ЧАСТЬ III. ЗАДАЧИ ПО УФ-, ИК- И ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
В данный раздел учебно-методического пособия включены практически все УФ-, ИК- и ЯМР 1Н-спектры лекарственных веществ, рассматриваемых на лекциях и практических занятиях для студентов III и IV курсов очного отделения фармацевтического факультета. Основной целью решения представленных задач является облегчить студентам освоение фармацевтической химии с применением современных спектральных и хроматографических методов и сделать его более приятным, чем использование обычных традиционных химичес-ких методов.
После освоения современных теоретических представлений о спектральных и хроматографических методах анализа, изложенных в первой и второй частях настоящего пособия, студенты успешно могут решить отобранные задачи по идентификации и определения структуры различных лекарственных веществ. Эти задачи расположены в порядке возрастающей сложности и согласно учебному плану лекций по курсу фармацевти-ческой химии наIII и IV курсах, причём для корректного определения соответствия между структурой и рассматриваемых спектральных данных в началеIII части пособия представлены спектры стандартных образцов растворителей, в которых сняты спектры лекарственных веществ. Все это должно способствовать пониманию процессов съёмки спектра и правильному отнесению сигналов к соответствующим функциональным группам в структуре лекарственного вещества.
При этом особое внимание уделено лекарственным средствам, интересным с точки зрения медицины: приведено много структурных формул сложных биологически важных молекул – сахаров, витаминов, гормонов, антибиотиков, значительное место отведено лекарственным субстанциям антиангинального действия.
К достоинствам настоящего раздела следует отнести наличие многочисленных рисунков, на которых представлены УФ-, ИК- и ЯМР 1Н-спек- тры (около 600 спектров), структуры соединений, русское, латинское и химическое название, рассматриваемых лекарственных веществ. Также дано международное непатентованное название (МНН) лекарственного средства и область его применения. Мы надеемся, что все это будет способствовать хорошему зрительному восприятию материала и поможет ответить на большинство вопросов при решении представленных задач.
Итак, в задачах (1-200):
1. В первую очередь определите наличие в рассматриваемых спектрах наиболее характеристических максимумов, полос поглощения и сигналов протонов (1Н) и углеродов (13С).
166
2.По приведённым спектральным данным интерпретируйте отнесение наблюдаемых в спектрах максимумов, полос поглощения и сигналов по их положению и химическим сдвигам к соответствующим функциональным группам в структуре рассматриваемого лекарственного вещества.
3.Данные, изложенные в теоретической части (I и II) настоящего пособия помогут Вам установить, к какой из функциональных групп относится наблюдаемые показатели. Если при этом возникнет трудности, рекомендуем дополнительно ознакомиться со следующими учебно-мето- дическими пособиями:
3.1.Абышев, А. З. Лекарственные препараты антиангинального действия – антагонисты ионов кальция : учебно-методическое пособие / А. З. Абышев, С. Н. Трусов, А. В. Ложкин. – СПб. : Изд-во СПХФА, 2009. – 148 с.
3.2.Абышев, А. З. Синтез, свойства и контроль качества витаминных препаратов и витаминоподобных веществ (учебно-методическое пособие) /А. З. Абышев, С. Н. Трусов, Н. И. Котова, М. П. Блинова. – СПб. :
Изд-во СПХФА, 2010. – 136 с.
ЖЕЛАЮ УСПЕХОВ !!!
167
Спектры веществ, используемых для регистрации УФ-, ИК- и ЯМР-спектров
Поглощение растворителей в УФ и видимой областях
В таблице представлено краевое поглощение λend некоторых обычных растворителей, указана длина волны, при которой растворитель поглощает 80 % падающего света (λend в нм, толщина кюветы 1 см,. в канале сравнения-вода).
Растворитель |
λend |
Растворитель |
λend |
Ацетон |
335 |
Этилацетат |
205 |
Ацетонитрил |
190 |
Гептан |
195 |
Бензол |
285 |
Гексан |
195 |
Сероуглерод |
380 |
Метанол |
205 |
Четырёххлористый углерод |
265 |
Пентан |
200 |
Хлороформ |
245 |
Пропанол-2 |
205 |
Циклогексан |
210 |
Пиридин |
305 |
Метилен хлористый |
210 |
Тетрагидрофуран |
230 |
Эфир диэтиловый |
230 |
Толуол |
285 |
Диоксан-1,4 |
215 |
2,2,4-Триметилпентан |
210 |
Этанол |
205 |
Ксилол |
290 |
Растворители в ИК-спектроскаопии.
Низкое пропускание в областях поглощения растворителя может приводить к искажениям. При интерпретации спектров эти области нужно исключать. На следующих рисунках эти участки спектров отмечены темными полосами.
168
ИКспектры иммерсионных сред
Из-за трудности приготовления таблеток и тонких пленок минерального масла воспроизводимой толщины полосы поглощения этих матриц (для суспензий) всегда налагаются на спектр пробы.
Полосы мешающих примесей в ИКспектрах
Следы воды в четыреххлористом углероде или хлороформе могут проявляться в виде двух полос вблизи 3700 и 3600 см-1 и одной полосы в области 1600 см-1. При повышении концентрации воды наблюдается широкая полоса около 3450 см-1. Пары воды проявляются в виде многочисленных узких полос между 2000 и 1280 см-1. При более высоких концен-
169
трациях они могут снижать чувствительность детектора и проявляться в виде плеча на крутом склоне сильного сигнала.
Растворенный диоксид углерода дает полосу поглощения при 2325 см-1. В содержащих амины и следы воды растворах С02 может образовывать карбонаты, которые ведут к появлению неожиданных полос протонированных N-содержащих групп. В плохо сбалансированных двухлучевых инструментах газообразный С02 может давать две полосы приблизительно около 2360 и 2335 см-1, а также одну полосу при 667см-1.
Доступные полимерные материалы часто содержат в качестве пластификаторов фталаты, которые могут быть обнаружены в кажущихся чистыми пробах и проявляться в виде полосы при 1725 см-1. Присутствие фталатов подтверждается масс-спектрами (m/z 149). В химических процессах фталаты могут превращаться во фталиевый ангидрид, который даёт полосу при 1755 см-1.
Другими часто встречающимися загрязнениями являются силиконовые смазки, из-за которых появляется полоса около 1625 см-1 и широкий сигнал в области от 1100 до 1000 см-1.
Спектры растворителей и стандартных соединений в ЯМР-спектроскопии
Спектры ЯМР 1Н обычных дейтерированных растворителей (500 МГц; ≈ 1000 точек на 1 м. д.; δ в м. д. относительно ТМС).
170