«Серный подсолнух»
Синтезированный в 2006 году из конденсированных тиофеновых колец октатио [8] циркулен получил от научной группы МГУ весьма креативное название – sulflower (от англ. "sulfur – сера" и "sunflower – подсолнух"). Молекула этого сероуглерода, пожалуй, говорит сама за себя:
"Подсернух" (или "серноцвет", если переводить на русский буквально) имеет вид тёмно-красного порошка, который несмотря на свою труднолетучесть обладает неприятным запахом, и является антиароматическим соединением, что делает его высокореакционноспособным олиготиофеном.
Вопрос. Крик о помощи
Приветствую, господа химики! У меня вопрос прикладного характера, прямо с производственных цехов. Есть воды, после регенерации Н-фильтра, содержащие помимо смеси солей и кислоты (в основном сульфаты и нитраты, до 30г/л всего)такое интересное вещество, как моноэтаноламин (МЭА) в концентрации 1 г/л. Весь мозг сломал, но не знаю как от этого МЭА избавиться, да так, чтобы совсем. Или окислить до Н2О, СО2 и N2, или в осадок вывести, но как и чем - ума не приложу. Если есть идеи, прошу, подскажите!
Новости Пикабу
Все скидки в одном месте! Пикабу запустил еще один раздел
Чтобы узнать о скидках и бесплатных раздачах всякой всячины, не надо бегать по разным сайтам — достаточно открыть Пикабу.Скидки.
Пока раздел работает в режиме тестирования: не все функции добавлены, много чего предстоит сделать и отладить. Но уже можно делиться с другими пользователями ссылками на по-настоящему хорошие цены, скидки, раздачи и другие злачные места в интернете. Новые предложения выходят в «Свежее», поэтому рекомендуем начинать исследовать Пикабу.Скидки оттуда!
Показать полностью
Два брата-анестетика и немного фармакопейных забав
Нужных ионов вам, уважаемые члены сообщества и читатели! На публикацию этого поста меня отчасти сподвигло новое видео на канале "Химия - Просто" о проверке фармацевтических препаратов по методикам из учебных пособий. Многое из того, чтоб было продемонстрировано в этом видео было увлекательным и любопытным, но некоторым препаратам выделено слишком мало экранного времени, что я и попытаюсь исправить своими примерами. Моим читателям, наверное хорошо известно, что я обычно специализируюсь в области фармакопейных реакций и испытаний на подлинность. Почему бы мне не внести свою скромную лепту в привычной манере?
Среди упомянутых лекарственных веществ оказался новокаин, он же прокаин, местный анестетик с богатой историей начавшейся еще в конце 19 века.
В качестве небольшой исторической справки уточню, что долгое время врачами применялся наркотический алкалоид кокаин, однако из-за его дороговизны, технических сложностей в приготовлении р-ров, выборе индивидуальных дозировок, токсичности, в конце конов, ученым пришлось хорошенько поднапрячься, дабы найти анестетик нового поколения, достойной альтернативы, что превзойдет старые препараты. Любопытно, но новокаин в переводе с латинского буквально означает "новый кокаин" - так утверждал его создатель А. Айнхорн, трудившийся над его изобретением со своей командой многие годы. Справедливости ради заметим, что новокаин мало чем напоминает своего предка, т.к. является производным аминобензойной кислоты (кокаин все-таки заметно отличается своим сложным происхождением и строением).
Новокаин (прокаин). Отчетливо виден фрагмент п-аминобензойной кислоты. Это вещество, а далее и его производные позволили совершить заметный рывок в создании замены кокаину.
А это кокаин. Этому сложному эфиру бензоилэкгонина точно есть что рассказать о зле наркотиков.
Сегодня мы рассмотрим еще и брата прокаина, бензокаин.
Э. Ритзерт открыл свойства нетоксичной п-аминобензойной кислоты, однако был разочарован отсутствием у нее жаропонижающего действия. Он полагал, что в этой неудаче повинны свободные гидроксильные группы кислоты, в связи с чем напор был сделан в направлении сложных эфиров карбоксильной группы с этанолом, аналогично гидроксильной группе в фенацетине. При практическом проведении этой идеи в лаборатории больницы Moabiter в Берлине в 1890 г. полученный этиловый эфир пара-аминобензойной кислоты снова оказался не жаропонижающим средством, но неожиданно для исследователя он обладал свойством, подобным известному уже несколько лет кокаину – вызывал онемение языка и губ, а также делал роговицу кролика невосприимчивой к болевым воздействиям. Так как препарат в отличие от кокаина был совсем не токсичным, Ритзерту скоро удалось заинтересовать этим открытием своего бывшего преподавателя в университете Гессена доктора Лаубенхаймера (Dr. Laubenheimer), который стал в то время директором на заводе красителей "Хёхст" на Майне. В результате был заключён договор с "Хёхст" на дальнейшую разработку и производство нового препарата, который получил название анестезин. Однако анестезин из-за плохой растворимости в воде уступал кокаину, так как мог использоваться только для поверхностной анестезии, остальные области применения кокаина для него оставались невозможными. Кроме того, в то время ещё не было достаточных результатов фармакологических экспериментов и клинической апробации анестезина, поэтому нельзя было давать показания к применению препарата. По этой причине завод красителей "Хёхст" не рисковал с введением анестезина в практику. В противоположность этому был доказан интересный и указывающий нужное направление для дальнейших исследований факт при образовании этилового эфира пара-аминобензойной кислоты о том, что в кокаине обезболивающий эффект обусловлен бензольным радикалом.
В аптеках оборот анестезина сейчас ограничен, так что навряд ли вам удастся раздобыть его. Виной тому метгемоглобинемия. Опасность заключается в повышенной предрасположенности к метгемоглобинемии младенцев и детей. В чем причина? А в более уязвимом к окислению младенческом фетальном гемоглобине; в низком (по сравнению с взрослыми) уровне НАДН-метгемоглобин-редуктазы, каталазы и глутатионпероксидазы у новорождённых, к тому же их организму много не надо, гораздо меньшие дозировки могут привести к расстройству. Метгемоглобинемия затрагивает и взрослых, однако не всегда токсичность для крови может быть приоритетнее сильнейших болей, пускай для лечения подобных могут применять и наркотические болеутоляющие. А вот для детей высокие концентрации анестезина в разы опаснее. Есть одна любопытная деталь: риски развития болезни значительно повышались при концентрациях анестезина в диапазоне 14-20%, что чаще всего достигалось в аэрозолях и мазях. Может, это привело к отказу от некоторых лекарственных форм выпуска?
Не стоит, однако, винить во всем лишь бензокаин. Таких анестетиков, как он, насчитывается целое семейство, и вызывать серьезнейшие побочки может и, к примеру, лидокаин.
Бензокаин иногда работает со своим братом вместе в одном растворе. Попросите в аптеке пузырек Меновазина, и у вас на руках будут оба анестетика, растворенные в этаноле. Их там обычно сопровождает еще левоментол, который усиливает лечебный эффект, дополнительно "подмораживая" место контакта.
В упомянутом видео отчетливо видно, что новокаин имеет форму выпуска "in ampulis", концентрация там невелика, всего 0.5% действующего вещества. В Меновазине же содержание его вдвое больше. Я тоже некогда работал с прокаином в подобном виде, но многие реакции на подлинность часто давали сбой, и я перестал доверять этим слабеньким р-рам.
А вот, кстати, и бензокаин. Как видите, различий немного.
Recipe solution pro injectionibus. Da in ampulis. Signa.
С химической точки зрения, и новокаин, и бензокаин относятся к производным п-аминобензойной кислоты. Первый был получен объединением с диэтиламиноэтанолом, а второй - с этанолом. Эта небольшая разница, впрочем, не очень влияет на их качественные реакции, поэтому в ГФ методы идентификации практически идентичны. Что же можно провернуть, имея некоторые реактивы?
Первая из функциональных групп обоих соединений обращает на себя внимание первичная ароматическая аминогруппа. Этот заместитель (да еще и в подобном положении) может много рассказать о характере соединений. Например, о том, что нашим анестетикам недалеко до хинониминов, а достичь этого можно просто окислив аминогруппу. Р-р персульфата аммония в н.у. слабо меняет дело, в этой реакции цвет реакционно смеси лишь чутка порозовеет, для сравнения лучше использовать белую бумагу.
Ранее бесцветный р-р слегка покраснел. Реакция пошла, но недостаточно.
Это не что иное, как хинонимин, в котором окислена не только аминогруппа (до единичного атома азота), но и карбоксильная группа, которую безжалостно довели до атома кислорода. Обычно хиноны и родственные им соединения имеют выраженный окрас, так что и наш хинонимин не стал исключением.
В пособиях можно встретить подобную иллюстрацию произошедшего. Правда, используют они перманганат калия, но суть та же.
Первичную ароматическую аминогруппу можно также пробить "дихроматной пробой". Этим термином я имею в виду реакцию дихромата аммония с необходимым радикалом в строго кислой среде. Приливаем по каплям к р-ру препаратов наш опасный "апельсиновый" окислитель и последним штрихом подливаем кислоты:
Из архива нарыл ту же реакцию, но с чистым "ампульным" прокаином:
Спустя время слабо, но видно на дне темную муть. Реакцию можно считать успешной. Извиняюсь за качество, старье всегда такое.
Причина потемнения р-ра состоит в том же окислении и образовании окрашенного продукта. Дихроматную пробу обычно применяют для идентификации первичных ароматических аминогрупп. Удобно, практично, ни разу еще не подвела.
Если выдумаете, что с нашими аминогруппами мы закончили, то вы чутка ошибаетесь, ведь вас ждет реакция с ароматическими альдегидом. Зачем? При реакции ароматического амина с карбонильной группой образуются основания Шиффа, окрашенные в желтый или оранжевый цвет. Реакция идет через нуклеофильное присоединение амина к углероду альдегидной группы. В качестве ароматического альдегида возьмем знакомый всем ванилин. Взаимодействие недолгое, вполне примечательное:
Р-р пожелтел, а можно было ведь еще и подогреть, тогда насыщенность оттенков еще больше убедила бы вас в правильности реакции.
Давайте еще чем-нибудь окислим наших братьев-анестетиков. Предлагаю взять гипохлориты, , а на десерт оставить перманганат калия, как и в пресловутом видео:
Окисляются прекрасно, причем не только ДВ, но иногда и этанол с ментолом.
Забавно, но перекись водорода не подходит в качестве ок-ля, так что прозрачный бесцветный р-р был "как слева, так и справа".. Ну не хватило его сил, а жаль:
С удовольствием провел бы еще диазосочетание, но у меня до сих пор нет нужных реактивов. А в оборудованных и оснащенных университетах и прочих НИИ нитриты и бета-нафтолы имеются точно. Но не у всех есть возможность их использовать.Те кто могут, не захотели, а кто хочет, не смогли (см. схему ниже). И так во многом, особенно если затрагивать фармакопейные реакции.
В теории можно было осадить новокаин общеосадительными реактивами, ибо третичный азот и все дела, но на практике ни р-р таннинов, ни реактив Вагнера не спасли положение. Возможно, дело было в неправильном растворителе, а может быть, не хватило концентрации. Кто знает.
Все выводы вы делаете, как всегда, сами. Если я в чем-то ошибся, допустил неточность - буду рад правильным пояснениям в комментариях.
Показать полностью
14
5
Оксид серы. Способы получения и химические свойства
А вы знали запах какого вещества человек ощущает когда горит спичка? - А теперь будете знать, это оксид серы (IV). Ещё больше информации про это вещество смотри на видео!)
Химия, пытливый разум и опыты (над людьми)
Давным давно, более 20 лет назад, мне рассказали эту историю. За давностью лет имена действующих лиц не сохранились. Действо проходило в одном из институтов ДВО РАН.
Решили как-то химики получить 100% этанол, нужно им было для каких-то целей. Задача в принципе нетривиальная, но муторная. Простой перегонкой не решить, там всего 96% максимум. Мало-ли как пойдёт очистка, взяли исходного сырья с запасом. В общем и целом- сделали, нужное количество пустили в дело, но запас остался... 100% этанол похож на глицерин, такой же тягучий и маслянистый на вид. Сидят, смотрят на него, думу думают- а что ещё с ним можно сделать??? Тут в соседнюю лабораторию сосуд Дьюара с азотом поволокли... О- решили они,- а давайте его заморозим! Фигня вопрос, сунули в азот, подождали. На выходе получили массу, похожую на топлёное сало белого цвета. Дальше сидят и думают- чего с этим делать то???
Тут мимо проходит "дядя Витя", местный сантехник.
-О, дядь Вить, спирту хочешь?
-Пффф, а кто же его не хочет то? А что надо сделать?
-Да ничего особенного... Мы его просто заморозили, видишь он какой?
-Ну не, как его есть то? Может, хоть хлеб есть?
Нашли кусок хлеба, намазали не жалея и дали на дегустацию.
-Ну как???
-По вкусу сладко, как будто хлеб с вареньем ешь- сказал дядя Витя,- но не распробовал, давайте ещё кусок.
-Фигня война, держи!
Дядя Витя с наслаждением съел второй кусок и упал как подкошенный!
У окружающих шок! Ёптить, человека убили!!! Паникапаникапаника!!!
И тут дядя Витя захрапел по-богатырски...
В общем история закончилась хорошо, сантехник проспался, но больше над ним таких опытов не проводили.
И ароматом впечатляет, и на лабораторном столе сияет
Нужных ионов вам, уважаемые подписчики сообщества и читатели! Поскольку я в силу обстоятельств специализируюсь на реакциях, которые легко могут быть повторены в домашних условиях, сегодня вы увидите небольшой пост об одном обыденном соединении. Наврядли найдется человек, который не знал бы его запаха и его применении. Речь пойдет о ванилине.
С точки зрения химии, ванилин является двусмысленно ароматическим альдегидом, содержащим, однако, еще и эфирную и фенольную функциональные группы. Логично было бы полагать, что соединение это весьмацки реакционноспособное даже в условиях "наколенных" лабораторных условий. Кстати говоря, практическое применение у ванилина ограничивается, в основном, пищевым производством, в коем наш альдегид приобрел популярность за счёт неповторимого и сильного аромата. Находчивые и смекалистые смогли приспособить ванилин также в фармацевтике, в работе с металлами и репеллентами, правда, это факты куда менее известные. В связи упомянутым многие химики, в том числе и домашние, нередко могут обходить стороной это примечательное вещество. А посему если в пределах досягаемости у вас несколько бытовых реактивов и вам нечем заняться, то вы можете углубиться в природу свойств нашего ароматизатора.
Когда я только начал собирать отовсюду свой суровый набор реактивов, я очень увлекался солями железа (III). Одним из самых красочных взаимодействий можно назвать их реакцию с фенольными гидроксилами (ФГ), в результате чего образуются окрашенные продукты в виде комплексов. В зависимости от веществ с ФГ цвет продукта может резко варьироваться, от зеленого до синюшно-фиолетового. Ванилин, как мы уже увидели, тоже счастливчик с одной ФГ-шкой, а значит реакция должна пройти успешно.
В качестве источника нужного нам комплексообразователя отлично подходит безводный хлорид железа (III). Суровым технарям известен как реактив, растворяющий медь для травки печатных плат. Маркий, едкий. Этикетка предупреждает, что безводная соль растворяется в воде с выделением тепла, осторожно!
Обычный магазинный порошковый ванилин, к счастью, отлично растворяется в воде, так что трудностей с растворителем у вас не возникнет. Понемногу приливаем хлорид к р-ру ванилину и наблюдаем:
С первыми каплями хлорида железа бесцветный р-р ванилина тут же темнеет, окашиваясь в насыщенный фиолетовый.
Повтор. Здесь лучше видно, как переходят цвета, а то вы подумаете, что я просто прилил фиолетовый краситель.
Реакция, конечно, имеет больше аналитический характер, однако над ее механизмом надо еще подумать. Разные соотношения количеств хлорида и вещества с ФГ приводят к различным по строению продуктам. Иногда ион железа может связать три молекулы исследуемого вещества, а иногда даже шесть. Применимо это в первую очередь, к фенолу.
Обычно по запросу "реакция фенола с хлоридом железа 3" выходит именно этот случай. Полагаю, наиболее уместным будет считать, что комплекс содержит все-таки три связанных молекулы ванилина.
Полученный комплекс, кстати, легко разрушается щелочами, например, гидроксидом натрия:
Щелочь быстро и охотно воздействует на только что образовавшийся комплекс. Самым логичным выводом было предположение, что происходит разрушение комплекса. Вскоре я нашел вот это изображение, где подобные громоздкие соединения с другими веществами, например, с ацетилсалициловой кислотой в разных рН меняют свой окрас вследствие перестройки самого комплекса:
К кислотам р-р флегматичен, они помогают комплексу вернуть свой приятный цвет при нейтрализации щелочной среды и дальнейшем понижении рН:
Подщелачиваем, комплекс нервничает и светлеет, затем подкисляем, и он успокаивается, возвращаясь в исходное состояние.
А здесь окрашенный испытуемый встретился с обоими реагентами, но в обратном порядке.
Если вы не открывали и не читали фармакопеи, то это не значит, что вы не могли знать этой реакции. Да, отличительной особенностью ее считается тот факт, что применяется она чаще при испытаниях на подлинность, качественных анализах препаратов, содержащих аминогруппу при ароматических соединениях. Таковыми можно назвать, например, стрептоцид из класса сульфаниламидов, старых добрых антисептиков. Одной из таких реакции обнаружения является связывание стрептоцида и ванилина в так называемое основание Шиффа.
Строение белого стрептоцида, классического сульфаниламида.
Лучше картинки не нашел, но здесь все видно: реакция идет через нуклеофильное присоединение амина (стрептоцида) к углероду альдегидной группы ванилина с образованием нестойкого 1,1-аминоспирта с последующей его дегидратацией до имина.
Скучно выглядит? Не вопрос:
Присыпаем сухой ванилин к р-ру стрептоцида и ждем, пока р-р не пожелтеет. Нагревания не требует, хотя и пойдет так быстрее.
С помощью цветофильтров усиливаем окрас для наших чутких к правде глаз. Слева - основание Шиффа, справа - контрольный р-р.
С ванилином можно прогреть р-р окисленного р-ра валидола, так тоже будет вам радость в виде желтого продукта. О его природе надо пилить еще лабораторные работы, там все сложно.
Ванилин легко окисляется, для этой простой задачи нужно не большее, чем перманганат калия, марганцовка, одним словом. Процесс столь быстр, что протекает в нейтральной среде без проблем.
Перманганату тут есть что потрогать: на уговоры его ведется альдегидная группа, окисляющаяся до бензоата калия, возможно, реакция идет и по ФГ, где есть вариант окисления до хинонов. Продукты имеют бурый окрас, марганец восстановился с 7+ до 4+, выйдя в виде нерастворимого диоксида.
Окисляется ли ванилин иодом? Точный ответ дать непросто, ведь ему вроде и негде пристроиться, однако практические испытания демонстрируют легкое обесцвечивание реактива. Хотя на самом деле это могут быть виноваты и примеси. Окислить карбонильную группу до карбоксильной иоду вряд ли хватит сил.
Вот такой краткий экскурс по самым доступным хим. свойствам ванилина. Повторяйте, изучайте, действуйте. Все выводы, как и всегда, делайте сами.
Спасибо за то, что всё ещё читаете эти довольно дилетантские попытки заинтересовать вас химией :)
Показать полностью
9
9
Зачем нам улитковый муцин, когда есть свой?
Нужных ионов вам, уважаемые подписчики сообщества и читатели! Этот пост будет небольшим, поскольку основная работа мобилизована во имя решения серьезных задач, чей фронт давно сместился в пределы моей лабы. Поэтому, чтобы вы не скучали, разбавим эту вашу мистическую "умную ленту" чем-то необычным. Начинаем.
А, да: если вы едите, то лучше отложите пищу, кое-что вприкуску с ней из этого поста вам может не понравиться :)
Пищеварение - это один из неотъемлемых процессов в организме многих живых организмов, для этого всякий находит свои приспособления. Человек, например, использует для начального этапа обработки поглощаемой пищи ротовую полость, но речь идет не о зубах, а о слюнных железах и слюне. Пикабушники - это люди, в основном, искушенные и начитанные, а посему уточнять лишний раз, что делает слюна, не стоит (с этим вы и сами ежедневно сталкиваетесь). Напомним лишь, что слюна весьмацки разнообразна по составу: в ней вы найдете и ионы солей, чтобы сохранять среду изотонической, некоторые простые соединения из органики вроде глюкозы или карбамида, есть в этой физиологической жидкости и белки амилаза и мальтаза, расщепляющие углеводы до дисахаридов. Однако редко кто вспоминает, например, про муцин. Этим собирательным термином обозначают семейство высокомолекулярных гликопротеинов, содержащих кислые полисахариды. Это тоже белки, но двухкомпонентные, в них пептидная часть молекулы ковалентно соединена с одной или несколькими группами гетероолигосахаридов. Различные моносахариды (глюкоза, фруктоза и т.д.), связанные с белком, изменяют его биохимические и иммунологические свойства, его пространственную конфигурацию. Важным частным случаем является связывание белков с сиаловой (греч. sial(o) - слюна, слюнной) кислотой, приводящее к формированию сиалогликопротеинов.
Выделением муцина занимаются эпителиальные клетки многих животных, включая человека. Муцины — основной компонент, входящий в состав секретов всех слизистых желёз. Известно, что муцины отвечают за регуляцию процессов минерализации у животных, например, формирования раковины у моллюсков и костной ткани у позвоночных. Раствор муцина обладает большой вязкостью, благодаря чему пищевой комок делается скользким, легко проглатывается и продвигается по пищеводу, т.е. формирует и склеивает пищевой комок. Чем же это вещество может порадовать нас на лабораторном столе?
Во-первых, надо понять, где достать его? Обыватель знает про косметически важный муцин улитки, это вещество наши брюхоногие моллюски тоже выделяют для снижения трения, но ведь слюну-то мы упомянули не зря. Так что ценное сырье будем брать у самих себя, т.к. свое всегда проверенное да и лучше. Чтобы избежать загрязнений слюны остатками пищи и веществами в их составе, отбор производился после 3 циклов полоскания рта водой спустя 3.5 часа после последнего приема пищи.
Собрали сырья, вязкость не очень большая. Кстати, за плотность слюны отвечает и наш муцин. Он сам по себе как гель.
Хоть сырье и не слишком густое, однако разбавить водой его не помешает. Наш гликопротеин выделить из довольно однородной жидкости не получится выделить абы как, для этого используем конц. уксусную кислоту (70%). Вообще, позвать можно и что-нибудь из неорганики, но в описаниях этого опыта всегда берут этановую кислоту, разб. или конц. р-ры каждый берет уже по своему вкусу. Приливаем несколько капель:
У поверхности образовались "волокна" муцина. Пространственная структура гликопротеина нарушена кислотой, и он конденсировался, став заметным.
Считается, что если вам по секрету сказали про реакцию Молиша, где углеводный компонент гликопротеина слюны обнаруживается реакцией с α-нафтолом, то сможете замутить и кое-что поинтереснее. Но у вашего рассказчика нафтола не водится, увы.
Для любопытных: реакция Молиша основана на дегидратации пентоз и образовании фурфурола при действии концентрированной серной кислоты.
Вертим, крутим, чтобы заверить вас в подлинности увиденного
Если вас еще не стошнило, то давайте размышлять дальше. Муцин - это гликопротеин, значит, белок, а следовательно, он может давать биуретовую реакцию. Биуреты с любыми белками делать у нас любят сульфат меди и гидроксид натрия, приливаемые в р-р белка почти одновременно. Сливаем оставшийся р-р, промываем слизеподобный муцин холодной водой и приступаем к действиям:
Видим, что образовался голубая взвесь гидроксида меди, может быть, немного глюконата меди. Но фиолетового биурета нет.
Жаль, но ничего не видать. Дадим немного постоять и вновь приглядимся:
Сверху что-то насыщенное, темно-синее, по цвету напоминает аспиринат меди. Это явно не гидроксид, но и фиолетовых тонов не слышно. Что-то здесь не чисто.
А ну-ка забацаем биурет, но с необработанным сырьем, там ведь тоже все еще содержится муцин:
Опять ничего интересного: слева - в муцин, справа - в слюну
Не торопитесь горевать, нужно лишь проверить опыт много раз и немного подождать (на деле это заняло 5 попыток). Видео всех приводить не буду, ибо не снимал все, да и вы замучаетесь всё смотреть. Вот что в итоге вышло:
Смотришь, возможно, на биурет и даже не знаешь об этом
Не видите? А так?
У самого края, среди пузырьков пены, едва-виден легкий сиреневый оттенок. На самом деле, вживую этот оттенок виден куда лучше, но камера подлецки не передает его в полной мере, даже цветофильтры не очень помогли. Чтобы вы не словили очередной приступ тошноты, укажу, что белая шапка пены сверху уже не от оставшейся слюны, а от взбалтывания муциновой взвеси с реагентами. Чего-то противного, "человеческого" тут уже почти нет, лишь биохимия и неорганика :)
Обидно, кончено, что в рунетах находишь более удачные снимки биуретов муцина, но вот почему-то в домашних условиях получить чистый сиреневый биурет сложно. Но будем совершенствоваться, чего ради бы это не было.
Все выводы для себя делайте сами. В пробирки поплевал ваш дорогой "сноб" и химик-дилетант. ))
Показать полностью
7
4
Противоречивая дымовуха: часть вторая
Нужных ионов вам, уважаемые подписчики сообщества и читатели! В этом посте мы будем продолжать наши попытки по выяснению и описанию природы известной дымной реакции. Слухи о том, что же таки исходит из смеси в виде дыма и каков состав продуктов реакции, ходят давно и столь же долго волнуют умы химиков-энтузиастов. В комментариях под предыдущим постом некоторые пользователи выразили свои опасения насчет реакции. Напомню, что моей целью НЕ является популяризация этой самодельной дымовухи, мы стараемся показать, что контролируемые условия есть краеугольный камень безопасного исследования. Все-таки почти никто не знает пока, с чем мы имеем дело. Ссылка на прошлый пост: Самая противоречивая дымовуха, или Трудная история одной знаменитой реакции
Осторожно! В этом посте вас ждет много экспромта и безумных (может быть, даже придурковатых) решений.
В ходе прошлого процесса изучения мы выяснили, что реакция имеет, вероятно, окислительно-восстановительный характер, анальгин выступает в роли неплохого восстановителя, а пероксид водорода его антиподом, окислителем. Состав твердых продуктов реакции (будем для удобства звать ее смолой) до сих пор никому не известен, не достигли этого знания и мы. Я придерживаюсь наиболее популярной точки зрения насчёт смолы: продукт реакции не один, а несколько, возможно даже, что их не меньше десятка. В связи с этим трудно судить и о составе дыма. Итоги проведения реакции как при растворенных реагентах, так и при сухих показали, что неизвестное соединение красно-оранжевого цвета образуется при нагревании реакционной смеси. Именно нагревание дает начало всей этой сложной истории таинственной ОВР-реакции. Без повышения градуса ничего из вышеуказанного не работает. Вы резонно укажете, что вообще-то дымовуха самовозгорается и дымит без всякого внешнего нагрева. Это верно, но ход реакции ускоряется, если слегка подогреть смесь обычной горящей спичкой. Как бы там то ни было, взаимодействие реактивов в этой дымовухе может смело носить звание экзотермической, то есть сопровождающейся выделением тепла. Причем большого его количества, ведь температура активированной смеси в момент реакции достаточна высока, чтобы расплавить пластик и поджарить кожу неосторожного испытателя. Не забывайте и том, что продукты реакции в виде красной "смолы" и дыма пока не изучены, а их угроза здоровью вполне вероятна, так что одним ожогом вы можете не отделаться.
Доказать, что в образовании твердых окрашенных продуктов реакции играет в первую очередь пероксид водорода, мы повели реакцию с нагреванием смеси и получили соединение аналогичного окраса (возможно, и аналогичного состава).
Залипательное видео реакции из прошлого поста вставлять не буду, чтобы самоцитирования не было (так что вот результат, если забыли)
Любопытно, что полученный р-р обладает точь-в-точь таким же запахом, как и дым (смола после реакции всухую имеет тот же аромат). Ничего другого в ходе реакции не образуется, дыма тоже нет. Заметим, что любой намек на воду в реакционной смеси предотвращает выброс дыма, даже если ее было пару капель на несколько граммов смеси. Это важное наблюдение, ведь я часто ленюсь высушивать пробирки после мытья, и на дне всегда собираются капли воды со стенок. Эта мелочь меняла характер реакции. Данную особенность предполагал один из пользователей форума Химик.ру:
...реакция анальгина с пероксидом водорода сложна и неоднозначна. Судя по всему, реакция идет сразу по двум местам: по сульфогруппе и метиламиниловой группировке. Соответственно, по сульфогруппе может образовываться сероводород, а также вода и кислородВот только неясно, имеет ли приведенная им реакция смысл в реальной картине процесса? Пойдем дальше.
-SO3 + 2H2O2 = H2S + H2O + 3O2.
Образующаяся вода приводит к частичному гидролизу по связи С - N и отщепляется метиламин, и тоже образуется вода и кислород:
-N(CH3) + H2O2 = H2NCH3 + H2O +1/2 O2
Один из комментаторов справедливо заметил, что я упустил из виду реакцию анальгина с карбамидом, вторым компонентом гидроперита. Исправляюсь:
Реакция без нагревания, ничего интересного
С огоньком (ускорено в 8 раз)
Нагреем просто р-р карбамида:
Р-р тоже едва заметно пожелтел. Дыма вновь не наблюдаем, равно как и запаха.
Не стоит думать, что карбамид такой уж безобидный. Если вы прокалите таблетку гидроперита на огне, то она расплавится, высвободив кислород и аммиак. Будьте осторожны, если попытаетесь повторить, ведь газы выходят тоже горячими, а раскаленного аммиаку нюхнуть никому не пожелаешь.
В ходе реакции пероксид водорода из клатрата распадается на воду и кислород, а мочевина разлагается до аммиака.
Быть может, высвобождающийся аммиак каким-то образом связывается с серой анальгина и образует взвесь некой их соли?
Вот такие результаты отдельных проверок анальгина: слева - с перекисью, справа - с мочевиной
Из чистого и непорочного любопытства решил прокалить порошок анальгина и понаблюдать, долбанет али нет. Ценой этого любопытства стала жизнь целой пробирки, покинувшей наш неидеальный бренный мир:
Что же тут можно увидеть? Как только препарат начинает сгорать и чернеть, над порошком поднимается некий белый дымок, очень скоро преходящий в нещадный дымоган. Вам повезло, что вы находитесь по другую сторону экрана и не слышите эту отвратительную вонь, захватившую весь оставшийся объем комнаты. По ощущениям, это похоже на сильный смрад от чего-то тухлого, сначала вообще показалось, что кто-то изрядно испустил кишечных газов. Думаю, мы имели дело с сероводородом, хотя никаких фармакопейных доказательств этого суждения нет. Сгоревшие остатки реактива также пахнут очень дурно, после ликвидации эксцесса руки пахли несколько часов, и никакие мыла не помогали. К сожалению, эта реакция не очень помогла мне разобраться: дым явно не тот, а значит, надо ехать дальше. Газ выделился вместе с белым дымом, а не отдельно, но если это действительно сероводород, то сульфат меди он точно превратит в черный сульфид. Возникла правда одна проблема: из-за очень скверного зловония провести безопасно этот опыт я пока не смог.
Зато я попробовал осуществить задумку с нашей дымовухой. Дым ни в какую не лез в протянутую трубку для пропускания газов, пузырьков на конце трубки в подготовленном р-ре не появилось. Что это может значить? Я полагаю, что летучим продуктом реакции является все-таки именно дым, а не какой-то газ. Последний бы обязательно вытолкнул воздух из трубки и дал знать о себе через пузырьки, однако дым этого не сделает. Дело в том, что дым является золем некого твердого вещества в воздухе или газе (аэрозолем), т.е. это твердая дисперсная фаза в газообразной дисперсной среде. Мелкие частицы неизвестного вещества навряд ли можно с таким же успехом пропустить через трубку и что-либо толковое получить. Некто из пользователей утверждает, что дым включает серосодержащие соединения, позволяющие получать нерастворимые соли меди, сульфиды, например. Дым не пробулькивается через р-р купороса, поэтому приходится доставить медный купорос прямо в само зловонное пекло. Я приготавливаю липкую смесь из муки и сульфата меди и наношу на палочку, а далее подвешиваю ее над порошком.
Сверху: вышло такое вот голубое медное тесто, бадяга, одним словом. Ну и как после того не назовешь меня сумасшедшим?
Снизу: согласно гениальному и надежному, как швейцарские часы , плану, газ должен подняться к подвешенному сульфату меди и начать там ионную заварушку, в итоге которой кашица должна окраситься в черный цвет из-за сульфида меди (II).
Нагреваем смесь и смотрим, что там деется. Извините за руки в кадре:
Заметно, что кусочки нашего "медного теста" на стекле пожелтели, но черного, как уголь, сульфида меди что-то не видать. На столь малой дистанции реакция бы точно пошла, но пока мы судить о ней никак не можем.
После стольких испытаний мы пришли в тупик: дым, походу, не стоит из сульфида аммония или чего-нибудь в этом роде, зловонный запах образуется в реакции и без карбамида, а продукты разложения всех составляющих дымовухи отличны сами по себе и никак не вписываются в общую картину взаимодействия.
А что если попробовать собрать частицы дыма на мокрой ткани? Понятно, что присутствие воды в реакторе может загубить все веселье на корню, но мы разместим смоченную салфетку чуть повыше. Дальше в моих планах было изучить впитавшееся в воду вещество путем вымывания, тестов и т.д. Давайте вместе поглядим, что стало с бедной испытуемой:
Результат оказался неожиданным: салфетка сама по себе пожелтела, хотя верхняя часть пробирки была чистой, и собрать остатки красной смолы она никак не могла.
На фоне увиденного сразу вспомнились слова одного из пользователей форума:
Тут 2 продукта реакции: смолообразное вещество и дым. Желательно разбираться что представляет собой каждое из них по отдельности. Что касается дыма: это газ или взвесь? Скорее всего это углекислый газ и/или азотметан и взвесь какого-то органического соединения.
Судя по тому, что мы изволили лицезреть, дым - это не что иное, как само красновато-оранжевое вещество, образующееся на дне пробирки! Выходит, что все это время мы имели дело просто аэрозольным состоянием неизвестного продукта окисления анальгина? Распыленный в воздухе продукт просто поднялся к смоченной бумажке и впитался, растворившись в воде.
Я уж конечно, извиняюсь, что показываю это бесстыдство с точки зрения современных методов аналитики, но...все перед вами, и я не знаю, как это еще можно интерпретировать.
На фото даже можно заметить, что на ближнем конце одна из салфеток даже стала чуть красноватой. Ну а если состав дыма аналогичен составу плавящейся конечной смеси, то и состав его останется для нас, вероятно, тайной в ближайшее время. Но это еще не совсем конец, если смолу растворить воде и прилить немного сульфата железа (III), то р-р темнеет почти до цвета сажи, только с бурым оттенком, осадка вроде не образуется:
С сульфатом меди, как вы уже поняли, неизвестное вещество не реагирует. Наверное.
Это был второй этап нашего исследования, все выводы пока делайте сами. Возможно, это еще не всё. Будьте осторожны, если захотите повторить, запаситесь терпением и хорошей вентиляцией, а то много страшилок тут рассказывают про эту дымовуху.
Показать полностью
5
8
Самая противоречивая дымовуха, или Трудная история одной знаменитой реакции
Нужных ионов вам, уважаемые подписчики сообщества! Этот пост выпущен по просьбе одного из читателей, а затрагивает он довольно старую и известную реакцию анальгина с гидроперитом. На просторах Рунета мною было обнаружено достаточно много упоминаний этого дымного феномена. Поглазеть на частные случаи, конечно, вы можете и сами, однако во всем этом разнообразии не хватает одного: описания и объяснения явления. Забавная дымовуха из подручных средств прочно закрепилась на многих форумах самодельщиков и т.п. Однако в местах сосредоточения химиков эта реакция вызывает вопросы и порождает споры. Попытаемся разобраться в проблеме настолько, насколько это позволяют наши знания и ресурсы.
Какова же из себя реакция? Соединение сухих мелко измельченных порошков анальгина и гидроперита спустя несколько минут при н.у. приводит к малоизученной реакции, сопровождаемой выделением большого объема дыма с резким горьким запахом, напоминающего по "аромату" обычный табачный дым. Так уж вышло, что в недавнем посте мы подробно разобрали химические свойства анальгина на примере некоторых фармакопейных и не только реакций. Если вы его прочитали, то наверняка вспомните, что метамизол натрия (анальгин) является довольно заметным восстановителем.
При реакции со многими окислителями вроде иода, гипохлорита натрия, пероксида водорода метамизол обычно превращается в т.н. тетраокоспроизводное, а затем и в диоксопроизводное. Первое из них обычно сильноокрашенное вещество, например в реакции гипохлоритом натрия (она же обычная бытовая хлорка) р-р резко синеет, затем окрас быстро доходит до зеленоватого, пока вовсе не тускнеет и не становится просто желтым. Очевидно, что реакция привела к образованию первичных продуктов окисления синего цвета, которые быстро сыграли в ящик и разложились до более светлых вторичных продуктов. На самом деле, точную формулу этих конечных веществ довольно сложно установить. Чтобы вы вспомнили реакцию, приведу ее ниже:
Сколько раз не повторяй, все равно завораживает
Таким образом, прочитавшие предыдущий пост про анальгин, точно знают, что присутствие пероксида водорода (неплохого окислителя в данных условиях) создаст условия для окисления метамизола. Ведь гидроперит, второй реагент, состоит из двух компонентов: мочевина-карбамид и наш пероксид водорода. Процентное содержание последнего всего 35%, а сам препарат по химическому строению является клатратом пероксида водорода с мочевиной. Поскольку мы пока не знаем, кто именно реагирует в нашей реакции, столкнем только анальгин и перекись. Организуем мы эту встречу в водной среде:
3% пероксид водорода и р-р анальгина
Реакция ничем себя не обнаруживает, цветовых переходов нет, отсутствуют вообще какие-либо признаки. Неужто окисления не случилось? Лишь в случае, если вы возьмете достаточно насыщенный р-р анальгина, может возникнуть тусклое фиолетовое кольцо (оно есть в прошлом посте, взгляните на досуге). Но мы не отчаиваемся и начинаем жечь р-р пламенем. Происходит одно очень любопытное и красочное взаимодействие:
Между прочим, эта реакция впервые была упомянута в древних сообщениях 12-летней давности на форуме XuMuK.ru :
01.02.2009:...чтобы не было дыму, решили в водичке разбавить гидроперита и к нему подкинуть тертого анальгина. Погрели чуток, пошла реакция и получилась смесь темно-вишневая. Точнее раствор.Автор задает вполне опосредованные вопросы насчет пиразолонового цикла, который, как мы помним из всё того же прошлого поста, склонен разрушаться по месту двойной связи меж двумя атомами углерода.
Отлили малость раствора в пробирочку и сыпанули туда соды. Раствор посветлел заметно и стал светло-оранжевый. Реакция бурная.
Отлили в другую пробирочку. Долили уксуса, ничего не произошло. Сыпанули соды, пошла реакция. По началу нейтрализовался уксус видимо (запах пропал). Смесь стала темнеть и дотемнела темно-бардового цвета (темнее первоначального продукта). Затем начала светлеть и стала светло-оранжевой.
Идет ли разрыв N-N связи в пиразолоновом цикле метамизола?
Вишнево-красный продукт реакции. Может стать оранжевым при дальнейшем нагревании.
Однако автора больше волнует вопрос разрыва по другой связи цикла. Заметим, что суть реакции, судя по всему, заключается в окислении. Окрашенные продукты и наличие хорошего окислителя прилагается, но как именно протекала реакция? Точного ответа у нас пока нет. Если дальше следовать приведенным инструкциям и добавить щелочи или карбоната натрия, р-р приобретет желто-оранжевый окрас:
Сначала реагирует с карбонатом натрия, а потом с щелочью
Если нейтрализовать щелочь кислотой, то р-р вновь покраснеет:
Один из пользователей заметил, что все полученные выше соединения не образуют взвесей и преципитатов, а следовательно они должны быть хорошо растворимыми в воде. Из этого был сделан вывод: всё это соли неких карбоновых кислот. В пользу этой гипотезы говорит смена и восстановление цветов при изменениях рН из-за привнесения серной к-ты или щелочи. Установить природу этих солей, сами понимаете, довольно непросто. В связи с указанным предполагается и разрушение связи N-N в молекуле метамизола, "ибо рядом есть карбонильная группа". Вероятно, комментатор решил, что по месту кетонной группы произойдет окисление до карбоксильной группы, а присоединит она ионы натрия от щелочи или карбонатов.
Вы спросите: "А какое нам вообще дело до этих жидкостных реакций и парадоксов? Мы ждем, когда долбанёт!"
Скоро вы поймете, а пока мы удовлетворим вашу потребность хотя бы в одной бурной хим. реакции. Воспроизведем всё так, как должно быть:
Лично мне было лень дожидаться самопроизвольного начала горения, и я решил повысить градус
Пока вы в который раз наслаждаетесь дымком, обращу ваше внимание на продукт реакции. Реагенты словно сплавляются в какую-то смолу, имеющую... уже знакомые нам вишнёво-красный и оранжевый цвета! Уверены, что вам это ничто не напоминает?
Совершенно отчетливо видны похожие оттенки красного
Если растворить в воде продукты реакции, то получим р-р такого цвета:
Насчет состава дыма тоже есть вопросы. Если не забыли, гидроперит включает в себя еще и мочевину. Она вроде не участвует в образовании окрашенных продуктов реакции, и опыт с одним пероксидом водорода это доказал. При нагревании мочевины может образовываться аммиак - немного едкий газ с очень сильным резким запахом, отлично растворимый в воде и образующий в ней гидроксид аммония. В безводных условиях аммиак также может создавать аэрозоли солей, в состав коих он входит, например, хлорида аммония. Что если дым - это тоже какая-то соль в виде мельчайших частиц? Откуда только катиону аммония взять анион? Один из пользователей выдвинул свою гипотезу, согласно которой этим анионом является гидросульфид-ион.
Дело в том, что окисление метамизола может идти не только по циклу пиразолона, но и по сульфогруппе, в прошлом посте такой сценарий запускал иод. Реакция по сульфогруппе и метиламиниловой группировке.
По сульфогруппе может образовываться сероводород, а также вода и кислородЕдинственное, что остается неясным, так это странный, горьковатый запах аэрозоля. Да и в самих реакциях остальные спецы нередко находили неточности.
-SO3 + 2H2O2 = H2S + H2O + 3O2.
Образующаяся вода приводит к частичному гидролизу по связи С - N и отщепляется метиламин, и тоже образуется вода и кислород:
-N(CH3) + H2O2 = H2NCH3 + H2O +1/2 O2
И наконец становится понятным, что за дым получается в этой реакции:
Сероводород взаимодействует с метиламином и получается гидросульфид метиламмония:
H2NCH3 + H2S = [H3NCH3]HS.
И взвесь его мелких кристалликов в воздухе и создает визуальное ощущение "дыма".
Что касается окрашенных продуктов, то есть также версии, утверждающие типичный их ход появления:
Вот такой вариант развития событий подан другим пользователем.
Именно эта реакция объясняет принцип многих окислительных реакций с участием метамизола. Но этот случай нам е подходит, т.к. он требует наличия кислоты, а в условиях опыта ее нет. Этой же схемой пытались объяснить и альтернативную гипотезу строения дыма, мол состоит он из сероводорода и аммиака. Но как видим, пока безрезультатно.
Многие юзеры уверены, что связь N-N легко поддается разрушению, но вот единогласия насчет природы дыма и точного хода реакции нет.
Был один специалист, который посоветовал пропустить дым через р-р сульфата меди, например. Это должно помогло бы обнаружить и осадить ионы металлы посредством тех же сульфид-ионов. Читатель форума также утверждал, что осуществил эту операцию сам и получил черный сульфид меди. Однако никаких данных и доказательства этого он не привел, хоть пиши [ДАННЫЕ УДАЛЕНЫ]. Вероятно, исход этого опыта что-то объяснил бы, но пока нет возможности повторить это самому.
Определить природу продуктов все же остается очень сложно задачей, зависящей от слишком большого количества условий. Предполагаемые механизмы окисления могут протекать нескольким функц. группам и даже расщепление трех метильных групп с последующим разрывом пиразолонового кольца в теории может к образованию различных промежуточных продуктов в виде гидроксилированных и карбоксильных производных. Самым сложным, пожалуй, считается определение состава белого дыма, поскольку решение этой задачи позволило бы прикинуть ход реакции.
Продолжаем работать, но вопрос очень сложный. Я попытался внести хоть какую-то практическую ясность. Возможно, я только больше всё запутал, но химикам всё ещё есть над чем поразмышлять.
Все выводы пока делайте самостоятельно
Показать полностью
7
6