2) мурексидной пробы
3) с раствором кислоты хлористоводородной
4) с солями кобальта (+)
Теобромин отличают от кофеина по реакции с солями кобальта. Теобромин является 3,7-диметилксантином и содержит незамещённый имидный атом азота с подвижным атомом водорода. В условиях реакции этот протон может отщепляться, а образующийся анион теобромина взаимодействует с ионами кобальта, формируя окрашенное малорастворимое координационное соединение или кобальтовую соль.
Кофеин представляет собой 1,3,7-триметилксантин: его атомы азота, участвующие в имидной системе, метилированы, поэтому аналогичное образование кобальтового соединения в данной аналитической пробе не происходит. Именно наличие или отсутствие характерной реакции с кобальтом служит дифференциальным признаком. Мурексидная проба для этой цели непригодна, поскольку является общей реакцией на производные ксантина: после окислительного превращения образуется пурпурное соединение; реакция с соляной кислотой преимущественно изменяет степень протонирования и растворимость веществ, а реакция Марки не обладает необходимой специфичностью.
Таким образом, аналитическая различимость основана не на самом ксантиновом цикле, общем для обоих веществ, а на различии степени его N-метилирования. При выполнении пробы учитывают рН среды, концентрацию реагентов и растворимость образующегося соединения, поскольку эти факторы влияют на интенсивность окраски и полноту осадкообразования.
| Критерий | Теобромин | Кофеин | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Химическая природа | 3,7-диметилксантин | 1,3,7-триметилксантин | Различается степень N-метилирования ксантинового ядра |
| Имидный атом азота | Сохраняется N–H-фрагмент | Имидные атомы азота метилированы; N–H-фрагмент отсутствует | Определяет способность теобромина к депротонированию и комплексообразованию |
| Реакция с солями кобальта | Образуется характерное окрашенное малорастворимое кобальтовое соединение | Аналогичная характерная реакция отсутствует | Основной дифференциальный тест |
| Мурексидная проба | Положительная | Положительная | Подтверждает наличие пуринового, в частности ксантинового, ядра, но не разделяет вещества |
| Реакция Марки | Возможна неспецифическая цветная реакция | Возможна неспецифическая цветная реакция | Не является надёжным критерием различия теобромина и кофеина |
| Раствор соляной кислоты | Изменяет протонирование и растворимость | Изменяет растворимость и состояние молекулы | Не обеспечивает специфической дифференциальной реакции |
В практической фармацевтической химии реакцию с кобальтом проводят параллельно с контрольным образцом кофеина и соблюдением одинаковых условий. Оценивать следует не только появление окраски, но и образование осадка, его устойчивость и поведение после подкисления. Для окончательной идентификации субстанции реакционный признак при необходимости подтверждают спектрофотометрией, тонкослойной или высокоэффективной жидкостной хроматографией.