Analytische Anwendungen, Reaktionen von Eisen(III) und Kaliumhexacyanoferrat(III) mit 2,10-Disubstituted Phenothiazine

Abstract

Die Vorgestellte Bewertung ist gewidmet zu analytischen Anwendungen der Reaktionen von Fe(III) und mit 2,10-disubstituted Phenothiazine (PT). Es wurde gefunden, dass Eisen(III) – und Hexacyanoferrat (III) – Ionen in sauren Medien leicht oxidierten, unter Bildung von farbigen Oxidationsprodukten. Diese Eigenschaft wurde für die spektrophotometrische Bestimmung von Eisen(III) – Ionen und Phenothiazinen ausgenutzt., Einige Strömungsinjektionsverfahren zur Bestimmung von PT auf der Grundlage der Oxidationsreaktion mittels der oben genannten Oxidationsmittel wurden vorgeschlagen. In der vorliegenden abgeben, wird die Anwendung von 2,10-disubstituted Phenothiazine, die als Indikatoren in complexometric titration von Eisen(III) sowie Verfahren der PT-Bestimmung basiert auf der generation der ternären Verbindung im system Fe(III)– PT wurde auch beschrieben.

1. Einleitung

Phenothiazine bilden eine der größten chemischen Klassen organischer Verbindungen in offiziellen Kompendien., Über 4 Tausend Verbindungen wurden synthetisiert und über 100 wurden in der klinischen Praxis verwendet . 2,10-Disubstituierte Phenothiazine sind sehr wichtige Medikamente, die in der psychiatrischen Behandlung als Beruhigungsmittel weit verbreitet sind. Erfindung und Einführung von Phenothiazinderivaten in die Behandlung von psychischen Erkrankungen hat die moderne Psychiatrie verändert. Diese Tatsache hat den Lebensstil der Patienten verbessert und eine schnelle Entwicklung des ambulanten Behandlungssystems für solche Krankheiten ermöglicht., Die gemeinsame Verwendung von Phenothiazinen hat die Notwendigkeit schneller und zuverlässiger Methoden zur Qualitätskontrolle von Phenothiazinarzneimitteln und deren Überwachung in klinischen Proben hervorgerufen. Über fünfzig Jahre der medizinischen Anwendung von Phenothiazinen haben zu unzähligen analytischen Verfahren zur Lösung dieses Problems geführt .

Phenothiazinderivate sind aus analytischer Sicht aufgrund ihrer charakteristischen Struktur interessant—das Vorhandensein von chemisch aktiven Schwefel – und Stickstoffatomen in den Positionen 5 und 10 und Substituenten in Position 2 und Alkylaminseitenkette an Atom., Phenothiazin und seine Derivate zeichnen sich durch geringe Ionisationspotentiale aus . Sie werden leicht durch verschiedene chemische, elektrochemische, photochemische und enzymatische Mittel unter Bildung von farbigem Oxidationsprodukt—Zwischen-Kationenradikal-oxidiert . Die Farben des gebildeten Intermediates hängen von der Anwesenheit und der Struktur der Substituenten in den Positionen 2 und 10 ab (Tabelle 1).

Nein.,=“def500f833″> –Cl Red
9 Fluphenazine–2 HCl –CF3 Orange
10 Thioridazine–HCl –SCF3 Blue
Table 1
The structures of 2,10-disubstituted phenothiazines studied with Fe(III) and and colors of their cation radicals.,

Der Ablauf der Reaktionen mit den Oxidationsmitteln(z. B. Fe (III), , , , , , , Chloramin T) wurde untersucht und zur Bestimmung des verwendeten Phenothiazins oder Oxidationsmittels verwendet. Die Stabilität von Oxidationsprodukten hängt vom Säuregehalt, der Konzentration von Oxidationsmitteln, der Zeit, der Temperatur und dem Vorhandensein einiger Salze ab . Kürzlich wurden die Redoxeigenschaften von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen Radikalen von Madej und Wardman untersucht . Sie haben die Reduktionspotentiale von Phenothiazinradikalen und Gleichgewichtskonstanten mithilfe einer Pulsradiolyse und einer zyklischen Voltammetrie ermittelt., Die weitere Oxidation führt zu einer Erzeugung von farblosem Sulfoxid. Viele veröffentlichte Arbeiten basieren auf dem Oxidationsverhalten von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen . Die Oxidation umfasst eine Reihe von Ein-Elektronen-Schritten, die freie Radikale und Kationen bereitstellen . Die Verteilung von-Elektronen in den 2,10-disubstituierten Phenothiazinen kann nach theoretischen Überlegungen zur Bildung einiger Resonanzformen von freiem Kationsradikal führen .,

Phenothiazine haben aufgrund des Vorhandenseins des kondensierten Dreiring-aromatischen Systems und des Aminstickstoffatoms in einer Seitenkette in Position 10 komplexe Eigenschaften gezeigt. Sie haben mit einigen Metallionen oder Thiocyanatkomplexen von Metallen reagiert, die farbige, in Wasser schwer lösliche, aber in organischen Lösungsmittelverbindungen leicht lösliche Metalle bilden . Einige organische Substanzen (z.,, Pikrinsäure, Flaviansäure, Alizarin S, brilliant blue, Pyrocatecholviolett) mit 2,10-disubstituierten Phenothiazinen gefärbte Ionenassoziationsverbindungen gebildet, die in Wasser schwer löslich sind, aber quantitativ in organische Phase extrahiert werden . Die durchgeführten spektroskopischen Studien haben die Ionenassoziationsnatur dieser Konjunktionen bestätigt . Phenothiazine haben auch Ladungstransferkomplexe mit Nitroso-R-Salz und Chloranilsäure geschaffen .

In unseren früheren Arbeiten wurde festgestellt, dass 2,10-disubstituierte Phenothiazine als Redoxindikatoren und spektrophotometrische Reagenzien nützlich sind ., Einige Elemente haben einen katalytischen Einfluss auf einen Oxidationsverlauf von Phenothiazinen . Die katalytische Wirkung der Anwesenheit von Iodid -, Nitrit -, Vanadium-und Eisenionen auf die Reaktionen von Phenothiazinen mit, wurde von Mohamed in seiner Dissertation beschrieben.

Nach sorgfältiger Analyse von Artikeln, die sich mit der Bestimmung von Phenothiazinen befassen, konnte festgestellt werden, dass Eisenionen und ihre anionischen Komplexe zu diesem Zweck am häufigsten verwendete Reagenzien sind., Das milde Oxidationspotential des Fe(III)/Fe (II) – Paares und die Stabilität seiner Komplexe machen sie zu sehr geeigneten Reagenzien für den Phenothiazinderivattest. Die im System Fe(III)– (Forrest-Reagenz) durchgeführte Oxidationsreaktion wird weiterhin zur schnellen Untersuchung des Vorhandenseins von Phenothiazinen in der untersuchten Probe verwendet . Unter Berücksichtigung der oben genannten Fakten haben wir beschlossen, die wichtigsten Informationen zu analytischen Anwendungen der Reaktionen von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen mit Fe(III) und Ionen zusammenzutragen.

2., Reaktionen von Phenothiazinen mit Eisen (iii) – und Hexacyanoferrat(iii) – Ionen

Wie oben erwähnt, ist die wichtigste Eigenschaft von Phenothiazinen ihre Oxidationsanfälligkeit durch viele Oxidationsmittel, beispielsweise Fe(III), unter Bildung farbiger Oxidationsprodukte (freie Radikale) in sauren Medien . Die Stabilität der Oxidationsprodukte hängt von der Art der Substituenten an den Positionen 2 und 10 ab (Tabelle 1) . Die Stabilität von 57 Radikalen wurde von Levy et al. verwenden der ESR-Methode und der Hammett-Metasubstituent-Konstante., Die Kinetik der Oxidationsreaktionen von acht Phenothiazinen mit und und ein Einfluss des Mizellensystems auf den Ablauf der untersuchten Prozesse wurden von Pelizzetti und Mentasti und Pelizzetti et al. .

Basavaiah und Swamy haben die Oxidationsreaktion von fünf Phenothiazinderivaten mit Hexacyanoferrat(III) untersucht. Das reduzierte Hexacyanoferrat (II) reagierte weiter mit ferrinbildendem Ferroin., Die Messungen der Absorption des Endprodukts erlaubten es, untersuchte Verbindungen im Konzentrationsbereich von 1-12 g/ml mit dem molaren Absorptionskoeffizienten von für Chlorpromazin bis für Prochlorpromazin zu bestimmen.

In unseren bisherigen Arbeiten haben wir die optimalen Bedingungen für die Bildung von Farbprodukten von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen mit und in sauren Medien beschrieben. Die Absorptionsspektren dieser Produkte in wässrigen Lösungen wurden aufgezeichnet. Die Spektren des nicht oxidierten und gefärbten Oxidationsprodukts, beispielsweise Promazinhydrochlorid (PM), sind in Abbildung 1 angegeben., Wir haben das Spektrum der Sulfoxide nicht mit und als Oxidationsmittel erhalten.

Abbildung 1

UV-VIS-Spektren von 1-farbigem Reaktionsprodukt PM-Fe (III) (,; 2-nicht oxidierte Form von PM ().

Die Untersuchungen im UV-Bereich haben gezeigt, dass die Reaktion von PT mit oder nur auf die erste Stufe, beispielsweise Promazin, übergeht (Schema 1).

Schema 1

Die oxidation von PM durch .,

Das Vorhandensein von Eisen (II) nach der Oxidation der untersuchten Phenothiazine wurde mittels 2,2′-Bipirydyl bestätigt . Eine reversible Natur des Oxidationsprozesses von Phenothiazinen wurde durch die elektrochemische Methode—zyklische Voltammetrie-neu eingeführt . Abbildung 2 zeigt ein zyklisches voltammogramm für promazine. Wie zu sehen ist, zeigt Promazin einen oxidativen Peak bei 0,55 V. Acorrespondierender reduktiver Peak (0,47 V) tritt auf, wenn die Polarisation der Elektrode umgekehrt wird. Dies deutet darauf hin, dass die Reaktion als reversibel angesehen werden kann (Schema 1).,

Aus bereits verwendeten Oxidationsmitteln wurde Eisen (III) ion als mildes Oxidationsmittel zur spektrophotometrischen Bestimmung von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen gewählt. Das formale Redoxpotential des Fe(III)-Fe ( II) – Paares (V, v SME) erlaubt keine weitere Oxidation der gefärbten freien Radikale zu den ungefärbten Sulfoxiden . Die gebildeten Oxidationsprodukte sind stabil. Diese Eigenschaften wurden in der chemischen Analyse ausgenutzt . Die Oxidationseigenschaften von Eisen (III) – Phenothiazinen System wurden für die spektrophotometrische Bestimmung von Eisen(III) – Ionen und Diethazin eingesetzt .,

3. Anwendung der Reaktionen in Fia-Systemen

Zur Bestimmung von PT wurden einige Strömungsinjektionsverfahren beschrieben. Sie basieren auf der Oxidationsreaktion von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen mit Eisen(III) oder Hexacyanoferrat(III) (Tabelle 2).

Oxidationsmittel Verbindung Bestimmungsbereich (g ) Pharmazeutische Formulierung Ref.,
Promazine 2,5–25 Promazine (injection)
Chlorpromazine 1–2 Urine
Fluphenazine
Thioridazine
Promethazine
Methotrimeprazine
Table 2
Determination of some PF with Fe(III) and using flow injection methods.,

Phenothiazinlösungen wurden in einen Strom von destilliertem Wasser injiziert, der mit dem Strom von Eisen(III) Chlorid in Salzsäure oder mit dem Strom von Eisen(III) Perchlorat in Perchloratsäuremedium verschmolzen wurde . Einer der verwendeten FIA-Verteiler ist in Abbildung 3 dargestellt.,

Abbildung 3

Schematische Darstellung des FIA-Verteilers, der für den Test von Promazin verwendet wird; R: Eisen(III) in Salzsäurelösung; CS: Wasser; P: Schlauchpumpe; S: Probeninjektor; C: Reaktor; D: Spektralphotometer, das an die entsprechende Wellenlänge der oxidierten Form von Promazin angepasst ist; phenothiazine; X: Blockflöte; W: Abfall.

Eine weitere Methode zur Bestimmung von Promazin wurde von Kojło et al., Dieser Assay basiert auf der Promazinoxidation, indem er zuvor an der Anionenaustauschsäule zurückgehalten wurde. Die Oxidation wurde bei Raumtemperatur in wässrigem saurem Medium durchgeführt.

Die Flow Injection (FIA) – Methoden sind anderen herkömmlichen Methoden vorzuziehen, da sie schnell (von 50 bis 200 untersuchten Proben pro h) und präzise (RSD-Werte von 0,6 bis 2,5%) sind. Zusätzlicher Vorteil von Strömungsmethoden ist die Möglichkeit der Kombination mit der Vorkonzentration von assayed Phenothiazin auf Sorptionssäule montiert auf Linie ., Ein weiterer angewandter Ansatz ist die Verwendung einer Detektionszelle, die mit Suspension eines geeigneten Sorbens gefüllt ist (sogenannter Festspektrophotometrie-Modus) .

4. Anwendung von Phenothiazinen als visuelle Indikatoren bei der komplexometrischen Titration

2,10-Disubstituierte Phenothiazine sind nützliche Redoxindikatoren. Die Radikalkationen, die unter sauren Bedingungen stabil genug sind, zeigen eine ziemlich intensive Farbe . Diese Eigenschaft ermöglicht die Verwendung von Phenothiazinen als Redoxindikatoren in vielen redoxometrischen Bestimmungen., Die Werte der Reduktionspotentiale einiger PT, die von Madej und Wardman sowie Gowda und Ahmed festgelegt wurden, sind in Tabelle 3 angegeben.,nothiazines

mV Phenothiazines mV Chlorpromazine* 860 Propericiazine* 966 Promethazin 925 Trifluoperazine 880 Diethazine 845 Prochlorperazine 799 Thioridazin 789 Butaperazine 865 etermined by Madej and Wardman at pH 5–7 ; others values established by Kojło et al., bei 0,5 .
Tabelle 3
Reduktionspotentiale von PT.

Phenothiazine wurden als Indikatoren für die komplexometrische Bestimmung von Eisen(III) mit Dissodium Versenat verwendet . Sie bilden mit Fe (III) – Ionen gefärbte Oxidationsprodukte (rot, orange oder blau). Die Zugabe von Dissodium Versenat zu der titrierten Lösung, die Eisen(III) – Lösung und Phenothiazine als Indikator enthält, hat eine Änderung der Testlösung am Endpunkt der Titration verursacht, wie in Tabelle 4 gezeigt.,r>

Chlorpromazine Propericiazine Thioridazine Diethazine Trifluoperazine Promethazine Prochlorperazine Butaperazine
Table 4

The usefulness of PT (chlorpromazine, promazine, perphenazine, methopromazine) as redox indicators in chromatometric determination of has been described by Puzanowska-Tarasiewicz et al., .

Phenothiazine Indikatoren sind herkömmlichen Indikatoren überlegen (z. B. Ferroin, Variamin blau). Sie geben einen schärferen Endpunkt und wirken über einen größeren Säurebereich als andere herkömmliche Indikatoren.

5. Anwendung von Komplexationsreaktionen im Test von Phenothiazinen

Wie im Einführungsabschnitt erwähnt, zeigen Phenothiazine die Fähigkeit, stabile Verbindungen in Reaktion mit anionischen Komplexen von Metallionen, einigen organischen Anionen oder mit-Elektronenakzeptoren zu erzeugen.

Nach Ozutsumi et al., , die Bildung der Thiocyanat-Eisen(III) – Komplexe in wässriger Lösung und die Entwicklung der roten Farbe stehen im Zusammenhang mit,,,,,. Tarasiewicz hat herausgefunden, dass einer dieser Komplexe mit 2,10-disubstituierten Phenothiazinen reagiert, die rotbraune Verbindungen bilden. Die optimalen Bedingungen für die Bildung der Verbindungen wurden festgelegt und die Zusammensetzung bestimmt. Die Absorptionsspektren wurden in UV-VIS-und IR-Regionen aufgezeichnet . Auf der Grundlage der erhaltenen Daten wurde der folgende Reaktionsverlauf im PT-Fe(III)- System vorgeschlagen: wo, .,

Die spektralen Eigenschaften dieser Verbindungen legen nahe, dass die Bildung der Verbindung aufgrund der Wechselwirkung zwischen entgegengesetzten geladenen Ionen (großes Phenothiazinkation und einem anionischen Thiocyanatkomplex eines Metalls) erfolgte. Der erhaltene Farbniederschlag wird quantitativ mit Chloroform extrahiert oder in Aceton mit einer farbigen und stabilen Lösung gelöst. Diese Eigenschaft war die Grundlage der extraktiv-spektrophotometrischen oder spektrophotometrischen Methode zur Bestimmung von Phenothiazinen (Tabelle 5).,

Organic phase Phenothiazines Determination range(μg ) Ref.,ine 140–400
Promethazine 160–550
Acetone Chlorpromazine 20–150
Levomepromazine 20–300
Promethazine 60–400
Table 5
Extractive-spectrophotometric and spectrophotometric methods of determination of some of 2,10-disubstituted phenothiazines.,

Chlorpromazin und einige Phenothiazine reagieren mit Ferro – und Ferricyanat-Ionen und Nitroso-Ferricyanat zu ionisierenden Verbindungen, die in Wasser schwer löslich sind. Die Zusammensetzung dieser Verbindungen wurde festgestellt und physikochemische Eigenschaften untersucht.

6. Andere Anwendungen

Einige Ionen von d-Elektronenelementen zeigen eine katalytische Wirkung auf die Oxidation von 2,10-disubstituierten Phenothiazinen . Fukasawa et al. haben eine spektrophotometrische Bestimmung von Spurenmengen von Eisen durch seine katalytische Wirkung auf die Thioridazin – Reaktion beschrieben., Es wurde gefunden, dass andere d-Elektronenionen von Metallen die katalytische Wirkung auf Phenothiazinreaktionen mit haben .

Es ist bekannt, dass die Stabilität von Farbkationsradikalen hauptsächlich vom verwendeten Oxidationsmittel abhängt. Bei starkem Oxidationsmittel verschwindet die Farbe des Radikals aufgrund des zweiten Reaktionsschritts, der zur Bildung eines farblosen Sulfoxids führt, schnell. Dieser Effekt führte zu einer Abnahme der Empfindlichkeit des Assays und Reproduzierbarkeit. Zur Verbesserung dieser analytischen Eigenschaften wurden indirekte Methoden zur Bestimmung von Phenothiazinen vorgeschlagen., Einer von ihnen wurde von Basavaiah und Swamy beschrieben . Sie haben Kaliumdichromat und Eisenthiocyanat für spektrophotometrische Untersuchungen von Phenothiazinen (Chlorpromazin, Promethazin, Triflupromazin, Trifluoperazin, Fluphenazin, Prochlorperazin) angewendet. Sie haben eine Kombination aus Dichromat und Eisen(III)-Thiocyanat-System zur Bestimmung von Phenothiazinen verwendet (Schema 2).,

Schema 2

Reaktionsschema zeigt die Bildung von Eisen(III)-Thiocyanat-Komplex und Korrelation der Konzentration des letzteren mit Phenothiazin Drogen Konzentration.

Kaliumdichromat als starkes Oxidationsmittel (v / V gegenüber Standard-Wasserstoffelektrode) oxidiert 2,10-disubstituierte Phenothiazine über Farbradikalkation zu einem farblosen Sulfoxid . Der Überschuss an gebrauchtem Oxidationsmittel wurde durch Eisen(II) – Ionen weiter reduziert., Als nächstes wurden die Thiocyanat-Ionen zur Quantifizierung der produzierten Eisen(III) – Ionen verwendet. Es wurde festgestellt, dass die Absorption von Eisen(III) – Thiocyanatlösung proportional zur Menge der ermittelten Phenothiazine ist. Die Empfindlichkeit der vorgeschlagenen Methode war die beste im Molverhältnis: PT gleich 1: 6 bei Raumtemperatur .

7. Schlussfolgerungen

Auf der Grundlage der in der vorliegenden Übersicht gesammelten Informationen kann der Schluss gezogen werden, dass Eisen(III) – Ionen und ihre anionischen Komplexe wertvolle Reagenzien sind, die für eine Analyse von Phenothiazinen (PT) nützlich sind., Das milde Oxidationspotential von Eisen (III) und ermöglicht die Quantifizierung von Phenothiazinen in Chargen-und Flusssystemen. Die vorgeschlagenen Methoden zeichnen sich durch Einfachheit, Empfindlichkeit und gute Präzision aus. Die Bestimmung von PT durch Strömungsinjektionsverfahren (FIA) ist anderen herkömmlichen Methoden vorzuziehen, da sie schnell (von 50 bis 200 pro Stunde untersuchten Proben) und präzise (RSD-Werte von 0,6 bis 2,5%) sind.

Die Fähigkeit, Ionenpaarverbindungen zu kisten, kann auch zur selektiven und empfindlichen Bestimmung von Eisenionen(III) und Phenothiazinen eingesetzt werden.

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