2) комплексообразования (+)
3) восстановления
4) электрофильного замещения
Правильность выбора реакции комплексообразования обусловлена химическими свойствами имидного фрагмента –CO–NH–CO–. Имидный атом азота обладает слабокислыми свойствами, поэтому в щелочной среде происходит его депротонирование с образованием стабилизированного аниона. Взаимодействие такого аниона с ионами переходных металлов, прежде всего Co2+, сопровождается координацией с карбонильными группами и образованием окрашенного хелатного комплекса.
Наиболее характерна эта реакция для производных барбитуровой кислоты: фенобарбитала, барбитала, бензобарбитала и других барбитуратов. При добавлении соли кобальта в присутствии щёлочи или органического основания возникает фиолетово-синее окрашивание различной интенсивности. Изменение электронного состояния комплекса определяет его характерную окраску, которая служит аналитическим признаком наличия имидной системы с соседними карбонильными группами.
Реакции окисления и восстановления не являются специфичными для имидной группы, поскольку требуют наличия соответствующих окислительно-восстановительных центров. Электрофильное замещение также не отражает наличие имидного фрагмента и имеет значение преимущественно для соединений с активированным ароматическим ядром. Поэтому комплексообразование используют как групповую реакцию подлинности, а для окончательной идентификации конкретного препарата дополняют её физико-химическими методами.
| Объект анализа | Структурная особенность | Условия аналитической реакции | Диагностический признак | Интерпретация |
|---|---|---|---|---|
| Производные барбитуровой кислоты | Циклическая имидная система с несколькими карбонильными группами | Соль Co2+ в щелочной среде или в присутствии органического основания | Фиолетово-синее окрашивание | Положительная групповая реакция на барбитуратный фрагмент |
| Фенобарбитал, барбитал, бензобарбитал | Кислотный имидный N–H, способный к депротонированию | Образование кобальтового координационного соединения | Окраска комплекса с интенсивностью, зависящей от структуры и концентрации | Подтверждает наличие производного барбитуровой кислоты |
| Натриевые соли барбитуратов | Имидный фрагмент находится преимущественно в ионизированной форме | Исследование водного раствора при щелочном pH | Окрашенный комплекс с ионами металла | Реакция сохраняет диагностическое значение для лекарственной формы в виде соли |
| Производные гидантоина, например фенитоин | Циклический имид с двумя карбонильными группами | Комплексообразование возможно при специально подобранных условиях | Окраска или изменение спектральных характеристик комплекса | Может использоваться как вспомогательный, а не универсальный тест |
| Другие циклические имиды | Наличие фрагмента –CO–NH–CO– | Щелочная среда и ион комплексообразующего металла | Интенсивность реакции зависит от заместителей и доступности донорных атомов | Чем лучше стабилизируется имидный анион, тем отчётливее комплексообразование |
| Амиды и мочевины без имидной системы | Азот связан только с одной карбонильной группой либо отсутствует кислотный имидный протон | Аналогичные условия с солью кобальта | Характерное окрашивание обычно не развивается | Отрицательный результат помогает отличить амидную структуру от имидной |
| Реакции окисления и восстановления | Не выявляют специфически фрагмент –CO–NH–CO– | Окислитель или восстановитель | Результат зависит от других функциональных групп молекулы | Не являются основным принципом групповой идентификации имидов |
| Подтверждающие инструментальные методы | Спектральные и хроматографические характеристики вещества | ИК-спектроскопия, ВЭЖХ, сравнение со стандартным образцом | Полосы карбонильных групп, время удерживания и спектр соответствуют эталону | Позволяют подтвердить конкретное лекарственное вещество, а не только функциональную группу |
Положительная реакция комплексообразования зависит от pH, концентрации вещества, природы растворителя и состава реагента, поэтому её проводят строго по утверждённой методике. Окраска сама по себе подтверждает преимущественно наличие соответствующей функциональной группы и не всегда позволяет различить близкие производные. Для установления подлинности конкретного лекарственного средства результат сопоставляют с реакцией стандартного образца и данными ИК-спектроскопии или ВЭЖХ.