2) феноксиметилпенициллина
3) амоксициллина (+)
4) цефалексина
Правильный ответ — амоксициллин. Возможность фотометрического определения обусловлена наличием в его молекуле пара-гидроксифенильного фрагмента. В щелочной среде фенольная гидроксильная группа диссоциирует с образованием фенолят-иона, который обладает повышенной электронной плотностью и вступает в реакцию азосочетания с ароматической солью диазония. В результате образуется интенсивно окрашенное азосоединение, пригодное для измерения оптической плотности в видимой области спектра.
Количество образовавшегося азокрасителя стехиометрически связано с содержанием амоксициллина, поэтому при соблюдении оптимальных условий реакции оптическая плотность раствора пропорциональна концентрации анализируемого вещества в соответствии с законом Бугера — Ламберта — Бера. Конкретный максимум поглощения зависит от применяемого диазотированного реагента: описаны методики с диазотированными сульфаниламидом, сульфадимидином и ароматическими диаминами. Структурной предпосылкой аналитической реакции служит именно активированное фенольное кольцо амоксициллина, а не β-лактамный цикл, общий для рассматриваемых антибиотиков.
Бензилпенициллин, феноксиметилпенициллин и цефалексин не содержат свободной фенольной группы, способной в аналогичных условиях обеспечить характерное и достаточно интенсивное азосочетание. Феноксигруппа феноксиметилпенициллина представляет собой простой ароматический эфир: её атом кислорода связан с двумя углеродными фрагментами и не образует фенолят-ион. Первичная алифатическая аминогруппа цефалексина также не является эквивалентом ароматического амина, поскольку при действии азотистой кислоты не образует устойчивую ароматическую соль диазония.
| Вещество | Значимый структурный фрагмент | Способность к образованию азокрасителя | Аналитическое значение |
|---|---|---|---|
| Амоксициллин | Пара-гидроксифенильная группа | Выраженная: фенолят-ион вступает в азосочетание | Пригоден для количественной фотометрии |
| Бензилпенициллин | Незамещённое фенильное кольцо | Недостаточная: отсутствует активирующая фенольная группа | Рассматриваемая реакция не является селективной основой определения |
| Феноксиметилпенициллин | Феноксигруппа — ароматический эфир | Не образует фенолят-иона | Не обеспечивает характерного азосочетания |
| Цефалексин | Фенильное кольцо и алифатическая аминогруппа | Устойчивый ароматический диазониевый интермедиат не образуется | Для анализа применяют другие химические или инструментальные методы |
| Реагент | Ароматическая соль диазония | Электрофильно взаимодействует с активированным ароматическим кольцом | Формирует хромофорную азогруппу –N=N– |
| Среда реакции | Обычно щелочная | Способствует образованию фенолят-иона амоксициллина | Повышает скорость и чувствительность азосочетания |
| Измеряемый параметр | Оптическая плотность окрашенного раствора | Возрастает с количеством образовавшегося азокрасителя | Используется для расчёта концентрации по градуировочной зависимости |
Реакции образования азокрасителей относятся к дериватизационным фотометрическим методам: определяемое соединение превращают в продукт с более интенсивным поглощением света. Это повышает чувствительность анализа веществ, собственное поглощение которых в видимой области невелико. Селективность метода определяется не принадлежностью антибиотика к β-лактамам, а наличием функциональной группы, способной к азосочетанию. Для амоксициллина такой аналитически значимой группой является свободный фенольный гидроксил.