АРОМАТНИ КИСЕЛИНИ И ТЕХНИТЕ СОЛИ

Ароматните киселини са производни на ароматни въглеводороди, в които един или повече водородни атоми в бензеновия пръстен са заменени с карбоксилни групи. Бензоената киселина (I) и салициловата киселина (II) (фенолна киселина) са с най-голямо значение като лекарствени вещества и изходни продукти на техния синтез:

Константата на дисоциация на бензоената киселина е малко по-ниска (K= 6,3 × 10–5) от тази на оцетната киселина (K= 1,8 × 10–5). Салициловата киселина има подобни химични свойства, но наличието на фенолен хидроксил в нейната молекула увеличава константата на дисоциация до 1,06 × 10 -3 и разширява броя на аналитичните реакции, които могат да се използват за качествен и количествен анализ. Бензоената и салициловата киселина при взаимодействие с алкали образуват соли.

Натриевите соли на бензоената и салициловата киселина, за разлика от самите киселини, са лесно разтворими във вода. Във водни разтвори те се държат като соли на силни основи и слаби киселини, дисоциирайки се на натриеви йони и съответно бензоатни или салицилатни йони.

В медицинската практика се използват бензоена киселина, салицилова киселина, натриев бензоат и натриев салицилат.

Бензоената киселина и нейните естери се намират в бензоина, карамфиловото масло, перуанския балсам.

Бензоената и салициловата киселина се получават чрез общи методи за синтез на ароматни киселини. Бензоената киселина се синтезира чрез окисляване на толуен с различни окислители - азотна или хромова киселина, калиев дихромат, манганов диоксид:

Съвременният промишлен метод се основава на течнофазово окисляване на толуен с атмосферен кислород при 130-160 ° C и налягане 308-790 kPa по схемата:

В химическата промишленост салициловата киселина се получава чрез карбоксилиранефенол според реакцията на Колбе-Шмид:

Смес от фенол и еквивалентно количество натриев хидроксид, изпарен до сухо, се нагрява в автоклави (130 ° C) с въглероден диоксид при налягане 450–500 kPa (4,5–5 atm). Реакционният продукт се разтваря във вода, подкиселява се със солна киселина и освободената салицилова киселина се прекристализира.

Механизмът на реакцията на Колбе-Шмид се състои в включването (електрофилна атака) на въглероден диоксид в бензеновото ядро ворто-ипарапозиции, активирани от присъствието на фенолат. Природата на алкалния катион играе важна роля в този процес. По време на карбонизацията на калиев фенолат се образува смес от салицилова иn-хидроксибензоена киселина. При използване на натриев фенолат се получава предимно салицилова киселина. По време на синтеза на салицилова киселина могат да се образуват и малки количества оксидифенил:

Натриевият бензоат и натриевият салицилат се получават чрез изпаряване до сухо на разтвор на съответната киселина (бензоена или салицилова), неутрализирана с еквивалентно количество натриев карбонат или бикарбонат:

Получената сол се прекристализира от алкохол. Има както прилики, така и разлики във физичните свойства и методите за тестване на ароматни киселини и техните соли. Всички те са или кристали, или кристални прахове. Формата на техните кристали обаче е различна (формата на киселинните кристали може да се различи от съответните натриеви соли). При 370 °C бензоената киселина се разлага до бензен и въглероден диоксид. Бензоената и салициловата киселина са летливи с водни пари и сублимират при леко нагряване, те могат да бъдат разграничени по тяхната точка на топене (Таблица 34.1).

34.1. Свойства на ароматните киселини и техните соли

лекарствено вещество	Химическа структура	Описание
Acidum benzoicum - бензоена киселина	бензоена киселина	Безцветни игли или бял кристален прах. Т. мн. 122-124,5°С
Natrii benzoas - натриев бензоат	натриев бензоат	Бял фин кристален прах, без мирис или много слаб мирис
Acidum salicylicum - салицилова киселина	о-хидроксибензоена киселина	Бели фини игловидни кристали или кристален прах без мирис. Т. мн. 158-161°С
Natrii salicylas - натриев салицилат	натриев салицилат	Бял кристален прах или малки люспи, без мирис

Киселините са слабо разтворими във вода (разтворими във вряща вода), лесно разтворими в етанол и етер. Салициловата киселина, за разлика от бензоената киселина, е слабо разтворима в хлороформ. Натриевият бензоат е лесно, а натриевият салицилат е много лесно разтворим във вода. В етанол натриевият салицилат е разтворим, а натриевият бензоат е слабо разтворим. И двете соли са практически неразтворими в етер. Натриевият салицилат е лесно, но бавно разтворим в глицерол.

Автентичността на натриевия салицилат се потвърждава с помощта на инфрачервен спектър в областта от 4000-400 cm -1 (компресиран в таблетки с калиев бромид), който трябва напълно да съвпада със спектъра, приложен към PS. UV спектърът на воден разтвор на натриев бензоат в областта от 220-300 nm трябва да има максимум на абсорбция при 226 nm. Разтвор (0,001%) на салицилова киселина в 0,5 М разтвор на сярна киселина има два максимума на абсорбция при 235 и 300 nm.

Бензоената киселина и натриевият бензоат дават характерна реакция с разтвор на железен (III) хлорид. Бензоената киселина се разтваря предварително в 0,1 М разтвор на натриев хидроксид (реакцията на разтвора трябва да е неутрална). Като резултатРеакцията произвежда неразтворим във вода основен железен (III) бензоат с розово-жълт цвят:

Бензоената киселина може да бъде идентифицирана чрез превръщането й в салицилова киселина. За да направите това, разтвор на бензоена киселина се нагрява с излишък от натриев карбонат и се филтрира. Към неутралния филтрат се добавят 0,3% разтвор на водороден прекис и 1% разтвор на желязо-амониева стипца. След нагряване в продължение на 5 минути във вряща водна баня се появява виолетов цвят.

За да се провери автентичността на салициловата киселина и натриевия салицилат, като реагент се използва и разтвор на железен (III) хлорид. Цветът и съставът на получените комплекси не са постоянни и зависят от съотношението на лекарството и реагента, както и от pH на средата. При pH 2–3 се образува пурпурен моносалицилат на желязо (III), при pH 3–8 се образува червен дисалицилат, а при pH 8–10 се образува жълт трисалицилат:

При добавяне на минерални киселини тези комплекси се разрушават, цветът изчезва и се утаява бяла утайка от салицилова киселина. В присъствието на оцетна киселина цветът се запазва, под действието на натриевия ацетат става кафяв.

Бензоатните и салицилатните йони също реагират с други соли на тежки метали. При взаимодействие с разтвор на сребърен нитрат се образуват бели утайки. С разтвор на меден сулфат натриевият салицилат образува зелен меден салицилат:

При нагряване на салицилова киселина или натриев салицилат с концентрирана сярна киселина и метанол възниква остра характерна миризма на метилсалицилат.

При нагряване над точката на топене на кристалите на салициловата киселина или когато нейната смес се нагрява с кристали от соли на органични киселини (цитрат или натриев ацетат), се разлага собразуване на фенол (мирис) и въглероден диоксид:

Образуването на въглероден диоксид също се получава, когато салициловата киселина се нагрява с концентрирана сярна киселина. Въглеродният диоксид може да бъде открит чрез образуването на опалесценция, когато изтичащият газ преминава през варовита вода:

Салициловата киселина образува червено съединение (ауриново багрило), когато се изложи на разтвор на формалдехид в присъствието на концентрирана сярна киселина (вижте част II, 22.1).

Автентичността на натриевия бензоат и натриевия салицилат се установява от натриевия йон (цветът на безцветния пламък на горелката е жълт) и от отделянето на съответните киселини след неутрализиране на разтвори на натриева сол с разредена азотна киселина. Образуваната утайка се филтрува, промива се с вода, изсушава се и се идентифицира по точката на топене (120–124,5°C за бензоена киселина и 156–161°C за салицилова киселина).

При тестване за чистота се установява отсъствието или допустимите граници на примеси на продуктите на първоначалния или междинния синтез (фталова киселина, фенол, оксидифенил), както и редуциращи вещества и органични примеси, киселинност или алкалност, прозрачност и цвят на разтворите, микробиологична чистота.

Методите за количествено определяне на бензоена и салицилова киселина се основават на използването на алкалиметричен метод. Етанолът се използва като разтворител (тъй като киселините са слабо разтворими във вода). Етанолът се неутрализира предварително от фенолфталеин (фенолово червено). След това пробата се разтваря и се титрува с 0,1 М разтвор на натриев хидроксид (без карбонати) със същия индикатор:

Наличието на силна вътрешномолекулна водородна връзка между карбоксилните и хидроксилните групи причинява по-активна киселиннасвойства на салициловата киселина. С един еквивалент алкали се образува сол в карбоксилната група, а с излишък се образува и феноксид:

Натриевият бензоат, натриевият салицилат, както и други соли на силни основи и слаби киселини се определят количествено чрез ацидиметричен метод. Титрува се с разтвор на солна киселина, като се използва смесен индикатор (смес от равни количества метилоранж и метиленово синьо). Титруването се извършва в присъствието на етер, тъй като освободената киселина (бензоена или салицилова) променя рН на водния разтвор до 2,5–3,0. Това води до промяна на цвета на индикатора преди достигане на еквивалентната точка. Наличието на етер предотвратява това явление, тъй като извлича отделящата се бензоена (салицилова) киселина:

Количественото определяне на салицилова киселина и натриев салицилат може да се извърши и чрез бромид-броматометричен метод, тъй като те са производни на фенол:

След това излишъкът от бром се определя чрез йодометричен метод:

След това се добавя 10% разтвор на калиев йодид, който взаимодейства с излишък от йоден монохлорид и освободеният йод се титрува с 0,1 М разтвор на натриев тиосулфат:

ICl + KI ¾® I2 + KCl

Натриевият салицилат също се определя (според PS) чрез неводно титруване в ледена оцетна киселина (титрант 0,1 М разтвор на перхлорна киселина, индикатор кристално виолетов).

Съхранявайте ароматните киселини и техните соли на сухо място, защитено от светлина, при стайна температура, в добре затворен съд, като се има предвид възможността за сублимация на бензоена киселина и салицилова киселина.

Бензоената и салициловата киселина се използват външно като антисептици. Натриевият бензоат се предписва като отхрачващо средство (в смеси от 0,2–0,5 g илиинтравенозно под формата на 15% разтвор). Салициловата киселина се предписва като антисептично и кератолитично средство външно, под формата на алкохолни разтвори, прахове (2-5%), мехлеми и пасти (1-10%). Натриевият салицилат има антиревматични, противовъзпалителни, аналгетични и антипиретични ефекти, когато се приема перорално в дози от 0,5-1,0 g.

ГЛАВА 35.

ПРОИЗВОДНИ НА ФЕНОЛНАТА КИСЕЛИНА

Общи характеристики

Естерите на салициловата киселина и производните на амида на салициловата киселина могат да бъдат причислени към тази група. Салициловата киселина образува естери както с органични киселини (I) поради взаимодействие с фенолен хидроксил, така и с алкохоли или феноли (II) поради взаимодействие с карбоксилна група. Амидните производни на салициловата киселина имат обща формула (III):