Окислительная переработка аренов

Ароматические кислоты – производные ароматических углеводородов, у которых в бензольном ядре один или несколько атомов водорода замещены карбоксильными группами. В качестве лекарственных веществ и исходных продуктов их синтеза наибольшее значение имеют бензойная кислота и кислота салициловая (фенолокислота):

Наличие ароматического ядра в молекуле усиливает кислые свойства вещества. Константа диссоциации у бензойной кислоты имеет несколько меньшее значение ( К=6,3·10^-5), чем у уксусной (К=1,8·10^-5). Аналогичными химическими свойствами обладает и салициловая кислота, однако присутствие фенольного гидроксила в ее молекуле повышает константу диссоциации до 1,06·10^-3 и расширяет число аналитических реакций, которые могут быть использованы для качественного о количественного анализа. Бензойная и салициловая кислоты при взаимодействии со щелочами образуют соли.

Ароматические кислоты так же, как и неорганические или алифатические, проявляют антисептическое действие. Они могут оказывать на ткани также раздражающее и прижигающее действие, связанное с образованием альбуминатов. Фармакологический эффект зависит от степени диссоциации кислоты.

Натриевые соли бензойной и салициловой кислот в отличие от самих кислот легко растворимы в воде. В водных растворах они ведут себя как соли сильных оснований и слабых кислот. Фармакологическое действие солей и самих кислот одинаково, однако из-за большей растворимости раздражающее действие их ниже.

Бензойная кислота-Acidum benzoicum

Натрия бензоат-Natrii benzoicum

Свойства. Бензойная кислота – бесцветные игольчатые кристаллы или белый мелкокристаллический порошок с т.пл. 122-124,5°C. Бензоат натрия – белый мелкокристаллический порошок без запаха или с очень слабым запахом, сладко-соленого вкуса. Температура плавления не определяется.

Получение.

1. Окисление толуола перманганатом калия, двуокисью марганца, бихроматом калия.

2. Парофазный каталитический процесс окисления кислородом воздуха толуола до бензойной кислоты.

3. Декарбоксилирование фталевой кислоты до бензойной.

Подлинность. Из реакций подлинности специфичной для бензойной кислоты и ее солей является реакция образования комплексной соли телесного цвета при взаимодействии ее с раствором FeCl₃. Для этого бензойную кислоту нейтрализуют щелочью по индикатору и затем добавляют несколько ка­пель раствора Fe Cl₃:

Необходимым условием проведения этой реакции является получе­ние нейтральной натриевой соли бензойной кислоты, так как в кислой среде осадок комплексной соли будет растворяться, при избытке щелочи будет выпадать бурый осадок гидроокиси железа (III).

При действии на бензойную кислоту перекиси водорода в присут­ствии катализатора сульфата железа (II) она превращается в салици­ловую кислоту, которая может быть обнаружена по фиолетовому окра­шиванию с раствором FeCl₃:

В качестве одной из примесей в препарате может быть продукт не­полного хлорирования исходного вещества синтеза (толуола), который обнаруживается по зеленому цвету пламени после внесения крупинки препарата на медной проволоке в бесцветное пламя горелки — реакция Белыитейна.

Количественное содержание препарата определяется методом ней­трализации в спиртовой среде по индикатору фенолфталеину:

Бензойная кислота применяется как слабый антисептик в мазевых основах, она действует и как отхаркивающее средство. Чаще бензойная кислота применяется в виде своей натриевой соли C₆H₅COONa. Введе­ние катиона натрия уменьшает раздражающее действие бензойной кис­лоты и в то же время несколько уменьшает антисептическую активность препарата. Соли бензойной кислоты действуют как слабые диуретики и, подобно самой бензойной кислоте, применяются для консервации пи­щевых продуктов.

Бензойная кислота летуча, поэтому хранить ее следует в хорошо за­купоренных склянках.

Бензоат натрия.

Получение. Получают по реакции нейтрализации бензойной кислоты содой или щелочью:

Подлинность препарата подтверж­дается образованием осадка телесного цвета при действии раствора FеСl₃ .

Сухой остаток после прокаливания бензоата натрия окрашивает пла­мя горелки в желтый цвет (реакция на Na ). Если этот остаток раство­рить в воде, реакция среды оказывается щелочной на лакмус (реакция на Na ).

Характерной (но не официнальной) реакцией на бензоат натрия яв­ляется реакция с 5% раствором сульфата меди — выпадает осадок би­рюзового цвета. Этой реакцией удобно пользоваться во внутриаптечном контроле как быстро выполнимой и специфичной для данного препарата.

При действии на бензоат натрия минеральной кислоты выпадает осадок бензойной кислоты, который отфильтровывается, высушивается и подтверждается определением температуры плавления (122—124,5°). Эта реакция положена в основу количественного определения препара­та: бензоат натрия растворяют в воде и в присутствии эфира, извлекаю­щего бензойную кислоту, титруют кислотой при индикаторе метиловом оранжевом.

Применяется внутрь как отхаркивающее и слабо дезинфицирующее средство. Кроме того, применяется для исследования антитоксической функции печени. Находящаяся в печени аминоуксусная кислота глицин-1 вступает в реакцию с бензойной кислотой с образованием гиппуровой кислоты, которая выделяется с мочой. По количеству выделенной гиппуровой кислоты судят о состоянии печени.

Из эфиров бензойной кислоты в медицинской практике находит применение в настоящее время бензилбензоат.

Бензилбензоат медицинский –Benzylii benzoas medicinalis.

Свойства. Бесцветная маслянистая жидкость со слегка ароматическим запахом. Острого и жгучего вкуса. Практически не растворим в воде. Смешивается в любых соотношениях со спиртом, эфиром и хлороформом. Температура кипения 316-317°C, Т.пл. 18,5-21°C. Нормативный документ ФС 42-1944-89.

Получение. Взаимодействием хлористого бензоила и бензилового спирта в присутствии оснований.

Подлинность.
1. ИК спектр.
2. УФ-Спектр.

Количественное определение.

• Спектрофотометрия.
• Газожидкостная хроматография.

Применение. В качестве противочесоточного средства, против вшей. Применяется в ряде косметических средств.

Форма выпуска: гель 20%, крем 25%, мазь 10%, эмульсия.

ФЕНОЛОКИСЛОТЫ. Кислота салициловая. Acidum salicylicum.

Из трех возможных изомеров фенолокислот только салициловая или о-оксибензойная кислота проявляет наибольшую физиологическую активность.

Сама салициловая кислота в настоящее время малоприменима, однако ее производные являются одними из самых многотоннажных лекарственных средств. Сама салициловая кислота –игольчатые кристаллы или мелкокристаллический порошок. При нагревании способна возгоняться – этот факт используется для очистки салициловой кислоты при производстве ацетилсали-циловой кислоты. При нагревании свыше 160°C дексарбоксилируется с образованием фенола.

Впервые салициловая кислота была получена окислением феноло-спирта салигенина, который был получен при гидролизе гликозида сали­цина, содержащегося в коре ивы. От латинского названия ивы — Salix — и произошло название «салициловая кислота»:

В эфирном масле растения Gaulteria procumbens находится метило­вый эфир салициловой кислоты, омылением которого может быть так­же получена салициловая кислота.

Однако природные источники салициловой кислоты не могут удов­летворить потребности в ее препаратах и поэтому кислоту и ее производ­ные получают исключительно синтетическим путем.

Наибольший интерес и промышленное значение имеет метод полу­чения салициловой кислоты из фенолята натрия. Этот метод впервые применил Кольбе и усовершенствовал Р. Шмидт. Сухой фенолят натрия подвергают действию двуокиси углерода под давлением 4,5—5 атм. при температуре 120—135°. В этих условиях СО₂ внедряется в молекулу фе­нолята в о-положение по отношению к фенольному гидроксилу:

Полученный фенолят салициловой кислоты тотчас же претерпевает внутримолекулярную перегруппировку, в результате получается натрие­вая соль салициловой кислоты, которая при подкислении выделяет са­лициловую кислоту:

Салициловая кислота проявляет одновременно свойства фенола и кислоты. Как фенол она дает типичную для фенола реакцию с раствором хлорного железа. Салициловая кислота в отличие от фенолов может растворяться не только в щелочах, но и в растворах карбонатов. При растворении в карбонатах она дает среднюю соль – салицилат натрия – применяемую в медицине:

В щелочах образуется динатриевая соль.

3.Температура плавления 158-161°C.

При наличии избытка брома происходит декарбоксилирование и образование трибромфенола. Этот метод используется также для количественного определения.

Количественное определение.

1. Методом нейтрализации в спиртовом растворе при индикаторе фенолфталеине ( фармакопейный метод).

2. Броматометрический метод.

Избыток брома определяется йодометрически.

Применение. Наружно как антисептическое и раздражающее средство.

Формы выпуска. Мази 4%, салициловой кислоты, бензойной кислоты и вазелина паста, салицилово-цинковая паста, спиртовые растворы 2%.

Хранение. В плотно закрытых склянках в защищенном от света месте.

Натрия салицилат
Natrii salicylas

Получение препарата.

Подлинность препарата.
1. По реакции с хлорным железом.
2. С реактивом Марки ( смесь серной кислоты с формалином) дает красное окрашивание.
3. Реакция окрашивания пламени на катион натрия.
4. Отстаток от сжигания дает щелочную реакцию на лакмус.
5. Образование интенсивного зеленого окрашивания с раствором медного купороса. Если к водному раствору салицилата натрия добавлять по каплям 5% раствор CuSO₄, появляется интенсивное зеленое окрашивание.

Количественное определение.

1. Ацидиметрический метод прямого титрования. В качестве индикаторов используется смесь метилового оранжевого и метиленового синего.

2. Броматометрический метод.

Применение. Внутрь в порошках и таблетках в качестве болеутоляющего и противовоспалительного средства при ревматизме.Таблетки 0,25 и 0,5 г, Таблетки натрия салицилата 0,3 и кофеина 0.05 г..

Эфиры салициловой кислоты.

МЕТИЛСАЛИЦИЛАТ – Methylii salicilas

В природе встречается в эфирном масле растения Gaulteria procumbens, но в промышленности его получают синтетическим путем при нагревании салициловой кислоты с метиловым спиртом в присутствии серной кислоты. Метилсалицилат – бесцветная жидсть с ароматным запахом. Дает характерную реакцию с хлорным железом на фенолы. Для препарата определяется в качестве характеристического показателя – показатель преломления 1,535-1,538. Недопустимые примеси влага и кислота, так в этих условиях происходит гидролиз препарата.

Количественное определение. Проводят по количеству щелочи, затраченной на омыление эфира. К навеске препарата добавляют избыток титрованного раствора щелочи и нагревают, оставшуюся после омыления щелочь оттитровывают кислотой.

Применяется наружно как обезболивающее и противовоспалительное средство чаще всего в виде линиментов с хлороформом и жирными маслами.

Фенилсалицилат –Phenylii salicylas

Фенилсалицилат (салол) является эфиром салициловой кислоты и фенола. Впервые он был получен М. В. Ненцким в 1886 г. Учитывая раз­дражающее действие салициловой кислоты, он стремился найти такой препарат, который бы, сохраняя антисептические свойства фенола, не обладал ядовитым свойством фенола и раздражающим действием кис­лоты. С этой целью он заблокировал карбоксильную группу в салициловой кислоте и получил эфир ее с фенолом. Исследования показали, что салол, проходя через желудок, не изменяется, а в щелочной среде кишеч­ника омыляется с образованием натриевых солей салициловой кислоты и фенола, которые и оказывают лечебное действие. Так как омыление происходит медленно, продукты омыления салола поступают в организм постепенно и не накапливаются в больших количествах, что обеспечивает более длительное действие препарата. Этот принцип введения в орга­низм сильнодействующих веществ в виде их сложных эфиров вошел в литературу как «принцип салола» М. В. Ненцкого и использовался в дальнейшем для синтеза многих лекарственных препаратов.

Свойства. Мелкие бесцветные кристаллы со слабым запахом. Температура плавления 42-43°C.

Получение. Фенилсалицилат получают синтетически. Наиболее распространен­ным и общепринятым методом является следующий:

Качественные реакции. В молекуле салола сохранилась свободная фенольная группа, по­этому реакция с раствором FeCl₃ дает фиолетовое окрашивание. С реак­тивом Марки, подобно другим фенолам, препарат дает красноватое окра­шивание.

Количественное определение.

1. Омылением с последующим титрованием избытка щелочи кислотой (фармакопейный метод).
2. Броматометрический метод.
3. Ацидиметрический по салицилату натрия. Для этого используется смесь индикаторов. Сначала до розового цвета с метиловым красным нейтрализуют избыток щелочи и фенолят и затем с метиловым оранжевым в присутствии эфира.

Форма выпуска. Таблетки 0,25 и 0,5 г., таблетки с экстрактом красавки и висмутом нитрата основным.

Применение. Антисептическое действие для лечения заболеваний кишечника.

Эфиры салициловой кислоты по ОН-группе. Кислота ацетилсалициловая –Acidum acetylsalicylicum.

о-Ацетилсалициловая кислота является природным продуктом и содержится в цветах растений вида спиреи (spiraea ulmaria). Этот эфир был введен в меди­цинскую практику лечения острого суставного ревматизма еще в 1874 г., а как синтетическое лекарственное вещество стал вы­пускаться в промышленных масштабах в конце прошлого века под названием аспирин (приставка “а” означала, что данное ле­карственное вещество не добывается из спиреи, а делается хи­мическим путем). Аспирин называют лекарством 20-го столетия. В настоящее время его производят в мире более 100 тысяч тонн в год.

Известны его противовоспалитель­ные, жаропонижающие и болеутоляющие свойства. Обнаружено также, что он препятствует образованию тромбов, оказывает со­судорасширяющее действие и начинает применяться даже для профилактики и лечения инфарктов и инсультов. Считают, что весь потенциал лечебных свойств этого вещества еще не исчер­пан. В то же время аспирин раздражает слизистую оболочку же­лудочно-кишечного тракта, что может вызывать кровотечения. Возможны также аллергические реакции. Аспирин в организме влияет на синтез простагландинов (контролирующих,  в частности, образование тромбов)  и гормона гистамина (расширяющего сосуды и вызывающего приток иммунных кле­ток к месту воспаления; кроме того, он может препятствовать при воспалительных процессах    биосинтезу болевых ве­ществ).

Свойства. Бесцветные  кристаллы или белый порошок слабокислого вкуса. Мало растворим в воде(1:500), легко растворим в спирте.

Подлинность.

1. Омыление едким натром приводит к образованию салицилата натрия, который при обработке кислотой дает осадок салициловой кислоты.

2. По фиолетовому окрашиванию с хлорным железом после гидролиза и отщепления ацетильного фрагмента.

3. Салициловая кислота дает характерную реакцию образования ауринового красителя с реактивом Марки:

4.Температура плавления 133-136°C.

Специфической примесью, контролируемой согласно требований Фармакопейной статьи является салициловая кислота. Содержание салициловой кислоты должно быть не более 0,05%. Метод анализа спектрофотометричексий комплекса, образующегося при взаимодействии железоаммонийных квасцов с салициловой кислотой, окрашенного в синий цвет.

Количественное определение.

1. Метод нейтрализации по свободной карбоксильной группе (фармакопейный метод). Титрование проводят в спиртовой среде (во избежание гидролиза ацетильной группы), индикатор фенолфталеин.

2. Омылением с последующим титрованием избытка щелочи кислотой по метиловому оранжевому. Фактор эквивалентности равен ½.

3. Броматометрический метод.

4. ВЭЖХ в буферной среде.

Форма выпуска. Таблетки от 0,1 до 0,5 г. Известны таблетки с кишечнорастворимым покрытием, шипучие таблетки. Используется в композиционных лекарственных средствах в комбинации с кофеином, кодеином и другими веществами.

Применение – противовоспалительное, жаропонижающее, дезагрегант.

Хранение в укупоренных банках.

Ведутся работы по синтезу других производных с фрагментом салицилата. Так, получен препарат флюфенизал (11), который в четыре раза более активен, чем аспирин, по противовоспали­тельному действию (в ревматоидном артрите) и мягче в отноше­нии слизистой оболочки желудка. Его получают фторсульфонированием производного дифенила (7) до соединения (8), в кото­ром затем элиминируют SО₂ в присутствии трифенилфосфинродийфторида. Образовавшийся фторид (9) гидрируют для снятия бензильной защиты, затем получают фенолят, который карбоксилируют по методу Кольбе до арилсалицилата (10). После ацилирования соединения (10) получают флюфенизал (11):

АМИДЫ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

САЛИЦИЛАМИД –Salicylamidum

Свойства. Белый кристаллический порошок с т.пл. 140-142°C.

Качественные реакции.
1.При щелочном гидролизе образуется салицилат натрия и выделяется аммиак.
2.С бромом дает дибромпроизводное.

Количественное определение проводят по выделившемуся аммиаку.

Форма выпуска. Таблетки 0,25 и 0,5 г. Жаропонижающее средство.

ОКСАФЕНАМИД Oxaphenamidum.

Свойства. Белый или белый с лиловато-серым оттенком порошок без запаха с т.пл. 175-178°C.

Получение. Сплавлением фенилсалицилата с п-аминофенолом.

Фенолы отгоняют. Оставшуюся смесь обрабатывают изопропанолом с соляной кислотой. Кристаллы отфильтровывают и перекристаллизовывают из амилового спирта.

Подлинность.

1. Спиртовый раствор дает с хлорным железом красно-фиолетовое окрашивание.

2. С соляной кислотой в присутствии резорцина образуется индофенол, дающий с едким натром красно-фиолетовое окрашивание:

1.Метод Кьельдаля
2.ВЭЖХ.

Форма выпуска. Таблетки 0,25 и 0,5 г.

Желчегонное средство (холециститы, желчекаменная болезнь).

ПРОИЗВОДНЫЕ ФЕНИЛПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ

ИБУПРОФЕН – Ibuprofenum

Бесцветные кристаллы, белый порошок, температура плавления 75-77°C, нерастворим в воде, растворим в спирте.

Нестероидное противовоспалительное средство. Препарат относи­тельно малотоксичен, обладает выраженной противовоспалител-ной и болеутоляющей активностью, жаропонижающим действием, стимули­рует образование эндогенного интерферона. Применяют для лечения ревматоидного артрита, других заболеваний суставов, для снижения температуры у больных.

Ниже приведен синтез, заключающийся в ацетилировании изобутилбензола по Фриделю-Крафтсу, получении циангидрина реакцией с цианистым натрием и восстановлении этого циангидрина под действием иодистоводородной кислоты и фосфора в п-изобутил-α-метилфенилуксусную кислоту — ибупрофен.

Подлинность.
1.УФ спектр.
2.ИК спектр
3.Осадок с хлорным железом.
4.Температура плавления субстанции 75-77°C.

Количественное определение нейтрализация спиртовым раствором едкого натра с фенолфталеином в спиртовом растворе.

Форма выпуска. Таблетки 0,2 г. покрытые оболочкой. Композиционные лекарственные формы с кодеином (нурофен) и др.

Примененние. Нестероидное противовоспалительное средство. Обладающее обезболивающим эффектом.

Среди других нестероидных противовоспалительных препаратов следует отметить следующие:

ДИКЛОФЕНАК НАТРИЯ, Ортофен, Вольтарен

Diclofenac sodium

Свойства. Белый или сероватый порошок, растворим в воде.

Препараты натрия диклофенак, мефенаминовая кислота и индометацин близки по противовоспалительному и болеутоляющему действию, последний обладает несколько более значительными эффектами в этом отношении, но первый менее токсичен и обладает лучшей переносимостью. Натрия диклофенак и мефенаминовая кислота хорошо проникает в полости суставов при ревматоидном артрите, его применяют при остром ревматизме, артрозах. Использу­ется для купирования болей и при заболеваниях слизистой оболочки полости рта и пародонтите.

Получение.

Белый или сероватый порошок, растворим в воде. ПОДЛИННОСТЬ:

1. осадок с FeCl₃ – бурого цвета
2. УФ спектр
3. ИК спектр

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Нейтрализация НСl. ПРИМЕНЕНИЕ:

Противовоспалительное, жаропонижающее, при ревматоидных артритах, 0,025, амп. 2,5% р-р, вольтарен-ретард 0,1.

КИСЛОТА МЕФЕНАМИНОВАЯ Acidum mephenaminicum

Кристаллический порошок серовато-белого цвета, без запаха, горького вкуса. Практически нерастворим в воде, плохо растворим в спирте.

Получение. Препарат получают конденсацией о-хлорбензойной кислоты с ксилидином в присутствии в качестве катализатора порошка меди.

Подлинность.
1.Температура плавления
2.УФ спектр
3.ИК спектр

Количественное определение.
Перевод в растворимую натриевую соль и титрование избытка едкого натра.

Форма выпуска. Таблетки 0,5 г, суспензия. Применение. Противовоспалительное, обезболивающее средство.

ГАЛОПЕРИДОЛ Haloperidolum

Галоперидол является производным 4-фторбутирофенона. Это одна из новейших групп нейролептиков с очень сильным действием

Получение. Синтез осуществляют по двум ниткам. Сначала по Фриделю-Крафтсу ацилируют фторбензол хлорангидридом γ-хлор-масляной кислоты с образованием 4-фтор- γ-хлорбутирофенона (А). Затем по схеме (В) из 4-хлорпропен-2-илбензола получают произ-водное 1,3-оксазина, которое далее в кислой среде трансформируют в 4-п-хлорфенил-1,2,5,6-тетрагидропиридин. Последний при обра-ботке бромистым водородом в уксусной кислоте превращается в 4-гидрокси-4-п-хлорфенилпиперидин (В). И, наконец, при взаимодей-ствии полупродуктов (А) и (В), получают галоперидол.

Белый или желтоватый порошок, мало растворим в воде, растворим в спирте.

ПОДЛИННОСТЬ:
1. ИК спектр
2. УФ спектр
3. Кипятят со щелочью и проводят реакцию на хлорид-ион.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ: ВЭЖХ

ПРИМЕНЕНИЕ: 0,0015 и 0,005 табл., 0,2% капли, 0,5% инъекционный р-р для купирования приступов шизофренических психозов, при белой горячке.