = 60,1 g/mol Sajátságok

Leírás: Fehér kristályos por vagy átlátszó kristályok. Enyhén nedvszívó. Oldékonyság: Vízben nagyon gyakorlatilag nem oldódik.

bőségesen

oldódik,

alkoholban

oldódik,

diklórmetánban

Fizikai mutatószám Olvadáspont: 132-135 °C. Azonossági vizsgálatok [1] 0,1 ganyagot 1 ml vízben oldunk. 1 ml R tömény HNO3 hozzáadására fehér, kristályos csapadék keletkezik.

Tömény salétromsavban a karbamid protonálódik, a keletkező nitrát-só leválik.

24

[2] 0,5 g anyagot kémcsőben elfolyósodásig, majd az olvadék zavarossá válásáig melegítünk. Lehűlés után 10 ml víz és 1 ml 2 M NaOH-oldat elegyében rázogatás közben oldjuk, majd adunk hozzá 5 csepp 0,5 M CuSO4-oldatot. Vörösesibolya szín keletkezik.

Hevítve ammónia-fejlődés közben biuret képződik:

NaOH és CuSO4 hatására Biuret-reakció megy végbe, mely során kétféle komplex is keletkezhet:

CHLORALI HYDRAS Chloralhydratum KLORÁL-HIDRÁT Cl3C–CH(OH)2

2,2,2-triklór-1,1-etándiol, triklór-acetaldehid-hidrát C2H3Cl3O2 Mr = 165,40 g/mol Sajátságok

Leírás: Színtelen, átlátszó kristályok. Csaknem szagtalan. Szaga sajátos, gyümölcsre emlékeztető, enyhén szúrós. Íze kesernyés, csípős. Tömény oldata maró hatású. Oldékonyság: Vízben nagyon bőségesen, alkoholban, éterben, kloroformban és glicerinben bőségesen oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 57 °C. Azonossági vizsgálatok [1] 0,10 g anyagot 1,0 ml 2 M NaOH-oldatban oldunk. A folyadék tejszerűen megzavarosodik, és melegítéskor kloroformszagot áraszt. Lehűtve a kloroform elválása után az oldat feltisztul. A vizes oldatot (fázist) használjuk a [2] szerinti vizsgálathoz.

A klorálhidrát lúgos oldatban kloroformmá és formiáttá hidrolizál: OH Cl3C

-

OH / H2O

-

CHCl3 + HCOO + H2O

OH [2] Az [1] szerinti vizes oldatot 2,0 ml 2 M ecetsav-oldattal és 2,0 ml 0,1 M HgCl2-oldattal melegítjük. Fehér csapadék képződik.

A hangyasav a HgCl2-ot Hg2Cl2-dá redukálja, mely csapadékként leválik: 2 HgCl2 + HCOOH = Hg2Cl2 + 2 HCl + CO2

25

Tisztasági vizsgálatok [1] 2,50 g anyagot 25,0 ml frissen kiforralt és lehűtött vízben oldunk. Az oldat üledékmentes, tiszta és színtelen legyen. Ezt az oldatot használjuk a [2], [3] és [4] szerinti vizsgálatokhoz is. [2] Savasság: 10,0 ml [1] szerinti oldat 0,25 ml 0,01 n NaOH-oldattal és 5 csepp I-metilvörösoldattal elegyítve sárgára színeződjön. [3] Szulfát: legfeljebb 50 μg/g szulfát (SO4). 10,0 ml [1] szerinti oldatot vizsgálunk (V.3., 47. o.). [4] Klorid: legfeljebb 100 μg/g klorid (Cl). 2,5 ml [1] szerinti oldatot vizsgálunk (V.4., 47. o.). [5] Klorál-alkoholát: 0,50 g anyagot 5,0 ml 2 M NaOH-oldattal melegítünk. Az elegyet megszűrjük, és a szűrlethez addig adunk R-I2-oldatot, míg a folyadék barna színű nem lesz. 1 órán belül nem válhatnak ki az elegyből sárga kristálykák.

Az előállítás köztiterméke a klorál-alkoholát (klorál-félacetál), amely lúg hatására hidrolizál. A képződő etanolból jodoform keletkezik, mely kiválik: OH

OH

Cl3C

-

CHCl3 + HCOO + C2H5OH

OC2H5 OI

C2H5OH CH3CHO

OI

-

CH3CHO + I

-

I3C–CHO

OH

-

+ H2O

-

CHI3 + HCOO

-

PHENYTOINUM FENITOIN

O

H N

5,5-difenil-2,4-imidazolidindion, 5,5-difenil-hidantoin C15H12N2O2

N H

Mr = 252,27 g/mol

O

Sajátságok Leírás: Fehér, kristályos por. Szagtalan, íztelen. Oldékonyság: Vízben gyakorlatilag nem, alkoholban mérsékelten, kloroformban bőségesen oldódik. Lúgok sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 294-299 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 40 mg anyagot oldunk 6,0 ml 6 M NH3-oldatban. Az oldat feléhez 1,0 ml 0,5 M AgNO3oldatot elegyítünk. Fehér, kristályos csapadék válik ki.

Ammóniában oldhatatlan ezüstsó keletkezik.

26

[2] Az [1] szerinti oldat másik felét 3 csepp R-Fehling-I-oldattal melegítjük. Rózsaszínű, kristályos csapadék válik le.

A reakció során a fenitoin réz(II)-komplexe keletkezik. Ezen reakció segítségével a fenitoint a barbitáltól, fenobarbitáltól, ciklobarbitáltól és glutetimidtől különböztethetjük meg.

AMINOPHENAZONUM AMINOFENAZON

(CH3)2 N

CH3

Amidazofén Aminopirin 1-fenil-2,3-dimetil-4-(dimetil-amino)-3-pirazolin-5-on,

O

N N

CH3

4,5-(dimetil-amino)-antipirin C13H17N3O Mr = 231,29 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér kristályos por. Szagtalan. Íze gyengén sós, keserű. Fény hatására megsárgul. Oldékonyság: Vízben és éterben oldódik, alkoholban, benzolban, szén-diszulfidban bőségesen oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) gyengén lúgos. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 107-109 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Aminofenazon: kb. 50 mg anyag 5,0 ml vízzel készült oldatát néhány csepp 2 M HCloldattal és 1,0 ml 0,1 M FeCl3-oldattal elegyítve kékesibolya színű lesz. E szín néhány csepp 1 M H2SO4-oldat hozzáadására ibolyásvörösre változik.

Fe3+-ionok hatására indikátor tulajdonságú, színes oxidációs termékek keletkeznek. A reakcióval az aminofenazon a fenazontól megkülönböztethető. [2] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízzel készült oldata 1,0 ml tömény HNO3-val elegyítve (fülke, szemüveg!) ibolyáskék színű lesz. E szín huzamosabb ideig (kb. 1 perc) megmarad. (Különbség a fenazontól és a noraminofenazon-nátrium-meziláttól.)

27

NORAMINOPHENAZI NATRII MESYLAS Noraminophenazonum natrium mesylicum O

NORAMINOFENAZON-NÁTRIUM-MEZILÁT

+ Na – O

Novamidazofén

CH3

S CH2 N

CH3

O

Noraminopirin-nátrium-mezilát Metamizol-nátrium (Metamizolum natricum)

O

Nátrium-N-(1-fenil-2,3-dimetil-3-pirazolin-5-on-4-il)-N-metilamino-metánszulfonát-monohidrát

N N

CH3

C13H16N3NaO4S · H2O Mr = 351,35 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen vagy enyhén sárgás kristályok, illetve fehér vagy enyhén sárgás kristályos por. Szagtalan, íze savanykásan sós. Vizes oldata lassan megsárgul. Oldékonyság: Vízben bőségesen, R-90 %-os alkoholban mérsékelten oldódik. Metanolban oldódik. Éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: kb. 180 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Metánszulfonsav- és aminofenazon-csoport: 0,10 g anyagot 5,0 ml vízben oldunk. Az oldatot 3 csepp 1 M H2SO4-oldattal megsavanyítjuk, és néhány percig forraljuk. Előbb SO2-, majd formaldehidszag érezhető. A lehűtött oldat 1,0 ml 0,1 M FeCl3-oldattól ibolyásvörösre színeződik.

Az anyag szulfittá és formaldehiddé hidrolizál. A kén-dioxid a kénessav bomlásának eredménye. O + Na – O

CH3

S CH2 N

H CH3 N

CH3

O

+ O

N N

CH3

H2SO4 O

CH3

N N Ph

Ph

+ H2SO3 + HCHO + NaHSO4 CH3

Δ SO2 + H2O

[2] Nátrium: egy fém spatulát/csipeszt alaposan megtisztítunk és kiizzítunk, majd az anyag porrá dörzsölt és megnedvesített kis próbájába mártunk. A spatula/csipesz hegyén levő minta a nem világító lángot tartósan élénksárgára festi. [3] Metilamino-fenazon-csoport: kb. 50 mg anyag 5,0 ml vízzel készült oldata 1,0 ml 0,1 M FeCl3-oldattal elegyítve előbb sötétkék, majd halványzöld lesz. (Különbség a nem metilhomológ származékoktól.) [4] Metilamino-fenazon-csoport: kb. 50 mg anyag 5,0 ml vízzel készült oldata 1,0 ml tömény HNO3-oldattól átmenetileg kékre színeződik. (Különbség a fenazontól és az aminofenazontól.)

28

Tartalmi meghatározás Az A.v. [1]-ben leírt savas hidrolíziskor keletkező H2SO3-at határozzuk meg. A kémcsőben megkapott ismeretlen mennyiségű novamidazofént tartalmazó metanolos oldatot összesen 15 ml metanollal maradéktalanul a titrálólombikba mossuk. A hideg vízzel 20 oC alá hűtött oldathoz 2,0 ml R-50 %-os H2SO4-oldatot adunk, és az elegyet késedelem nélkül, max. 20 oC-on 0,1 n (0,05 M) I2-mérőoldattal titráljuk addig, míg a mérőoldat feleslegétől jelentkező sárga szín 1 percig állandó marad. 1,00 ml 0,1 n (0,05 M) I2-mérőoldat 17,568 mg novamidazofénnel egyenértékű.

Megj.: - Hűtést nem alkalmazva, illetve a titrálást nem rögtön elkezdve az oldatból SO2 távozhat (lásd A.v. [1]). - A titrálás folyamán az oldatnak nagyon halványsárga színe van, de ez még nem a végpontot jelenti; a végpont közeledtét az jelzi, hogy a mérőoldat becseppentésekor létrejövő sárgásbarna szín egyre lassabban tűnik el. H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2 HI Adjuk meg, mennyi novamidazofént tartalmazott a kiadott kémcső! Számoljuk ki az eredményt a titer alkalmazása nélkül is!

6. TÉMA ACIDUM ACETYLSALICYLICUM ACETIL-SZALICILSAV

COOH

O-Acetil-szalicilsav C9H8O4 Mr = 180,16 g/mol

CH3

O O

Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér, kristályos por. Csaknem szagtalan, legfeljebb enyhén ecetsavszagú. Íze gyengén savanyú, jellegzetes. Oldékonyság: Vízben kevéssé, alkoholban bőségesen oldódik. Éterben és kloroformban oldódik. Lúgokban és alkáli-karbonát-oldatokban bomlás közben, sóképződéssel oldódik. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+19) savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 134-136 °C. Azonossági vizsgálat Szalicilát: 0,2 g anyagot 4 ml 2 M NaOH-oldattal 3 percig forralunk. Lehűtés után 5 ml 1 M H2SO4-oldatot adunk az elegyhez, majd a kivált kristályos csapadékot kiszűrjük, vízzel mossuk és megszárítjuk. Az így kapott anyagból 20 mg-ot melegítéssel 10 ml vízben oldunk, majd ezen oldat 1 ml-éhez 1 ml 0,1 M FeCl3-oldatot adunk. Ibolyaszínű oldat keletkezik, melynek színe 1 csepp 96 %-os ecetsav hozzáadása után is megmarad.

Az acetil-szalicilsavat lúgosan elhidrolizáljuk, a keletkező Na-só (lásd a tartalmi meghatározás első egyenletét) savval szalicilsavat ad, mely vas(III)-ionnal színes komplexet alkot. Tisztasági vizsgálat Szabad szalicilsav: legfeljebb 0,5 mg/g. 0,10 g anyagot 2,0 ml alkoholban oldunk és 18,0 ml vízzel és 0,10 ml 0,1 M FeCl3-oldattal elegyítjük. 1 perc elteltével az elegy színe nem lehet erősebb, mint a referencia oldaté. Referencia oldat: Szalicilsav összehasonlító oldat (c = 0,1 mg/ml) 0,50 ml-éhez 2,0 ml alkoholt, 17,5 ml vizet, 2 csepp 2 M ecetsav-oldatot és 0,10 ml 0,1 M FeCl3-oldatot elegyítünk.

29

Tartalmi meghatározás A főzőpohárban kapott, acetil-szalicilsavat tartalmazó porkeveréket 20,00 ml 0,1 n NaOH-mérőoldatban oldjuk, majd 10 ml frissen kiforralt vizet adunk hozzá. A főzőpoharat óraüveggel lefedve az oldatot kb. 10 percig forraljuk (forrkő!). Ezután a lehűtött oldathoz 5 csepp I-fenolftalein indikátort adunk, és a vöröseslila elegyet potenciometrikusan 0,1 n HCloldattal elszíntelenedésig titráljuk. 1,00 ml 0,1 n NaOH-oldat 9,0080 mg acetil-szalicilsavval egyenértékű.

Fölös NaOH-oldattal melegítve a készítmény nátrium-szalicilátra és nátrium-acetátra hidrolizál, melyek mellett a NaOH fölöslege sósavval, fenolftaleint használva visszamérhető. Az alkalmazott indikátor mellett a fenolos hidroxil-csoport által fenolátként kötött nátriumot is visszatitráljuk, a karboxilátként kötött nátriumok a fenolftalein átcsapási pH-ján változatlanul maradnak. (Tehát a bemért NaOH-o. és a fogyott HCl-o. térfogatkülönbsége által megadott NaOH mennyisége az acetil-szalicilsav plusz az abból képződött karboxilát mennyiségével ekvivalens.) A lúgos hidrolízis: -

COOH

+ COO Na

+ CH3COO - Na + + 2 H2O

+ 3 NaOH OCOCH3

O Na +

A visszatitrálás sósavval, fenolftalein mellett: NaOH

+ HCl

=

NaCl + H2O

-

-

+ COO Na

+ COO Na

+ HCl

=

+ NaCl

-

O Na + CH3COO - Na +

OH + HCl

X

Ábrázoljuk a titrálási görbét mm-papíron és határozzuk meg az inflexiós pontot, valamint a hozzá tartozó fogyást grafikusan. Adjuk meg, mennyi acetil-szalicilsavat tartalmazott a kiadott porkeverék! Számoljuk ki az acetil-szalicilsav mennyiségét a titer használata nélkül is!

PHENACETINUM FENACETIN p-etoxi-acetanilid

O H5C2O

C10H13NO2

N H

CH3

Mr = 179,22 g/mol Sajátságok Leírás: Színtelen, csillogó kristályok vagy fehér, kristályos por. Szagtalan, íze enyhén keserű. Oldékonyság: Vízben alig, forró vízben mérsékelten oldódik. Éterben kevéssé, alkoholban és kloroformban oldódik. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 134-137 °C.

30

Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 50 mg anyag néhány csepp tömény HNO3-oldattal lecseppentve narancsszínű.

Az anyag nitrálásakor sárga színű 2- és 3-nitro-fenacetin keletkezik. [2] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml 1 M H2SO4-oldattal 2 percig forralunk. A lehűtött, megszűrt és vízzel 5,0 ml-re kiegészített oldat 1 csepp 0,25 M K2CrO4-oldattól előbb ibolyaszínű, később rubinvörös lesz.

A savas hidrolíziskor képződő p-fenetidin előbb bomlékony, ibolyaszínű indamin-bázissá, majd rubinvörös fenil-fenazin-származékká oxidálódik: NHAc EtO

NH2

H + / H2O EtO

OEt

N

ox. EtO

HN NH2 EtO

N

OEt

+

EtO

N -

HSO4

OEt

Tisztasági vizsgálatok [1] p-Fenetidin: 0,30 g anyagot 1,0 ml alkohollal, 3,0 ml vízzel és 1 csepp ötszörösére felhígított 0,1 n I2-oldattal elegyítünk, majd felforraljuk. Az oldat legfeljebb halványsárgára színeződhet, de nem lehet narancs vagy vörös színű. [2] Acetanilid (fenol): 0,40 g anyagot 8,0 ml vízzel 1 percig forralunk. A rázogatás közben lehűtött oldatot megnedvesített papírszűrőn szűrjük. A szűrlethez annyi R-brómos-vizet csepegtetünk, hogy a folyadék sárgára színeződjön. Az oldat nem zavarosodhat meg és belőle csapadék nem válhat ki.

p-Bróm-acetanilid és/vagy 2,4,6-tribróm-fenol képződik.

ACIDUM BENZOICUM BENZOESAV C7H6O2

COOH

Mr = 122,12 g/mol Sajátságok Leírás: Apró, színtelen kristálykák vagy fehér, laza kristályos por. Szaga enyhén aromás, íze gyengén édeskés, karcos. Pora a nyálkahártyát izgatja. Óvatosan hevítve megolvad és szublimál; vízgőzzel desztillál. Oldékonyság: Vízben kevéssé, R-90 %-os alkoholban, éterben és kloroformban bőségesen oldódik. Forró vízben oldódik. Lúgok sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vizes rázadékának (0,2+20) szűrlete savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 121-124 °C.

31

Azonossági vizsgálat Benzoát: kb. 50 mg anyagot 1,0 ml 0,1 M NaOH-oldat és 10,0 ml víz elegyében enyhe melegítéssel oldunk. A rázogatás közben lehűtött oldatot szűrjük, a szűrlethez 4-5 csepp 0,1 M FeCl3-oldatot elegyítünk. Halvány, hússzínű csapadék képződik, mely kb. 10 csepp 2 M HCloldatban feloldódik.

Hasonlóan az acetátokhoz, hárommagvú vas(III)-komplex, dihidroxi-hexabenzoáto-triferri(III)-monobenzoát csapadék válik le. (Ha oldáskor fölöslegben alkalmazzuk a lúgot, rozsdabarna Fe(OH)3 csapadék keletkezik.) Sav hatására a komplex elbomlik.

HO

Fe

Ph

Ph

O C O Ph

O C O Ph

O C O Fe

O C O Fe OH

O C O

O C O

Ph

Ph

+

PhCOO

-

Tisztasági vizsgálatok [1] Színező anyagok: 0,30 g anyagot 15 ml vízben melegítéssel oldunk, majd a rázogatás közben lehűtött, csapadékos folyadékot megszűrjük. A szűrlet színtelen legyen. Ezt a szűrletet használjuk a [2] és [3] szerinti vizsgálatokhoz. [2] Benzaldehid: 5,0 ml [1] szerinti szűrlethez 2,5 ml R-fukszin-kénessav-oldatot (Schiffreagens) öntünk. Az elegy 5 percen belül nem színeződhet el.

A Schiff-reakció aldehidek kimutatására alkalmas. Színes addíciós termék keletkezik: +

NH2

H2N

H2N

Ph

NH3

SO3H

H N

+

NH3

SO3H

OH

+

Cl

-

H2SO3

PhCHO

-

HSO3

CH3

-

HSO3 CH3

CH3

NH2

HN

NH2

fukszin

Schiff-reagens

Ph OH

H2SO3

+

NH2

H2N

H2N

NH3

SO3H

-

-

HSO3

HSO3 – H2SO3

CH3 +N

Ph OSO2H

CH3 HN

Ph OSO2H

[3] Redukáló anyagok: 5,0 ml [1] szerinti szűrlethez 0,5 ml 1 M H2SO4-oldatot és 0,25 ml 0,01 n KMnO4-oldatot elegyítünk. Az oldat 5 perc múlva is piros maradjon.

32

RESORCINUM REZORCIN

OH

HO

m-hidroxi-fenol C6H6O2 Mr = 110,11 g/mol Sajátságok

Leírás: Színtelen, esetleg enyhén vörösessárga kristályok vagy kristályos por. Szaga enyhe, jellegzetes, íze édeskés, majd karcos. Levegőn és fény hatására megpirosodik. Oldékonyság: Vízben, R-90 %-os alkoholban, éterben és glicerinben bőségesen, kloroformban kevéssé oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 109-113 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 50 mg anyag 2,0 ml vízzel készült oldata 4-5 csepp 0,1 M FeCl3-oldattól kékesibolya színűvé válik. Ez a szín pár csepp 2 M NH3-oldattól barnássárgára változik.

Háromligandumos vas(III)-komplex képződik, melynek ammónium-sója barnássárga. [2] Kb. 50 mg anyagot oldunk 1,0 ml 2 M NaOH-oldatban. Az oldatot 1 csepp kloroformmal elegyítjük, és összerázzuk. Az enyhén melegített elegy megvörösödik, majd 2 M ecetsavoldattal átsavanyítva sárga színű lesz.

Ezt a vizsgálatot Guareschi-Lustgarten-reakciónak nevezik, mely során kondenzációs reakcióban egy piros színű difenil-metán-festéksó képződik, melyből ecetsav hatására gyűrűzáródással sárga színű xantén típusú vegyület jön létre: HO

2

OH

NaOH

NaO

OH HO

O

CHCl3

NaO

ONa

OH HO +

H+

HO

O

O

– H2 O

piros

sárga

[3] Kb. 10 mg anyagot 2,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 2,0 ml R-brómos-vízzel összerázzuk. Sárgásfehér csapadék (2,4,6-tribróm-rezorcin) válik ki. Br OH Br

Br OH

Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok: 0,50 g anyagot 10,0 ml frissen kiforralt és lehűtött vízben maradék nélkül, tisztán oldódjon. Az oldat színe nem lehet erősebb, mint a P 2 színmértékoldaté. Ezt az oldatot használjuk a [2] és [3] szerinti vizsgálatokhoz.

33

[2] Fenol: 5,0 ml [1] szerinti oldat forrásig melegítve nem lehet fenolszagú. [3] Pirokatechin: 5,0 ml [1] szerinti oldat 5 csepp 0,5 M Pb(OAc)2-oldattal elegyítve 2 percen belül nem zavarosodhat meg.

O

A pirokatechinből rosszul oldódó ólomvegyület képződik:

Pb O

THYMOLUM TIMOL

HO

5-metil-2-izopropil-fenol

H3C

C10H14O

CH3

Mr = 150,22 g/mol

H3C

Sajátságok Leírás: Színtelen, áttetsző, többnyire nagyobb kristályok. Szaga jellegzetes, a kakukkfűére emlékeztető. Íze fűszeres, csípős. Fény hatására bomlik. Oldékonyság: Vízben alig, alkoholban és éterben bőségesen, kloroformban nagyon bőségesen, glicerinben kevéssé oldódik. Tömény ecetsavban oldódik. Alkáli-lúgok sóképzéssel oldják. Kémhatás: Vizes rázadéka (0,1+20) gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 48-52 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 2 mg anyagot enyhe melegítéssel 2,0 ml vízben oldunk, és a kihűlt oldathoz néhány csepp R-brómos-vizet elegyítünk. Törtfehér csapadék keletkezik. [2] Kb. 20 mg anyagot 5,0 ml tömény ecetsavban oldunk, majd 5 csepp tömény kénsavat és 1 csepp 2 M HNO3-oldatot elegyítünk hozzá. Az oldat ráeső fényben kékeszöld. Áteső fényben vörösbarna színű, és e szín fokozatosan erősödik. [3] 0,10 g anyagot enyhe melegítéssel 1,0 ml 2 M NaOH-oldatban oldunk. Színtelen vagy halványpiros oldat keletkezik. A néhány csepp kloroformmal összerázott oldat felmelegítve ibolyaszínű lesz.

7. TÉMA CHLORPROMAZINI HYDROCHLORIDUM Chlorpromazinum chloratum

CH3

KLÓRPROMAZÍNIUM-KLORID

+

-

N H CH3

2-klór-10-[3-(dimetil-amino)-propil]-fenotiazin-hidroklorid

N

C17H19ClN2S · HCl

Cl

Cl

Mr = 355,32 g/mol

S Sajátságok Leírás: Fehér vagy enyhén sárgás, kristályos por. Szagtalan, íze keserű. Fény hatására bomlik. Oldékonyság: Vízben nagyon bőségesen, alkoholban és kloroformban bőségesen oldódik. Éterben és benzolban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) savanyú vagy gyengén savanyú.

34

Fizikai mutatószám Olvadáspont: 194-198 °C. Azonossági vizsgálatok

Megj.: a fenotiazin-vázas vegyületek azonossági vizsgálatai közül a klorogénes reakciót érdemes a 3 származéknál egymással párhuzamosan végezni. [1] Fenotiazinil-csoport: kb. 20 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 2,0 ml kloroformmal elegyítjük. Az elegyhez 6 csepp R-ammónium-[tetratiocianáto-kobaltát(II)]oldatot adunk. Kb. 1 perces erőteljes rázogatás után hagyjuk az oldatot feltisztulni. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis kék, a felső halvány rózsaszínű lesz.

A klórpromazin kloroformban kék színnel oldódó komplexe képződik: (NH4)2[Co(SCN)4] + 2 B·HCl → B2[Co(SCN)4] + 2 NH4Cl (B = klórpromazin) [2] Klórpromazin: kb. 10 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 3,0 ml kloroformmal, 2 csepp 2 M HCl-oldattal és 2 csepp 5 %-os klorogén-oldattal elegyítjük, majd alaposan összerázzuk. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis színtelen, a felső fázis piros színű. (Megkülönböztetés a prometazintól és a levomepromazintól.)

A klórpromazint a klór színes szemikinoidális termékké oxidálja. A termék feltételezett szerkezete: CH3

Cl + N H CH3

+

.N

-

Cl

S

[3] Klorid: kb. 50 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldattal elegyítjük. Fehér csapadék válik ki.

LEVOMEPROMAZINI MALEAS Levomepromazinum hydrogenmaleinicum

CH3

CH3 +

LEVOMEPROMAZÍNIUM-HIDROGÉN-MALEINÁT

N H CH3

(R)-(–)-10-[2-metil-3-(dimetil-amino)-propil]2-metoxi-fenotiazin-hidrogén-maleinát

N

C19H24N2OS · C4H4O4

COO

-

OCH3 COOH

Mr = 444,54 g/mol

S

Sajátságok Leírás: Fehér vagy sárgásfehér, kristályos por. Fény hatására bomlik. Oldékonyság: Vízben gyakorlatilag nem oldódik. Alkoholban kevéssé, dimetil-formamidban bőségesen oldódik. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+9) savanyú vagy gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 185-189 °C (bomlik).

35

Azonossági vizsgálatok [1] Fenotiazinil-csoport: kb. 20 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 2,0 ml kloroformmal elegyítjük. Az elegyhez 6 csepp R-ammónium-[tetratiocianáto-kobaltát(II)]oldatot adunk. Kb. 1 perces erőteljes rázogatás után hagyjuk az oldatot feltisztulni. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis kék, a felső halvány rózsaszínű lesz. [2] Levomepromazin: kb. 10 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 3,0 ml kloroformmal, 2 csepp 2 M HCl-oldattal és 2 csepp 5 %-os klorogén-oldattal elegyítjük, majd alaposan összerázzuk. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis színtelen, a felső fázis kékesibolya színű. (Megkülönböztetés a prometazintól és a klórpromazintól.)

PROMETHAZINI HYDROCHLORIDUM Promethazinum chloratum

H3C H CH3 +N

PROMETAZÍNIUM-KLORID 10-[2-(dimetil-amino)-propil]-fenotiazin-hidroklorid

Cl

C17H20N2S · HCl

-

CH3 N

Mr = 320,88 g/mol

S

Sajátságok

Leírás: Fehér vagy sárgásfehér, kristályos por. Szagtalan, íze keserű. Fény hatására bomlik. Oldékonyság: Vízben nagyon bőségesen, alkoholban és kloroformban bőségesen oldódik. Éterben és etil-acetátban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: kb. 223 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Fenotiazinil-csoport: kb. 20 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 2,0 ml kloroformmal elegyítjük. Az elegyhez 6 csepp R-ammónium-[tetratiocianáto-kobaltát(II)]oldatot adunk. Kb. 1 perces erőteljes rázogatás után hagyjuk az oldatot feltisztulni. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis kék, a felső halvány rózsaszínű lesz. [2] Prometazin: kb. 10 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 3,0 ml kloroformmal, 2 csepp 2 M HCl-oldattal és 2 csepp 5 %-os klorogén-oldattal elegyítjük, majd alaposan összerázzuk. Az elkülönülő alsó (kloroformos) fázis vörösibolya, a felső fázis vöröshagymaszínű lesz. (Megkülönböztetés a klórpromazintól és a levomepromazintól.) [3] Klorid: kb. 50 mg anyagot 3,0 ml vízben oldunk, és az oldatot 1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldattal elegyítjük. Fehér csapadék válik ki. Tartalmi meghatározás (A) A kémcsőbe kiadott, ismeretlen mennyiségű prometazin-hidrokloridot tartalmazó anyagot ecetsav-anhidriddel a titráló lombikba mossuk, majd az oldatot szintén ecetsav-anhidriddel 30 ml-re kiegészítjük. Az oldatot késedelem nélkül 0,1 n HClO4-mérőoldattal, 3 csepp I-malachitzöld-oldat mellett zöld színből sárga színig titráljuk. 1,00 ml 0,1 n HClO4-oldat 32,088 mg prometazínium-kloriddal egyenértékű. Adjuk meg, mennyi prometazínium-kloridot tartalmazott a kémcső! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is!

36

IMIPRAMINI HYDROCHLORIDUM Imipraminum chloratum IMIPRAMÍNIUM-KLORID 10,11-dihidro-5-[3-(dimetil-amino)-propil]5H-dibenzo[b,f]azepin-hidroklorid

N

C19H24N2 · HCl

+

Mr = 316,87 g/mol

Cl

-

H CH3 N CH3

Sajátságok Leírás: Fehér vagy csaknem fehér, kristályos por. Szagtalan vagy csaknem szagtanan, íze égető, csípős; a nyelvet érzésteleníti. Fényre érzékeny. Oldékonyság: Vízben, alkoholban, kloroformban, dimetil-formamidban és tömény ecetsavban bőségesen oldódik. Benzolban és éterben gyakorlatilag nem oldódik. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 172-174 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 5 mg anyag 2,0 ml tömény HNO3-oldatban intenzív kék színnel oldódik. [2] Klorid: kb. 50 mg anyagot 2,0 ml vízben oldunk, és az oldatot néhány csepp 2 M HNO3oldattal és 1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldattal elegyítjük. Fehér csapadék válik ki.

Megj.: a HNO3-oldat hatására átmenetileg fehér csapadék válhat ki, mely az oldat összerázásakor feloldódik.

PHENOLPHTHALEINUM FENOLFTALEIN

OH

HO

3,3-bisz(4-hidroxi-fenil)-ftalid, (3,3-bisz(4-hidroxi-fenil)-1(3H)-izobenzofuranon)

O

C20H14O4 Mr = 318,33 g/mol

O

Sajátságok Leírás: Fehér vagy sárgásfehér, kristályos vagy amorf por. Szagtalan, íztelen. Oldékonyság: Vízben gyakorlatilag nem, éterben kevéssé, kloroformban alig oldódik. R-90 %-os alkoholban oldódik. Lúgok sóképzéssel oldják. Híg lúggal készült oldata piros színű. Kémhatás: Vizes rázadéka (1+19) gyengén savanyú. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 258-263 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 10 mg anyag 1,0 ml 5 M NaOH-oldatban halvány rózsaszínnel oldódik. Az oldat vízzel felhígítva lassan (percek múlva) élénk bíborpiros színű lesz.

Tömény lúgos oldatban, a laktongyűrű felnyílásával színtelen trifenil-karbinol-származék keletkezik, mely vízzel hígítva kinoidális szerkezetű festékké alakul:

37

OH

HO

+

Na O

O - Na +

O - Na +

O

5 M NaOH-o. OH

O

-

COO Na -

COO Na

O

+

+

[2] Kb. 10 mg anyag 1,0 ml tömény kénsavban narancsszínnel oldódik.

Tömény savban egy stabilis, színes karbokation keletkezik:

Tisztasági vizsgálat Fluorán: 0,25 g anyagot 1,0 ml 2 M NaOH-oldatban pár perces rázogatással oldunk, majd az oldatot 20 ml vízzel hígítjuk. Az anyag teljesen oldódjon fel, és a piros színű oldat tiszta legyen.

Az előállításból eredő fluorán fenolos hidroxil-csoportot nem tartalmaz, így lúgban nem oldódik és laktongyűrűje csak melegítéssel nyílik fel. Megj.: a fenolftalein NaOH-oldatban való feloldódásáról a kémcső erős lámpafénnyel történő átvilágításával győződhetünk meg. (Az oldat tömény, így nagyon sötét bordó színű.) O

O O fluorán

METHENAMINUM METÉNAMIN

N

hexametilén-tetramin, urotropin

N N

1,3,5,7-tetraaza-triciklo[3.3.1.13,7]dekán

N

C6H12N4 Mr = 140,19 g/mol Sajátságok

Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér, kristályos por. Csaknem szagtalan. Íze édeskés, utóbb kesernyés. Oldékonyság: Vízben bőségesen oldódik, alkoholban és kloroformban oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) gyengén lúgos. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 280 °C (szublimál).

38

Azonossági vizsgálatok [1] Formaldehid: 0,10 g anyagot 1,0 ml víz és 1,0 ml 2 M HCl-oldat elegyében oldunk, majd az oldatot felforraljuk. Formaldehidszag érezhető.

A meténamin sav hatására hidrolizál; formaldehid képződik: (CH2)6N4 + 4 H+ + 6 H2O = 4 NH4+ + 6 HCHO Ezt az oldatot használjuk a [2] szerinti vizsgálathoz is. [2] Ammónia: az [1] szerinti oldathoz lehűlés után 3,0 ml 2 M NaOH-oldatot adunk és ismét felforraljuk. Ammóniaszag érezhető. NH4+ + OH- = NH3 + H2O Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok: 1,00 g anyagot 20,0 ml vízben maradék nélkül, tisztán és színtelenül oldódjék. Ezt az oldatot használjuk az [3] és [4] szerinti vizsgálatokhoz is. [2] Nehézfémek: legfeljebb 10 μg/g Pb vagy Fe. 1,00 g anyagot 15,0 ml vízben oldva vizsgálunk (V.2., 46. o.). [3] Ammónia, paraformaldehid: 5,0 ml [1] szerinti oldathoz 5 csepp R-K2[HgBr2I2]-oldatot (Nessler-Winkler reagens) elegyítünk. Egyszeri felforralás után az oldat nem változhat. A reagens ammóniát tartalmazó oldatban sárgásbarna csapadékképződést (hígabb oldatban sárgásbarna elszíneződést) okoz. (A reagens lúgos kémhatású, így az NH4+-ionokból is NH3 képződik). NH3 + 2 [HgI2Br2]2– + 3 OH– = HgO · Hg(NH2)I + 3 I– + 4 Br– + 2 H2O [4] Szulfát: legfeljebb 100 μg/g szulfát (SO4). 10,0 ml [1] szerinti oldatot vizsgálunk (V.3., 47. o.). Tartalmi meghatározás (B) A kémcsőben kiadott, ismeretlen mennyiségű meténamint tartalmazó keveréket összesen 10-15 ml vízzel maradéktalanul 100 ml-es Erlenmeyer-lombikba mossuk, majd az oldatot 25,00 ml 0,1 n HCl-mérőoldattal elegyítjük. (A HCl-mérőoldatos bürettát használjuk.) Kevés forrkövet szórva az oldatba, s a lombik szájába kis tölcsért helyezve a folyadékot 15 percig élénken forraljuk. Az elpárolgó vizet időnként pótoljuk úgy, hogy az oldat térfogata 20 ml alá ne csökkenjen. Lehűtés után az oldatban a sav feleslegét 0,1 n NaOH-oldattal, metilvörös indikátort alkalmazva visszamérjük. Hagymahéj színig titrálunk. 1,00 ml 0,1 n HCl-oldat 3,5048 mg meténaminnal egyenértékű. A titrálás potenciometrikusan is végrehajtható, ebben az esetben a titrálási görbét mm-papíron ábrázoljuk és grafikusan határozzuk meg az inflexiós pontot, valamint a hozzá tartozó fogyást. Adjuk meg, mennyi meténamint tartalmazott a kiadott kémcső! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is! (CH2)6N4 + 4 HCl + 6 H2O = 4 NH4Cl + 6 HCHO

39

8. TÉMA GLYCEROLUM (85 PER CENTUM) 85 %-os GLICERIN propán-1,2,3-triol C3H8O3 Mr = 92,09 g/mol

OH OH OH

Az anyag 83,5-88,5 %(m/m) propán-1,2,3-triolt tartalmaz. Sajátságok Leírás: Színtelen vagy csaknem színtelen, tiszta, igen nedvszívó, szirupszerű, zsíros tapintású folyadék. Oldékonyság: Vízzel és alkohollal elegyedik; acetonban kevéssé oldódik; zsíros olajokban és illóolajokban gyakorlatilag nem oldódik. Azonossági vizsgálatok [1] 1 ml anyagot 0,5 ml tömény salétromsavval elegyítünk. Az elegy felszínére 0,5–1,0 cm-nyi 10 %-os K2Cr2O7-oldatot rétegzünk. A fázisok érintkezési felületén kék színű gyűrű keletkezik. A kék szín 10 percen belül nem terjed át az alsó fázisra.

Savas közegben a dikromát-ionok a primer és szekunder alkoholokat oxidálják, miközben kék színű króm(III)-ionok keletkeznek. [2] Kémcsőben 2 g KHSO4-ra 1 ml anyagot mérünk. A kémcső szájába vattát nyomunk, majd azt lúgos K2[HgI4]-oldattal* itatjuk át. Ha az elegyet vízfürdőn melegítjük, a keletkező gőz a vattán áthatolva 15 percen belül szürkésfekete elszíneződést okoz. * Lúgos K4[HgI4]-oldat: közvetlenül a felhasználás előtt a 0,33 M K2[HgI4]-oldatot azonos térfogatú 6 M NaOH-oldattal elegyítjük.

Megj.: a vattán először átmeneti sárgásbarna szín jelenik meg. Melegítés és KHSO4 hatására vízkilépéssel akrolein keletkezik, ami redukálja a lúgos kálium-tetrajodomerkurátot (Nessler-reagens) akrilsav és elemi higany képződése közben:

Tisztasági vizsgálatok Cukrok: Mérőhengerben 2,5 ml anyagot vízzel 5 ml-re egészítünk ki. A parafilmmel lezárt mérőhengerben a fázisokat alaposan összeelegyítjük. A kémcsőbe áttöltött oldatot 0,5 ml 1 M kénsavval elegyítjük, majd vízfürdőn 5 percig melegítjük, ezután 1,5 ml 2 M NaOH-oldattal elegyítjük. 0,5 ml 0,5 M CuSO4-oldatot hozzácsepegtetése után az elegy tiszta és kék színű legyen; az oldat további 5 perces, vízfürdőn történő melegítés után is kék maradjon és csapadék ne képződjék.

40

Tartalmi meghatározás A kémcsőben kiadott, ismeretlen mennyiségű glicerint 40–50 ml vízzel maradéktalanul (!) 250 ml-es Erlenmeyer-lombikba mossuk, majd az elegyhez 25,0 ml savas NaIO4-oldatot* adunk. Az oldatot 15 percre fénytől védett helyre tesszük, majd 5,0 ml etilénglikol-oldatot (c=500 g/l) mérünk hozzá és ismét fénytől elzárt helyre rakjuk. 20 perc elteltével az oldatot 0,5 ml I-fenolftalein-oldatot alkalmazva 0,1 n NaOH-mérőoldattal halvány rózsaszínig titráljuk. A kapott fogyásból ki kell vonni a vak mintára fogyott mérőoldat térfogatát. 1,00 ml 0,1 n NaOH-oldat 9,20 mg vízmentes glicerinnel egyenértékű. * savas NaIO4-oldat: 1 térfogatrész 0,1 M kénsav és 20 térfogatrész 0,1 M NaIO4-oldat elegye.

A nátrium-metaperjodátból (NaIO4) kénsav hatására metaperjódsav (HIO4) szabadul fel, melyből egyensúlyi reakcióban ortoperjódsav (H5IO6) keletkezik. Az ortoperjódsav a vicinális poliolokat úgy oxidálja, hogy a láncvégi CH2–OH csoportokból formaldehid, a láncközi CH–OH részekből hangyasav keletkezik. A titrálás során a keletkezett hangyasav és jódsav (HIO3) összmennyiségét határozzuk meg NaOH-mérőoldattal. Annak érdekében, hogy a sav-bázis titrálást a feleslegben maradt perjódsav ne zavarja, etilénglikol segítségével alakítjuk át jódsavvá. A vak titrálás során a keletkezett jódsavra fogyó NaOH mennyiségét határozzuk meg. HO–CH2–CH(OH)–CH2–OH + 2 H5IO6 = 2 HCHO + HCOOH + 2 HIO3 + 5 H2O HO–CH2–CH2–OH + H5IO6 = 2 HCHO + HIO3 + 3 H2O Adjuk meg, mennyi 100 %-os (vízmentes) glicerint tartalmazott a kiadott kémcső! Számítsuk ki az eredményt a titer használata nélkül is!

ACIDUM CITRICUM CITROMSAV

COOH

C6H8O7 · H2O

HO

Mr = 210,14 g/mol

COOH . H2O COOH

Sajátságok Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér, kristályos por. Szagtalan, íze erős hígításban is savanyú. Szobahőmérsékleten nem változik, száraz levegőn elmállik. Oldékonyság: Vízben és R-90 %-os alkoholban bőségesen, éterben mérsékelten, kloroformban gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+9) savanyú. Fizikai mutatószám Közelítő olvadáspont: 135-154 °C. (135 °C-on kezdi kristályvizét elveszteni.) Azonossági vizsgálat Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízben oldunk, és 2,0 ml R-HgSO4-oldattal elegyítve felforraljuk. A forró folyadékba 2,0 ml 0,03 M KMnO4-oldatot csepegtetve, elszíntelenedés közben dús, fehér, kristályos csapadék keletkezik.

A KMnO4 a citromsavat aceton-dikarbonsavvá oxidálja, mely HgSO4-oldattal (Denigés-reagens) vízben rosszul oldódó bázisos sót képez: O H2C COOH C O H2C COOH

HgSO4

H2C C O H2C O

aceton-dikarbonsav

41

O O

Hg . HgSO4 . 2 HgO

Tisztasági vizsgálat Oxálsav, borkősav: kb. 40 mg anyagot 4,0 ml vízben oldunk, majd 2,0 ml 2 M NH3-oldattal és 2,0 ml 0,25 M CaCl2-oldattal elegyítjük. Az oldat heves összerázás után, 5 percen belül nem zavarosodhat meg.

Az oxálsav és borkősav kálciumsói vízben rosszul oldódnak.

GLUCOSUM ANHYDRICUM VÍZMENTES GLÜKÓZ

1 CHO

(+)-α-D-glükopiranóz, dextróz

2

C6H12O6

HO

Mr = 180,16 g/mol

Sajátságok

6

OH

5

3 4

OH

5

OH

6

OH

4

OH

6

HO

O

OH

5 1

HO

OH OH

OH

1 3 2

2

HO 3

O

4

HO

OH

Leírás: Fehér, kristályos por. Szagtalan, íze édeskés. Oldékonyság: Vízben bőségesen, alkoholban mérsékelten, kloroformban és éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 150-152 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízben oldunk, 1,0 ml R-Cu(OAc)2-oldatot elegyítünk hozzá és a világoskék folyadékot nyílt lángban, 2-3 percig melegítjük. 10 perc állás után finom eloszlású vörös csapadék keletkezik, mely a kémcső aljára és falára tapad. (Különbség a laktóztól és a szacharóztól.)

A glükóz már a réz(II)-acetátot is réz(I)-oxiddá redukálja, miközben glükonsavvá oxidálódik: CHO

ox.

COOH

[2] 0,15 g anyagot 3,0 ml vízben oldunk, 3,0 ml 6 M NH3-oldatot adunk hozzá, és 10 percre vízfürdőbe helyezzük. Az oldat sárga színű lesz. (Különbség a laktóztól, amely narancspiros, valamint a szacharóztól, amely színtelen.) Tisztasági vizsgálatok [1] Oldhatatlan és színező anyagok: 0,50 g anyag 1,0 ml vízben forralás közben tisztán oldódjon. Az oldat szagtalan legyen, és színe nem lehet erősebb, mint az S3 szín-mértékoldaté. A lehűtött és 10 ml-re kiegészített oldatot használjuk a [2] szerinti vizsgálathoz is. [2] Dextrin, keményítő és redukáló anyagok: 5,0 ml [1] szerinti oldat és 5,0 ml víz elegyéhez, másik kémcsőben 10,0 ml vízhez, 1-1 csepp 2 M HCl-oldatot és 0,50-0,50 ml 0,01 n I2-oldatot elegyítünk. A két oldat színe között nem lehet különbség.

Jóddal a dextrin vörös, a keményítő kék színeződést ad. Redukáló anyagok jelenlétében a jód színe eltűnik.

42

LACTOSUM LAKTÓZ (+)-4-O-β-D-galaktopiranozil-D-glükóz-monohidrát, tejcukor C12H22O11 · H2O

OH

Mr = 360,31 g/mol

O OH HO

HO

OH

O

OH .H O 2

O O OH

HO

HO

OH . H 2O

O

OH HO

Sajátságok

O

OH

HO

OH

OH

Leírás: Fehér, kristályos por. Szagtalan, íze gyengén édes. Oldékonyság: Vízben bőségesen, R-90 %-os alkoholban alig, kloroformban és éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 219 °C (bomlik). Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízben oldunk, és 1,0 ml R-Cu(OAc)2-oldatot elegyítünk hozzá. A világoskék folyadék nyílt lángban melegítve legfeljebb zöldes árnyalatú lesz, de néhány perces állás alatt finom eloszlású vörös csapadék nem keletkezik benne. (Különbség a gükóztól.) Kihűlés után 2,0 ml 2 M NaOH-oldatot elegyítünk a folyadékhoz, és 2 percen át tovább melegítjük. Dús, téglapiros csapadék válik le. (Különbség a szacharóztól.)

A laktóz gyengébb redukáló képességű, mint a glükóz, és csak erősen lúgos közegben választ le réz(I)oxidot. [2] 0,15 g anyagot 3,0 ml vízben oldunk, 3,0 ml 6 M NH3-oldatot adunk hozzá, és 10 percre vízfürdőbe helyezzük. Az oldat narancspiros színű lesz. (Különbség a glükóztól, amely sárga, valamint a szacharóztól, amely színtelen.) [3] 0,50 g anyagot 1 ml tömény HNO3-oldattal 30 percen át forró vízfürdőben melegítünk. A lehűtött reakcióelegyet óvatosan 1 ml vízhez öntjük, és 1 órán át szobahőmérsékleten állni hagyjuk, a kémcső tartalmát időnként összerázzuk. Lassanként dús, fehér csapadék válik le. (Különbség a glükóztól és a szacharóztól.)

A laktóz hidrolizál, a képződő galaktóz galaktózsavvá (nyálkasav) oxidálódik, mely fehér csapadék formájában kiválik. COOH OH HO HO OH COOH galaktózsav

Megj.: a tömény savak hígításakor mindenképpen a vízhez adagoljuk a savat, lassan, rázogatás közben, a kémcső falán becsorgatva! Fülke alatt dolgozzunk, viseljünk védőszemüveget és kesztyűt! Tisztasági vizsgálat Fehérje: 0,20 g anyag 2,0 ml vízzel készült oldata 3 csepp R-csersav-oldattól nem zavarosodhat meg.

43

SACCHARUM Saccarosum

OH

SZACHARÓZ (+)-α-D-glükopiranozil-(1↔2)-β-D-fruktofuranozid,

O

szukróz, répacukor

OH O

HO

C12H22O11

OH

Mr = 342,30 g/mol

OH O HO OH OH

Sajátságok Leírás: Fehér, kristályos törésű darabok vagy színtelen, apró kristályos, illetve fehér, kristályos por. Szagtalan, íze édes. Hevítve megolvad, majd megbarnul és égettcukor szagot áraszt. Erősebb hevítéskor elszenesedik, és izzítva elég. Oldékonyság: Vízben nagyon bőségesen, R-90 %-os alkoholban mérsékelten, kloroformban és éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Olvadáspont: 185-187 °C. Azonossági vizsgálatok [1] 0,50 g anyagot 1,0 ml vízben oldunk, és 1,0 ml 5 %-os CoCl2-oldatot elegyítünk hozzá. A rózsaszínű oldat 2,0 ml 2 M NaOH-oldattól sötétibolya színű lesz. (Különbség a glükóztól, laktóztól és fruktóztól.) Ez a szín forraláskor is megmarad.

A szacharóz stabilis, ibolyaszínű Co(II)-komplexet képez. A glükóz, laktóz és fruktóz esetén kék, kocsonyás csapadék (bázisos kobalt(II)-klorid; Co(OH)Cl) válik ki. [2] 0,10 g anyagot 1,0 ml vízben oldunk. Az oldatot 0,50 ml 0,5 M CuSO4-oldattal, majd cseppenként annyi 2 M NaOH-oldattal elegyítjük, míg az eleinte keletkező világoskék csapadék sötétkék színnel fel nem oldódik. A folyadék felforralva nem változik. (Különbség a glükóztól és a laktóztól.) Az oldathoz ezután annyi 1 M H2SO4-oldatot csepegtetünk, míg a kezdetben újból csapadékossá váló elegy világoskék színűre feltisztul. Az oldatot 1 percen át forraljuk, majd 1,0 ml 2 M NaOH-oldatot adunk hozzá, és tovább melegítjük. Dús, téglavörös csapadék válik le.

A szacharóz nem redukáló cukor. Savas közegben glükózzá és fruktózzá hidrolizál, a keletkezett invertcukor pedig redukálja a réz(II)-t. [3] 0,15 g anyagot 3,0 ml vízben oldunk, 3,0 ml 6 M NH3-oldatot adunk hozzá, és 10 percre vízfürdőbe helyezzük. Az oldat színtelen marad. (Különbség a glükóztól, amely sárga, valamint a laktóztól, amely narancspiros.) Tisztasági vizsgálat Invertcukor, glükóz, laktóz: 0,20 g anyag 10,0 ml frissen kiforralt és lehűtött vízzel készült oldatához 1,0 ml R-Fehling-I- és 1,0 ml R-Fehling-II-oldatok elegyét adjuk. A felforralt elegy 15 másodpercen belül nem változhat.

44

FRUCTOSUM FRUKTÓZ

1

OH

(–)-β-D-fruktopiranóz,

2

O

levulóz, gyümölcscukor

HO

C6H12O6 Mr = 180,16 g/mol Sajátságok

6

3

O HO

5 4

4

OH

5

OH

6

OH

HO

OH 2

3

6

HO 1

O

5

OH

2 4 3

OH

1

HO

OH

OH

OH

Leírás: Színtelen kristályok vagy fehér, kristályos por. Szagtalan, íze édes. Levegőn nedvességet szív. Oldékonyság: Vízben bőségesen, alkoholban és metanolban mérsékelten, éterben gyakorlatilag nem oldódik. Kémhatás: Vizes oldata (1+19) semleges. Fizikai mutatószám Közelítő olvadáspont: 100 °C. Azonossági vizsgálatok [1] Kb. 50 mg anyagot 5,0 ml vízben oldunk. Az oldathoz 1,0 ml R-Cu(OAc)2-oldatot elegyítünk, és 10 percig forró vízfürdőben tartjuk. A világoskék folyadékból lassan finom eloszlású, porszerű, vörös csapadék válik ki.

A fruktóz nem redukáló monoszacharid, de izomerizációval glükózzá és mannózzá alakulhat, amelyek már redukáló tulajdonságúak; a réz(II)-t réz(I)-gyé redukálják. [2] 0,10 g anyag kb. 10 mg rezorcinnal és 2,0 ml 2 M HCl-oldattal készített elegye vízfürdőn 4-5 perc alatt málnavörösre színeződik.

Ez az úgynevezett Seliwanoff-teszt a hexózok kimutatására alkalmas vizsgálat, ezen belül az aldózok és a ketózok megkülönböztetésére használják. A reakció során a fruktózból 4-hidroximetil-furfurol keletkezik, mely reagál a rezorcinnal, és egy vörös színű vegyület keletkezik: OH HO HOH2C

CH2OH O HO

HOH2C

H

OH

- 3 H2O

+

O

O

O

OH

CHO +

H ; 1/2 O2 - 3 H2O

O

OH

fruktóz

málnavörös

CH2OH

Az aldózok és a ketózok megkülönböztetése azon alapul, hogy az aldózok sokkal lassabban dehidratálódnak, és lassabban alakulnak át hidroximetil-furfurollá. A fruktóz ketohexóz lévén gyorsabban reagál a rezorcinnal, mint a glükóz és a laktóz. A fruktóz esetén 5 perc alatt megjelenik a vörös szín, míg glükóz és laktóz esetén hosszabb melegítésre van szükség, 10 perc után is csak rózsaszínű az oldat. A reakciót a szacharóz is adja, mert sav hatására fruktózzá és glükózzá hidrolizál. [3] 0,10 g anyagot 3,0 ml 5 %-os CoCl2-oldattal forrásig melegítünk. A lehűtött oldat 0,5 ml 2 M NH3-oldattal elegyítve ibolyára színeződik. (Megkülönböztetés egyéb monoszacharidoktól.)

Megj.: az oldatból 1 percen belül kékesibolya, géles csapadék válik ki. Más monoszacharidok, illetve a laktóz és a szacharóz esetén (zöldes)kék csapadék, bázisos kobalt(II)-klorid (Co(OH)Cl) válik ki.

45

VIZSGÁLATI ELŐÍRÁSOK

V.1.

Vizsgálat oldhatatlan és színező anyagokra

Ez a vizsgálat hasznos támpontot nyújt arra, hogy az anyag tartalmaz-e nem oldódó szennyezéseket, illetve oldódó, gyakran közelebbről nem ismert szennyező anyagokat. Számos esetben ezt a módszert kel használni a gyógyszerkészítmények színének ellenőrzésére is. A követelmények megjelölésére a következő kifejezések szerepelnek: A tisztán oldódás azt jelenti, hogy a vonatkozó részletes előírásokban megadott anyagmennyiség az előírt mennyiségű oldószerben maradék és opálosság nélkül oldódik, és az oldat, ill. a folyadék 16x160 mm-es színtelen kémcsőbe öntött 5,0 ml-es részletében – áteső fényben, nagyító nélkül nézve – legfeljebb 2-3 lebegő szemcse vagy foszlány látható. Színtelen az a folyadék, ill. oldat, mely a desztillált víztől (egyes esetekben az előírt más oldószertől) nem különböztethető meg. Csaknem színtelen az a folyadék, ill. oldat, melynek színe nem haladja meg a 0 sorszámú színmértékoldat színezettségét. A folyadékok, oldatok megengedett színezettségét az előírt sorszámú szín-mértékoldattal való összehasonlítással ellenőrizzük. Ez esetben a vizsgált folyadék, oldat nem lehet erősebben színezett, mint a megnevezett szín-mértékoldat.

V.1.1.

A színeződés mértékének ellenőrzése

Az anyagnak a vizsgálathoz előírt töménységű oldatából vagy a vizsgálandó folyadékból 16x160 mm-es színtelen kémcsőbe 10,0 ml-t öntünk (a folyadékoszlop magassága kb. 6 cm). Azonos méretű, szintén színtelen kémcsőbe ugyanannyi összehasonlító-oldatot, ill. színtelen oldódás esetén vizet vagy az oldáshoz először oldószert öntünk. A színösszehasonlítást nappal, szórt fénynél, fehér háttér előtt és fehér alap felett végezzük. Az összehasonlítást minden esetben szobahőmérsékletű szín-mértékoldattal végezzük. A szín-mértékoldatok színes szervetlen vegyületek 0,1 M H2SO4-oldattal készült, nem változó, híg oldatai, melyeket színárnyalatuk kezdőbetűjével (barna = B, piros = P, sárga = S, zöld = Z) és színerősségük növekvő sorrendjében 0-7 sorszámmal jelöltek. Egyes vizsgálatokban a szín-árnyalat megjelölése elmarad, és csak a megengedett legnagyobb színerősségre utaló sorszám található. Ilyen esetekben a vizsgált oldat színének erőssége nem haladhatja meg a hozzá színárnyalatban legközelebb álló szín-mértéksorozat előírt sorszámú tagjának színerősségét.

V.2.

Vizsgálat nehézfémekre (Pb, Fe)

A vizsgálandó anyagnak a vonatkozó részletes előírásban közöltek szerint készített oldatát kémcsőbe öntjük. Egy másik kémcsőbe 1,00 ml ólom-mértékoldatot (= 10 μg Pb), egy harmadikba 1,00 ml vas-mértékoldatot (= 10 μg Fe) mérünk. Mindhárom kémcső tartalmát vízzel 15,0 ml-re egészítjük ki, és mindegyikben 0,50-0,50 g NH4Cl-ot oldunk. Az oldatokat ezután 2-2 csepp 2 M NH3-oldattal és 5-5 csepp R-Na2S-oldattal elegyítjük, és összerázzuk. A vizsgálatokat egyidejűleg végezzük, a bekövetkező változásokat 5 perc elteltével hasonlítjuk össze. Az észlelt változás a vizsgálandó oldatban legfeljebb olyan mértékű lehet, mint barnás elszíneződés esetén az ólom-mértékoldatot, szürkészöld elszíneződés esetében pedig a vas-mértékoldatot tartalmazó összehasonlító oldatban. Ólomszennyezés esetén a szulfid-ionok hatására fekete vagy barna ólom-szulfid, vasszennyezés esetén szürkészöld vas(II)-szulfid színeződés keletkezik.

46

V.3.

Vizsgálat szulfátra

Két kémcsőbe 2-2 csepp szulfát-mértékoldatot cseppentünk, és állandó rázogatás közben 1,0-1,0 ml 0,25 M BaCl2-oldattal, majd 1,0-1,0 ml 2 M HCl-oldattal elegyítjük. Az elegyeket fél percig rázogatjuk. A vizsgálandó anyagnak a vonatkozó részletes előírásban közöltek szerint készített és vízzel 13,0 ml-re kiegészített oldatát az előkészített reagenst tartalmazó kémcsövek egyikébe öntjük. A másik kémcső tartalmához olyan oldatot öntünk, amelyet 1,00 ml szulfát-mértékoldatból (= 50 μg SO4) és 12,0 ml vízből külön kémcsőben készítettünk el. Mindkét kémcső tartalmát összerázzuk. A két vizsgálatot egyidejűleg végezzük, és a bekövetkező változásokat 10 perc elteltével hasonlítjuk össze. Az észlelt változás a vizsgálandó oldatban legfeljebb olyan mértékű lehet, mint a szulfátmértékoldatot tartalmazó összehasonlító oldatban. Megjegyzés: Ezüst-sók vizsgálatakor a 2 M HCl-oldat helyett 2 M HNO3-oldatot, valamint a 0,25 M BaCl2-oldat helyett 0,25 M Ba(NO3)2-oldatot használunk.

V.4.

Vizsgálat kloridra

A vizsgálandó anyagnak a vonatkozó részletes előírásban közöltek szerint készített oldatát az egyik kémcsőbe, a klorid-mértékoldat 1,00 ml-ét (= 25 μg Cl) a másik kémcsőbe mérjük. Mindkét oldatot vízzel 13,0 ml-re egészítjük ki, és 1,0-1,0 ml 2 M HNO3-oldattal megsavanyítjuk. Az oldatokhoz 1,0-1,0 ml 0,5 M AgNO3-oldatot elegyítünk, és a kémcsövek tartalmát öszszerázzuk. A két vizsgálatot egyidejűleg végezzük, és a bekövetkező változásokat 5 perc elteltével hasonlítjuk össze. Az észlelt változás a vizsgálandó oldatban legfeljebb olyan mértékű lehet, mint a kloridmértékoldatot tartalmazó összehasonlító oldatban.

V.5.

Bromatometriás meghatározások a brómfelesleg jodometriás mérésével

Ezt az eljárást olyan meghatározásokhoz használjuk, ahol a kvantitatív reakcióhoz egyrészt brómfölösleg, másrészt megfelelő reakcióidő szükséges. A meghatározást 500 ml-es brómozólombikban (vagy 500 ml-es üvegdugós Erlenmeyerlombikban) végezzük. Az anyagnak a vonatkozó részletes előírásban megadott pontosan mért mennyiségét az előírt mennyiségű oldószerben feloldjuk. A semleges vagy gyengén meglúgosított oldathoz az előírt mennyiségű 0,1 n KBrO3-mérőoldatot mérjük, majd 0,5-1,0 g KBr-ot oldunk fel benne. A (tartályos) dugó csiszolatát desztillált vízzel megnedvesítjük, és bezárjuk vele a lombikot. A reakcióelegyhez, ha más előírás nincs, hirtelen mozdulattal 10,0 ml 2 M HCl-oldatot öntünk, majd a lombikot gyorsan újra lezárjuk. A reakcióelegyet összerázzuk, a lombik gallérszerűen kiszélesedő peremébe kevés desztillált vizet öntünk, és a lombikot sötét helyre tesszük, ha csak a részletes előírás másként nem rendelkezik. Ha két fázisban brómozunk, a brómozás ideje alatt a reakciókeveréket gyakran körkörös mozdulatokkal összerázzuk. Az előírt brómozási idő letelte után a lombik kehelyszerűen kiszélesedő részébe 10 ml frissen készített 10%-os KI-oldatot öntünk, amelyet a tartályos dugó meglazításával brómveszteség nélkül juttatunk a lombikba. Ha jódszámlombikot használtunk a brómozásra, a KI-oldatot a dugó kiemelése után gyors mozdulattal öntsük a reakcióelegyhez, majd a lombikot gyorsan zárjuk vissza. Összerázás után a lombik tartalmát 100 ml, ill. az előírt mennyiségű desztillált vízzel hígítjuk, majd a keletkezett jódot 5 perc múlva 0,1 n (0,1 M) Na2S2O3-mérőoldattal mérjük. Az indikátor 1,0 ml I-keményítő-oldat, melyet a titrálás vége felé öntünk az oldatba.

47

Számítási segédlet hexobarbitál tartalmi meghatározásához A leiratban megadott értékek: titer: 11,813 mg/ml → 1 ml 0,1 n KBrO3-o. (!) 11,813 mg hexobarbitált mér M(hexobarbitál) = 236,27 g/mol 0,1 n KBrO3-o. = 1/60 M KBrO3-o. (*) 0,1 n Na2S2O3-o. = 0,1 M Na2S2O3-o

Példa: A titrálás adatai: V(0,1 n KBrO3-o.) = 20,00 ml; f(0,1 n KBrO3-o.) = 1,0000 V(0,1 n Na2S2O3-o.) = 7,55 ml; f(0,1 n Na2S2O3-o.) = 1,0882 Számolás titerrel: m(hexobarbitál) = [ V(KBrO3-o.) – V(Na2S2O3-o.) · f(Na2S2O3-o.) ] · titer m(hexobarbitál) = (20 ml – 7,55 ml · 1,0882) · 11,813 mg/ml = 139,3 mg A KBrO3-o. és a Na2S2O3-o. térfogata azért vonható ki egymásból, mert azonos normalitásúak (mindkettő 0,1 n).

Számolás titer nélkül, a reakciók sztöchiometriáját használva: A reakcióegyenletek: KBrO3 + 5 KBr + 6 HCl = 3 Br2 + 6 KCl + 3 H2O O H3C O

Br

NH N

Br2

Br

NH

H3C O

O

O

N

O

CH3

CH3

Br2 + 2 KI = 2 KBr + I2 I2 + 2 Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6

n(összes Br2) = V(KBrO3-o.) · c(KBrO3-o.) · 3 = 20,00 ml · 1/60 mmol/ml · 3 = 1,00 mmol ↑ mivel 1 mol KBrO3-ból 3 mol Br2 keletkezik

n(megtitrált I2) = V(Na2S2O3-o.) · f(Na2S2O3-o.) · c(Na2S2O3-o.) / 2 = 7,55 ml · 1,0882 · 0,1 mmol/ml / 2 = 0,41 mmol ↑ mivel 2 mol Na2S2O3 1 mol I2-ot mér n(feleslegben maradt Br2) = n(megtitrált I2) = 0,41 mmol, mivel 1 mol I2 1 mol Br2-ból keletkezett

n(hexobarbitállal elreagált Br2) = n(összes Br2) – n(feleslegben maradt Br2) = 1,00 mmol – 0,41 mmol = 0,59 mmol n(hexobarbitál) = n(hexobarbitállal elreagált Br2) = 0,59 mmol,

mivel 1 mol Br2 1 mol hexobarbitállal reagál

m(hexobarbitál) = n(hexobarbitál) · M(hexobarbitál) = 0,59 mmol · 236,27 mg/mmol = 139,4 mg (*) A 0,1 n KBrO3-o. moláris koncentrációja 1/60 mol/liter, mert: 0,1 · 1/6 = 1/60; az 1/6 a reakciók összsztöchiometriájából ered, ugyanis 1 mol KBrO3 végeredményképpen 6 mol Na2S2O3-tal egyenértékű.

48

UV-látható abszorpciós spektrofotometria A módszer alapelvei Az ultraibolya (UV, 200 nm ≤ λ ≤ 400 nm) ill. látható (VIS, 400 nm ≤ λ ≤ 800 nm) tartományba eső fény elnyelésekor (abszorpciójakor) a molekulák elektroneloszlása megváltozik: kötő, lazító vagy nemkötő elektronjaik kisebb energiájú pályákról nagyobb energiájúakra ugranak át, azaz gerjesztődnek. Az ilyen elektronátmenetek tanulmányozásával foglalkozó spektroszkópiai módszert elektrongerjesztési (vagy elektron-) spektroszkópiának is nevezik. Azokat a molekularészleteket, amelyekben létrejönnek ezek az elektronátmenetek (azaz fényelnyelésük van) kromoforoknak nevezzük. Ezek általában többszörös kötéseket tartalmazó, vagy aromás csoportok (C=C, C≡C, C=N, C≡N, C=O, N=N). Azt az energiatartományt, amelynél az adott kromofor elnyel, elnyelési sávnak nevezzük. Az elnyelési sáv helye a spektrumban (vagyis a hozzá tartozó elektronátmenet energiája) elsősorban a kromofor anyagi minőségétől függ, de azt a kromoforral kölcsönhatásban levő egyéb csoportok is befolyásolják. Ha besugárzunk egy oldatot egy Io intenzitású, adott hullámhosszúságú (monokromatikus) fénysugárral, annak intenzitása az anyag fényabszorpciója miatt lecsökken I-re. A fényelnyelést az abszorbanciával írhatjuk le:

Amikor egy anyag vizes oldatának fényelnyelését ábrázoljuk a besugárzó fény energiájának (hullámhosszának) függvényében, az ún. abszorpciós spektrumot kapjuk. Az abszorpciós spektrumból következtethetünk az anyag minőségére és mennyiségére is. A fényelnyelést transzmittanciával (T [%]) is szokták jellemezni. A transzmittancia a minta fényáteresztő képességét jellemzi, és az átengedett valamint a beeső fény hányadosával szokták kifejezni:

Ha van egy oldatunk, amiben csak egyfajta fényt abszorbeáló anyag van jelen, a λ hullámhosszúságú sugárzáson mért abszorbancia (Aλ) egyenesen arányos az abszorbeáló anyag koncentrációjával. Ezt az összefüggést a Lambert-Beer törvény írja le:

Ahol l a rétegvastagság (a fényút hossza az oldatban, általában 1 cm), ελ az adott kromoforra jellemző, az alkalmazott hullámhossztól függő mennyiség, az ún. moláris abszorbancia, vagy más néven moláris abszorpciós koefficiens, ilyenkor a koncentrációt (c) mol/dm3-ben adjuk meg. ελ az egységnyi (1 mol/dm3) koncentrációjú oldat egységnyi (1 cm) rétegvastagságnál mért abszorbanciája. ελ helyett használhatunk A0-t is (fajlagos abszorpciós koefficiens), ebben az esetben a koncentráció (c) vegyes%-ban van megadva. A moláris abszorbanciát általában az anyag abszorpciós maximumára szokták megadni. A moláris abszorbancia, a rétegvastagság és a mért abszorbancia alapján kiszámolható az adott anyag koncentrációja. Fontos megemlíteni, hogy a Lambert-Beer törvény kizárólag híg oldatokra (c < 10-3 mol/dm3) érvényes, töményebb oldatokra csak módosításokkal alkalmazható (pl. a törésmutató változását figyelembe kell venni). Eltéréseket okoznak még a törvénytől a kromofor különböző kémiai reakciói (pl. önasszociáció, protonálódási vagy komplexképződési egyensúlyok) valamint az oldószercsere is. 49

A spektrofotométer leírása A spektrofotométer olyan optikai berendezés, amellyel a gyakorlatilag monokromatikus fény intenzitását illetve az intenzitás változását nagy pontossággal mérni lehet. A spektrofotométereket több szempontból osztályozhatjuk. Az egyik felosztás, a mérés hullámhossztartománya szerint ismerünk ultraibolya, látható és infravörös tartományban mérő spektrofotométereket. A másik felosztás, a fényelbontás módja szerint van prizmás és rácsos spektrofotométer is. További felosztás, a működési elv illetve a felépítés szerint megkülönböztetünk egysugaras, kétsugaras, valamint szakaszosan működő és folyamatosan működő automatikusan regisztráló spektrofotométereket. A gyógyszerészi kémia gyakorlathoz egy PerkinElmer gyártmányú Lambda 25 típusú UV/VIS spektrofotométer áll rendelkezésünkre.

A spektrofotométer fő részei: • fényforrás • mintatér • monokromátor • detektor, erősítő • kijelző rendszer A fényforrásban keletkező fényt rács vagy prizma segítségével összetevőire bontjuk, majd egy kiválasztott hullámhosszúságú nyalábját kettéosztva a mintatartóban elhelyezett két küvettára irányítjuk. Az egyik küvettában a minta oldata található, a másikban pedig az úgynevezett vakoldat van elhelyezve. A vakoldat tartalmazza az oldószeren kívül minden olyan komponenst, ami a mintaoldatban megtalálható a kromofor vegyület kivételével. A küvettákon keresztülhaladó fénysugarakat a detektorra irányítjuk, amely megméri azok intenzitását. A kétsugaras készülékeknél a sugárforrásból kilépő fényt két fényútra bontják fel, amelyekből az egyik a referenciaoldaton, a másik a mintán halad keresztül. Így gyakorlatilag a két fényintenzitás (Io, I) azonos időben hasonlítható össze. Ezzel kiküszöbölődik a tápfeszültség, az elektronika, a sugárforrás esetleges ingadozásából származó hiba. Ritkábban alkalmaznak a fényintenzitás mérésére két detektort, mivel nehéz két teljesen azonos karakterisztikájú érzékelőt készíteni. Gyakrabban a mintatér után a két fényutat egyesítik, és a fényt egy detektorral alakítják elektromos jellé. Ezt úgy valósítják meg, hogy a két fényjel (Io és I) felváltva jelenik meg a detektoron, és a feldolgozó elektronika ezt a periodikus jelet demodulálva képzi az abszorbancia jelet (A = lg(Io/I)). A sugárforrás a látható fény tartományában wolframlámpa, az UV tartományban általában hidrogén (újabban deutérium) lámpa, az infravörös tartományban globár izzó (SiC) vagy Nernst izzó (ritkaföldfémoxid keverék). Nagyon fontos a fűtőáram feszültségének stabilitása, különösen az egysugaras készülékeknél.

50

A rendelkezésre álló Lambda 25 típusú készülék UV és látható fényforrással van felszerelve. Az UV tartomány sugárforrása egy deutérium lámpa. A készülék hullámhossztartománya 190-1100 nm-ig terjed.

Mintatérként különböző hosszúságú (0,1–5 cm) és kialakítású üveg, kvarc, ritkábban műanyag küvettákat használnak. Lényeges, hogy ezeknek a fény útjába kerülő oldalai egymással párhuzamosak, a fénynyalábra merőlegesek legyenek, egymástól mért távolságuk pontosan meghatározott legyen (a Lambert-Beer törvényben ez utóbbi az úthossz, l). Az UV-tartományban való méréshez kvarcküvetta szükséges, mert a más anyagból készült küvetták maguk is elnyelik az UV-fényt. 1 db kvarcküvetta ára kb. 30.000 forint, ezért óvatosan kell velük dolgozni. A monokromátor a fényforrás összetett fényének felbontására ill. a kívánt hullámhosszúságú (közel) monokromatikus fény kiválasztására szolgál. A prizmás készülékek a fénytörés hullámhosszfüggésén, míg a rácsos monokromátorok a diffrakció ill. interferencia jelenségén alapulnak. A prizmás készülékek általában fényerősek, de hátrányuk, hogy a különböző hullámhossztartományokban a felbontóképességük nem azonos, így a mai modern készülékekben már ritkán használják. Detektorként fotocellát, fotoelektronsokszorozót, diódasort használhatnak. A fotocellát napjainkban inkább hordozható vagy egyéb műszerekhez detektorként kapcsolt spektrofotométerekben használják. A fotomultiplier-ek általában széles hullámhossz-tartományban használhatók, és a zajszintjük is kedvezőbb. A diódasoros detektor előnye a gyorsaság és a széles tartományban érvényes linearitás. Hátránya viszont a kisebb érzékenység. Laboratóriumunkban diódasoros detektorral felszerelt spektrofotométer található. A spektrofotométer használata Elvileg minden olyan anyag vizsgálható, amelynek elnyelése van a látható, UV (közeli IR) tartományban. UV-VIS spektrofotometriás módszerrel minőségi és mennyiségi meghatározás is lehetséges. Általában érvényes, hogy teljesen ismeretlen összetételű vagy túlságosan sok komponensből álló mintáknál csak korlátozottan használható. Igen sok mintatípusra és komponensre dolgoztak ki analitikai eljárást, de számos esetben az előkészítő műveletek bonyolultak és a paraméterek igen pontos betartását igénylik. Így is számos esetben léphet fel valamilyen zavaróhatás, pl. komplexképződés, mellékreakció, nem szelektív színreakció stb. Ugyanakkor éppen ezekre a paraméterekre való érzékenység teszi alkalmassá a módszert a különböző oldategyensúlyi, reakciókinetikai stb. vizsgálatokhoz. 51

Az abszorpciós spektrofotometriás mérés során a beeső fény intenzitását az oldatban történő abszorpciója mellett a szóródás és a visszaverődés is csökkenti. Ezért a mérés során ügyelni kell arra, hogy az oldatok teljesen tiszták, csapadékmentesek legyenek, ne tartalmazzanak kolloid részecskéket. Általában a csapadékos oldatok alapvonaleltolódáshoz vezetnek. Fontos, hogy a küvettának azon oldalai, amelyeken áthalad a fénysugár, teljesen tiszták legyenek, ezért a küvettákat csak a matt oldalukon szabad megfogni, és a másik két oldalukat mindig tisztára kell törölni, pl. alkoholos vatta segítségével. További hibaforrás lehet, ha a küvetták nem függőlegesen állnak a mintatartó helyben, vagy apró légbuborékok maradtak a küvettában a feltöltés során. A küvettát mérés előtt mindig öblögessük el két-háromszor a mérni kívánt oldattal, hogy az előzőleg mért oldat vagy oldószer ne befolyásolja a mérendő oldat koncentrációját! Mindig ügyeljünk arra, hogy a küvettában levő oldat buborékmentes legyen! Mivel az oldószernek és a küvettának is van saját elnyelése, ezért a mérések előtt a vakoldat abszorbanciáját is leméri a készülék, és ezt veszi nullának. A vakoldatnak tartalmaznia kell minden olyan komponenst, amelyet tartalmaz a minta oldata a vizsgálandó anyagon kívül. Az abszorpciós spektrofotometriás mérések során a mintába belépő és abból kilépő fény intenzitásának arányát mérjük. Kis abszorbanciáknál a belépő és áteresztett fény intenzitása közötti kis különbség miatt (I0 ≈ I), míg nagy abszorbanciáknál az áteresztett fény intenzitásának kicsiny volta miatt (I0 ≈ 0) jelentős lehet a mért abszorbanciaértékek pontatlansága. A modernebb spektrofotométereknél 0,05 ≤ A ≤ 2,00 értékek közt a legmegbízhatóbbak a mérési eredmények. Ezért érdemes a koncentrációkat, a réteg-vastagságot úgy megválasztani, hogy a mért abszorbanciaértékek ebbe a méréstartományba essenek. Mennyiségi elemzés Az ismeretlen oldat koncentrációjának pontos meghatározásához először mindig meg kell választani egy olyan hullámhosszt, amelyen a mintának értékelhető fényelnyelése van. Ehhez fel kell venni az adott anyag teljes spektrumát (scan mód), és megkeresni azt a hullámhosszt, ahol az anyag valamelyik abszorpciós maximuma van. Ezen a hullámhosszon felvesszük az anyag kalibrációs sorozatának abszorbanciaértékeit. Az adott abszorbanciaértékeket ábrázolva a pontos koncentrációk függvényében megkapjuk a kalibrációs görbét, melynek egyenes az alakja, amíg a rendszer követi a Lambert-Beer törvényt. Ezután az ismeretlen koncentrációjú anyag abszorbanciáját is felvesszük teljesen azonos körülmények között, a kapott értékhez tartozó koncentrációt pedig leolvashatjuk a kalibrációs görbéről. A meghatározás pontosságát csökkenti, ha a kalibráló- és mintaoldatok háttérabszorbanciája jelentősen eltér, vagy mátrixhatás lép fel. Ilyen esetekben a standard addíciós módszer használható.

1., A mérés előkészületei: - Az elektromos kapcsolótáblán a bal oldali főkapcsolót 1-es pozícióba kapcsoljuk. Ezzel áram alá helyeztük a csatlakoztatott készülékeket. - A spektrofotométert a tetején levő zöld gombbal bekapcsoljuk (A készüléket érdemes a mérés előtt fél órával bekapcsolni, hogy kellőképpen bemelegedjen.) - Bekapcsoljuk a számítógépet. Ha a monitor és a nyomtató nincs bekapcsolva, először azokat kapcsoljuk be. (A nyomtató bekapcsoló gombja annak hátulján található.) - A felhasználói felületek közül a „Lambda”-t kell választani. 2., Az „UV WINLAB” program indítása és a mérőmódszer beállításai: - A „Lambda 25” ikonra duplán kattintva indul el a mérőprogram. - Scan üzemmódban ki kell választani a megfelelő módszert tartalmazó állományt (.msc kiterjesztésű fájlok) dupla kattintással. 52

A beállításokat nem szabad átírni! (Kivéve akkor, ha azt a gyakorlatvezető úgy utasítja.) Az adott módszer tartalmazza a beállításokat, köztük a legfontosabbak a következők: - hullámhossz-tartomány (start/end wavelength); - ordináta-mód (ordinate mode), mérés sebessége (scan speed), UV- és/vagy látható fényű lámpák használata (lamp UV, lamp vis); - kimeneti fájl neve (result filename), minták száma (number of samples);

„Scan.” oldal „Inst.” oldal „Sample.” oldal

3., A mérés indítása, a mérés folyamata: A felső menüsor alatti „Start” gombra kattintva indul el a mérés, majd megjelenik egy ablak: Please insert: „Blank”. Ekkor mindkét mintatartóba a vakoldatot kell helyezni. A küvetta átlátszó oldala essen a fény útjába! Ha visszazártuk a mintatér tetejét, akkor indíthatjuk a mérést az „OK” gombra kattintva. Ezt követően a program végigmegy a kijelölt hullámhossztartományon, majd kiírja: Please insert next sample „mintanév”. Ekkor a hozzánk közelebb eső mintatartó helyre behelyezzük a mérendő anyag oldatát tartalmazó küvettát, majd az „OK” gombra kattintva a mérés elindul. A program mérés közben folyamatosan rajzolja a spektrumot. 4., Kiértékelés: Miután a mérés befejeződött: - Az egér bal gombját lenyomva tartva jelöljük ki azt a tartományt, melynek maximumához tartozó abszorbanciát le szeretnénk olvasni:

- A kijelölt területen belül bal gombbal duplán kattintva a kívánt tartomány kinagyítva jelenik meg. - Kattintsunk a felső gombsorban található ikonra és a megjelenő zöld, függőleges vonalat az egér bal gombjával megragadva pozícionáljuk rá a csúcs maximumára. - Kattintsunk a felső gombsorban található ismét látható lesz.

, majd a

53

ikonra, így az egész spektrum

- Válasszuk a „View” menü „Label Cursor” menüpontját, ezzel a program kiírja a csúcshoz tartozó hullámhossz- és abszorbanciaértékeket, melyeket az egér bal gombjával megfogva arrébb tehetünk.

- A „File” menü „Print” menüpontjával, majd a „Print” gombra kattintva nyomtassuk ki a spektrumot. 5., Eredmény(ek) megadása A kapott adatok alapján adjuk meg az adott feladatban kért értékeket!

54

Felhasznált irodalom: Stájer Géza–Szabó János: Gyógyszerészi kémiai gyakorlatok (Szeged, 1988) Lázár János–Mód László–Dombi György: Gyógyszerészi kémiai gyakorlatok II. – Összetett gyógyszerkészítmények vizsgálata (SZOTE, 1986) VII. Magyar Gyógyszerkönyv (Pharmacopoea Hungarica, Editio VII.) (Medicina, 1993) VIII. Magyar Gyógyszerkönyv (Pharmacopoea Hungarica, Editio VIII.) (Medicina, 2003) III. Európai Gyógyszerkönyv (European Pharmacopoeia, 3rd edition) (Strasbourg, 1997) Galbács G.–Galbács Z.–Sipos P.: Műszeres analitikai kémiai gyakorlatok (JATE, 2003) Chemistry and Reaction Mechanisms of Rapid Tests for Drugs of Abuse and Precursor Chemicals (United Nations Office on Drugs and Crime, 1989; UN document ID number: SCITEC/6)

55

Tárgymutató A,Á ACIDUM ACETYLSALICYLICUM ACIDUM ASCORBICUM ACIDUM BENZOICUM ACIDUM CITRICUM ALCOHOL ISOPROPYLICUS AMINOPHENAZONUM

L 29 23 31 41 17 27

LABORATÓRIUMI MUNKAREND LACTOSUM LEVOMEPROMAZINI MALEAS LITHII CARBONAS

M

B BALESETVÉDELEM BARBITALUM BISMUTHI SUBNITRAS

MAGNESII OXYDUM METHENAMINUM

3 17 9

NATRII CARBONAS NATRII HYDROGENCARBONAS NATRIU NITRIS NORAMINOPHENAZONI NATRII MESYLAS

11 12 25 34

PHENACETINUM PHENOLPHTHALEINUM PHENYTOINUM POLYBÉ TABLETTA PROMETHAZINI HYDROCHLORIDUM

12

E,É ELVÁRÁSOK, HASZNOS TANÁCSOK ETHANOLUM

RESORCINUM RIBOFLAVINUM

33 21

S

45 SACCHARUM

G GLUCOSUM ANHYDRICUM GLYCEROLUM

THIAMINI HYDROCHLORIDUM THYMOLUM

20 34

U,Ú

19

UREUM UV-LÁTHATÓ SPEKTROFOTOMETRIA

I,Í IMIPRAMINI HYDROCHLORIDUM

44

T

42 40

H HEXOBARBITALUM

30 37 26 22 36

R

6 15

F FRUCTOSUM

13 14 8 28

P

D DINATRII HYDROGENPHOSPHAS

11 38

N

C CALCII CARBONAS CALCII HYDROGENPHOSPHAS CHLORALI HYDRAS CHLORPROMAZINI HYDROCHLORIDUM

3 43 35 10

37

24 49

V VIZSGÁLATI ELŐÍRÁSOK

56

46