Основные методы получения и анализа лекарственных средств, содержащих производные фурана

Федеральное Агентство  по Образованию ГОУ ВПО

«Воронежский Государственный  Университет»

Фармацевтический факультет

Кафедра Фармацевтической Химии и Фармацевтической Технологии

 

 

 

Курсовая работа

по фармацевтической химии

на тему:

«Основные методы получения и анализа лекарственных средств, содержащих производные фурана».

 

 

 

 

 

                         Выполнила: студентка 4 курса

 ВПО 8 группы        

Сахарова Марина

                                              

                                                        Руководитель: Брежнева Т. А.

 

Работа Защищена:

____________Оценка

______________Дата

____________Подпись

 

 

Воронеж 2011

Содержание

1. Введение………………………………………………………………..4
2. История  синтетического получения фурановых веществ …………5
3. Получение……………………………………………………………...6

• Фурфурол………………………………………………………….8

• Фуран………………………………………………………………9
• Фурацилин……………………………………………………….12
• Фурозолидон…………………………………………………….12
• Фуразидин………………………………………………………..13

4. Определение и классификация ……………………………………...13

5. Связь между структурой и фармацевтическим действием…….…..15
6. Реакции подлинности:
• Фуран…………………………………………………………….16
• Производные 5 – нитрофурана…………………………………18
7. Методы количественного определения:

• Кислотно-основное титрование в неводной среде……………….22
• Йодометрическое определение…………………………………….22
• Броматометрический метод……………………………………..…24
• Спектрофотометрия……………………………………………...…24
• Фотоколориметрия………………………………………………....25

8. Применение, формы выпуска, хранение…………………………....25

• Фурацилин…………………………………………………….…26
• Фурадонин………………………………………………….……29
• Фурагин……………………………………………………….….31
• Фурагин растворимый…………………………………………..32
• Фурозолидон…………………………………………………..…34
• Фурозолин……………………………………………………..…37
• Фурапласт……………………………………………………...…38
• Альгипор……………………………………….…………….…..39
• Лифузоль…………………………………………….……….…..40
• Мазь «Фастин»……………………………………….…….…….41
• Мазь «Фулевид»…………………………………………….…....42
• Мазь хинифурила………………………………………..……….43

 

9. Заключение…………………………………………………………..…44
10. Список литературы…………………………………………………….45

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Гетероциклические соединения – это соединения, молекула которых представляет собой циклы, состоящие не только из атомов углерода, но и других атомов, чаще всего N, S. O.

 

На основе гетероциклических  систем создано множество современных  ЛС. Получение многих из них стало  возможным вследствии изучения биологической активности гетероциклических природных соединений. В свою очередь, изучение их синтетических аналогов служит основой для дальнейшего синтеза новых лекарств.

Гетероциклические системы  составляют структуру многих ценнейших лекарственных средств как природного происхождения (алкалоиды, витамины, антибиотики, ферменты), так и синтетических (анальгин, фурацилин, хинозол).

 

В медицинской практике часто применяются производные 5- нитрофурана, имеющие различные  заместители в положение 2:

[1]

 

 

 

 

 

 

 

История синтетического получения фурана

 

Первые сведения о  синтетическом получении фурановых  веществ появились ещё в начале XIX века, то есть на заре органической химии  как самостоятельной науки.

Однако только со второй половины XIX столетия, со времени появления и упрочения структурной теории А. М. Бутлерова и установления на её основе химической структуры пятичленных гетероциклов, создались необходимые предпосылки для обособления химии фурановых соединений как производных одного из этих родоначальных циклов — фурана.

Исторически первым в  ряду фурановых соединений, по-видимому, был синтез в 1818 г. пирослизевой кислоты  при пирогенетическом разложении слизевой кислоты. Образовавшийся при этом побочно  жидкий продукт исследован не был, что отсрочило открытие фурана более чем на 50 лет. Затем следует случайное открытие фурфурола Доберейнером  в 1832 году, при попытке осуществить синтез муравьиной кислоты из крахмала и сахара действием серной кислоты и двуокиси марганца. Фурфурол был получен вновь в 1840 году при обработке овсяной муки серной кислотой, причем, в количествах, достаточных для исследований, и Стенхоуз сумел определить его важнейшие свойства и вывести эмпирическую формулу.

К тому же времени (1845 г.) относится получение фурфурола из отрубей и появление сохранившегося до наших дней названия этого вещества — фурфурол, которое должно было выразить источник его получения и внешние признаки (furfur — отруби, oleum — масло). От этого названия впоследствии было выведено общепринятое ныне наименование основного гетероцикла (фурфуран, фуран) и всех его производных.

Опыты получения фурфурола  из различных исходных материалов продолжались и другими авторами; были синтезированы  также впервые простые производные  этого альдегида с аммиаком — фурфурамид и фурфурин.

Наконец, в 1870 году пирослизевая кислота была вновь декарбоксилирована при пиролизе её бариевой соли, что  привело к открытию фурана.

Несмотря на накопление значительного фактического материала, первая попытка установить химическое строение фурфурола была сделана только в 1869 году Лимприхтом, предложившим для него формулу:

Хотя формула эта  оказалась неправильной и была впоследствии отвергнута, сам по себе этот факт должен быть отмечен как результат успехов  структурной теории А. М. Бутлерова, получившей к этому времени уже достаточно широкое распространение и признание химиков.

В 1877 г. появляются формулы  фуранового цикла Байера:

из которых сам автор  полагал наиболее вероятной II. Три года спустя И.Канонников (11) из определений молекулярной рефракции установил наличие в молекуле фурфурола двух двойных связей, но рассматривал это как подтверждение формулы Лимприхта. Наконец, следует упомянуть, что Г. Шифф предложил для фурфурола ещё три формулы, в которых последний трактовался или как алифатическое двунепредельное карбонильное соединение (V, VI), или как окись непредельного алифатического альдегида (VII); т. е. в этих формулах вообще отвергалась циклическая структура фуранового радикала:

 

Таким образом, к началу 80-х годов прошлого века вопрос о структуре фурановых соединений оставался ещё далеко не решенным. Ясность в этот вопрос была внесена благодаря исследованиям русских учёных А. Павлинова и Е. Вагнера , которые в появившейся в 1884 г. статье «К строению фурфурола» на основании изучения реакции взаимодействия фурфурола с диэтилцинком доказали, что в молекуле фурфурола отсутствует гидроксильная группа и что второй кислород в молекуле этого вещества, принадлежащий фурановому радикалу, имеет окисную природу. Исходя из этого, указанные авторы впервые установили действительное строение фурфурола и отвечающую ему структурную формулу.

Тем самым была установлена  и структура фуранового цикла, в  настоящее время общепринятая.

Последующие работы, посвященные  строению фурановых соединений,  включая синтез фурана из янтарного альдегида, не оставляли сомнений в достоверности этой структуры, что, впрочем, нашло себе подтверждение в почти одновременном установлении аналогичных структурных формул  для других пятичленных гетероциклов (пиррол, тиофен). [3]

 

 

Получение

Исходный продукт синтеза  производных 5-нитрофурана — фурфурол, который получают гидролизом растительного  пентозансодержащего сырья.

ФУРФУРОЛ – фурфуральдегид, 2-фуральдегид, α-фурфуральдегид. Часто обнаруживается в самой летучей фракции эфирных масел рода Pinus (сосна), особенно Pinus palustris и можжевельника. Присутствует также в масле из корня ириса, лаванды, цейлонской корицы, петигрейн, хмеля и гвоздики.

Из-за легкой растворимости  в воде содержание его в эфирных  маслах практически очень мало, а весь фурфурол оказывается в дистилляционной воде.

Найден в дистилляционных  водах после отгонки копаля (вязкая смола некоторых тропических  растений), кипариса, казацкого можжевельника, ветиверы, корня ириса, древесины  кайенского линалоэ, западно-индийского сандалового дерева, амбретты, цветов и стеблей гвоздики, тмина, ангелики.

Бесцветная жидкость с запахом, напоминающим запах бензальдегида. Быстро темнеет при стоянии.

Используется вместе со своими производными для составления  искусственных и синтетических эфирных масел.   [4]

Вступает в характерные  для альдегидов реакции. Фурановое  кольцо фурфурола обладает ароматичностью, поэтому по своим свойствам он несколько напоминает бензальдегид. Для него характерны реакции замещения (в положение 4 относительно альдегидной группы). Под действием щелочей фурфурол, как и бензальдегид, вступает в реакцию Канниццаро, диспропорционируя на соль фуранкарбоновой кислоты и фурфуриловый спирт. Гидрогенизируется и вступает в реакции присоединения легче, чем ароматические соединения с бензольным ядром. В реакции Дильса — Альдера участвует как диен.

При нагревании до 250 °C фурфурол разлагается на фуран и моноксид углерода, иногда со взрывом.

При нагревании в присутствии  сильных кислот кислород фуранового кольца присоединяет протон, ароматичность разрушается, вследствие чего фурфурол полимеризуется (осмоляется).

Фурфурол применяют  на предприятиях нефтехимии как растворитель для экстракции диенов (используемых для производства синтетической  резины) из смеси углеводородов.

Фурфурол и фурфуриловый спирт могут быть использованы вместе или по отдельности для получения твёрдых смол по реакции с фенолом и ацетоном, или с мочевиной. Такие смолы используются в производстве стекловолокна, некоторых деталей самолётов.[5]

 

Фуран

Фуран в первый раз искусственно был получен Лимприхтом в 1870 г. сухой перегонкой бариевой соли пирослизевой кислоты

 

Аппарат для получения фурана показан на рисунке 2. В круглодонную колбу А емкостью 200 мл через боковой тубус вставлен термометр Б, доходящий почти до дна колбы. Горло колбы А плотно закрыто резиновой трубкой, через которую проходит вертикальная трубка В длиной 15 см и диаметром 1,8-2,0 см. Верхнее отверстие трубки В закрывают резиновой пробкой, в которую вставлена длинная стеклянная палочка Г, служащая для сбрасывания в колбу возгоняющейся фуранкарбоновой кислоты. На расстоянии 2,5-3 см от верхнего конца к вертикальной трубке В припаян боковой отвод Д, диаметром 1,8-2,0 см. Более узкая (диаметр 1 см) вертикальная часть отводной трубки Д оканчивается на дне колонки Е диаметром 3,5-4 см и высотой 25 см. Колонка Е заполнена кусками едкого натра, величиной с горошину, отделеными от конца трубки Д слоем ваты (примечание 1). Колонка Е погружена в водяную баню (высокий стакан), нагретую до 45-50 градусов. Отводная трубка колонки Е соединена с нисходящим холодильником, к которому присоединен приемник, находящийся в смеси льда и соли (примечание 2).

В колбу А помещают 80 г (0,71 моль) фуран-2-карбоновой кислоты с температурой плавления 128-132 градуса и нагревают ее до 200-205 градусов, в этом температурном интервале происходит равномерное декарбоксилирование пирослизевой кислоты.

Нагревание продолжаю 4-5 часов, к концу этого времени  остается незначительное количество жидкости, а на верхних частях стенок колбы оседает слой сублимировавшейся пирослизевой кислоты. Для разложения оставшейся кислоты, температуру повышают до 210-215 градусов, одновременно прикрывая верхние части колбы листами асбеста. При этом некоторая часть пирослизевой кислоты, возгоняясь, осаждается на стенках трубки В, время от времени ее сбрасывают стеклянной палочкой Г обратно в колбу. К концу опыта стенки колбы и нижняя часть вертикальной трубки остаются покрытыми тонким налетом пирослизевой кислоты.