analytische toepassingen van reacties van ijzer (III) en Hexacyanoferraat(III) met 2,10-Gedisubstitueerde fenothiazinen

Abstract

het onderhavige overzicht is gewijd aan analytische toepassingen van reacties van Fe(III) en met 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen (PT). Het bleek dat ijzer(III) en hexacyanoferraat (III) ionen in zure media gemakkelijk geoxideerd PT met de vorming van gekleurde oxidatie producten. Deze eigenschap is gebruikt voor spectrofotometrische bepaling van ijzer(III) ionen en fenothiazinen., Er zijn enkele flow-injectieprocedures voorgesteld voor de bepaling van PT op basis van de oxidatiereactie met de bovengenoemde oxidanten. In het gepresenteerde overzicht werd ook de toepassing van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen beschreven als indicatoren voor complexe titratie van ijzer(III) en procedures voor bepaling van PT op basis van generatie van ternaire verbinding in het systeem Fe(III)– PT.

1. Inleiding

fenothiazinen vormen een van de grootste chemische klassen van organische verbindingen in officiële compendia., Meer dan 4 duizenden samenstellingen zijn samengesteld en ongeveer 100 zijn gebruikt in de klinische praktijk . 2,10-Disubstituted fenothiazines zijn zeer belangrijke geneesmiddelen die op grote schaal worden gebruikt in psychiatrische behandeling als tranquillizers. Uitvinding en introductie van fenothiazine derivaten in de behandeling van psychische aandoeningen heeft de moderne psychiatrie veranderd. Dit feit heeft de levensstijl van patiënten verbeterd en een snelle ontwikkeling van ambulant behandelingssysteem voor dergelijke ziekte mogelijk gemaakt., Het algemene gebruik van fenothiazines heeft geleid tot de behoefte aan snelle en betrouwbare methoden voor kwaliteitscontrole van fenothiazinegeneesmiddelen en monitoring ervan in klinische monsters. Meer dan vijftig jaar van het medische gebruik van fenothiazines hebben geresulteerd in talloze analytische procedures gewijd aan het oplossen van dit probleem .

fenothiazine-derivaten zijn analytisch interessant vanwege hun karakteristieke structuur—de aanwezigheid van chemisch actieve zwavel-en stikstofatomen op positie 5 en 10 en substituenten op positie 2 en alkylaminezijketen op atoom., Fenothiazine en zijn derivaten worden gekenmerkt door een laag ionisatiepotentieel . Ze worden gemakkelijk geoxideerd door verschillende chemische, elektrochemische, fotochemische en enzymatische agenten met de vorming van gekleurde oxidatieproduct-intermediaire kationradicaal . De kleuren van gevormde tussenpersoon zijn afhankelijk van een aanwezigheid en een structuur van substituenten in posities 2 en 10 (Tabel 1).

No.,=”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.,

De reeks reacties met de oxidanten (bv. Fe(III), , , , , , , chloramine T) is onderzocht en gebruikt voor de bepaling van gebruikte fenothiazine of oxidant. De stabiliteit van oxidatieproducten hangt af van de zuurgraad, de concentratie van oxidatiemiddelen, de tijd, de temperatuur en de aanwezigheid van sommige zouten . Onlangs zijn de redox eigenschappen van 2,10-disubstituted fenothiazines radicalen bestudeerd door Madej en Wardman . Zij hebben het reductiepotentieel van fenothiazine-radicalen en evenwichtsconstanten vastgesteld met behulp van een pulsradiolyse en een cyclische voltammetrie., De verdere oxidatie leidt tot een generatie van kleurloze sulfoxide. Veel gepubliceerde werken zijn gebaseerd op het oxidatiegedrag van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazines . De oxidatie impliceert een reeks één-elektron stappen die vrije radicalen en kationen verstrekken . De distributie van-elektronen in de 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen kan volgens theoretische overwegingen leiden tot de vorming van enkele resonantievormen van vrije kation-radicalen .,

fenothiazinen vertonen complexvormende eigenschappen door de aanwezigheid van het gecondenseerde drieringige aromatische systeem en het aminestikstofatoom in een zijketen op positie 10. Zij hebben gereageerd met sommige metaalionen of thiocyanaatcomplexen van metalen die gekleurd vormen, hard oplosbaar in water maar gemakkelijk oplosbaar in organische oplosmiddelen verbindingen . Sommige organische stoffen (bijv.,, picric, flavianic acid, alizarin s, brilliant blue, pyrocatechol violet) gevormd met 2,10-disubstituted fenothiazines colored ion-association compounds spaarzaam oplosbaar in water, maar kwantitatief geëxtraheerd in organische fase . De uitgevoerde spectroscopische studies hebben de ion-associatie aard van deze samenstanden bevestigd . Fenothiazinen hebben ook ladingsoverdrachtcomplexen met nitroso-R-zout en chlooranilzuur gecreëerd .

in onze eerdere werken is gebleken dat 2,10-disubstitueerde fenothiazinen nuttig zijn als redoxindicatoren en spectrofotometrische reagentia ., Sommige elementen hebben een katalytische invloed op oxidatie van fenothiazinen . Het katalytische effect van de aanwezigheid van jodide, nitriet, vanadium en ijzerionen op de reacties van fenothiazinen met, is beschreven door Mohamed in zijn proefschrift.

na zorgvuldige analyse van artikelen die betrekking hebben op de bepaling van fenothiazinen, kan worden vastgesteld dat ijzerionen en de anionencomplexen daarvan reagentia zijn die het vaakst voor dit doel worden gebruikt., Het milde oxidatiepotentieel van Fe (III) / Fe(II) paar en de stabiliteit van zijn complexen maken hen zeer geschikte reagentia voor de analyse van fenothiazine-derivaten. De oxidatiereactie die in systeem Fe(III) wordt geleid– (het reagens van Forrest) wordt nog gebruikt voor snel onderzoek van aanwezigheid van fenothiazines in bestudeerde steekproef . Rekening houdend met de hierboven genoemde feiten, hebben we besloten om de belangrijkste informatie te verzamelen die gericht is op analytische toepassingen van de reacties van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen met Fe(III) en ionen.

2., Reacties van fenothiazinen met ijzer(iii) en Hexacyanoferraat(iii) ionen

zoals hierboven vermeld, is de belangrijkste eigenschap van fenothiazinen hun gevoeligheid voor oxidatie door vele oxidatiemiddelen, bijvoorbeeld Fe (III), met de vorming van gekleurde oxidatieproducten (vrije radicalen) in zure media . De stabiliteit van de oxidatieproducten hangt af van de aard van de substituenten op posities 2 en 10 (Tabel 1) . De stabiliteit van 57 radicalen is bestudeerd door Levy et al. met behulp van ESR methode en de Hammett Metasubstituent constante., De kinetiek van oxidatiereacties van acht fenothiazinen met EN en een invloed van het micellaire systeem op het verloop van bestudeerde processen is onderzocht door Pelizzetti en Mentasti en Pelizzetti et al. .

Basavaiah en Swamy hebben de oxidatiereactie van vijf fenothiazine-derivaten met hexacyanoferraat(III) bestudeerd. Het gereduceerde hexacyanoferraat (II) reageerde verder met ferrinvormend ferroïne., De metingen van de absorptie van het eindproduct maakten het mogelijk de bestudeerde verbindingen in het concentratiebereik van 1-12 g/mL te bepalen met de molaire absorptiecoëfficiënt varieerde van voor chloorpromazine tot voor prochloorpromazine.in onze vorige werken hebben we de optimale omstandigheden beschreven voor de vorming van gekleurde producten van 2,10-disubstitueerde fenothiazinen met en in zure media. De absorptiespectra van deze producten in waterige oplossingen zijn geregistreerd. De spectra van het niet-geoxideerde en gekleurde oxidatieproduct, bijvoorbeeld, promazinewaterstofchloride (PM) worden gegeven in Figuur 1., We hebben het spectrum van sulfoxiden niet verkregen met behulp van en als oxidanten.

figuur 1

UV-VIS spectra van 1-gekleurd product van reactie PM-Fe(III) (, ; 2-niet-geoxideerde vorm van PM ().uit de onderzoeken in het UV-gebied is gebleken dat de reactie van PT met of alleen plaatsvindt bij de eerste steil, bijvoorbeeld promazine (Schema 1).

Schema 1
de oxidatie van PM door middel van .,

de aanwezigheid van ijzer(II) na de oxidatie van fenothiazinen is bevestigd met behulp van 2,2′-bipirydyl . Een reversibele aard van het oxidatieproces van fenothiazinen is opnieuw ingevoerd door de elektrochemische methode—cyclische voltammetrie . Figuur 2 toont een cyclische voltammogramm voor promazine. Zoals kan worden gezien, vertoont promazine een oxydatieve piek bij 0.55 V. Acorresponding reductieve piek (0.47 V) wanneer de polarisatie van elektrode wordt omgekeerd. Dit suggereert dat de reactie als reversibel kan worden beschouwd (Schema 1).,

uit reeds gebruikte verschillende oxidanten is ijzer(III) ion gekozen als mild oxidatiemiddel voor spectrofotometrische bepaling van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen. Het formele redoxpotentieel van het Fe (III) – Fe(II) paar ( V, V SME) staat verdere oxidatie van de gekleurde vrije radicalen naar de ongekleurde sulfoxiden niet toe . De gevormde oxidatieproducten zijn stabiel. Deze eigenschappen zijn uitgebuit in chemische analyse . De oxidatieeigenschappen van ijzer(III)-fenothiazines systeem zijn gebruikt voor de spectrofotometrische bepaling van ijzer(III) ionen en diethazine .,

3. Toepassing van de reacties in Fia-systemen

enkele stroominjectieprocedures zijn beschreven voor de bepaling van PT. Zij zijn gebaseerd op de oxidatiereactie van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen met ijzer(III) of hexacyanoferraat(III) (tabel 2).

Oxidant verbinding Determinatiebereik (g) farmaceutische formulering 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.,

Fenothiazineoplossingen zijn geïnjecteerd in een stroom gedestilleerd water, dat is samengevoegd met de stroom ijzer(III) chloride in zoutzuur of met de stroom ijzer(III) perchloraat in perchloraatzuurmedium . Een van de gebruikte fia-variëteiten is weergegeven in Figuur 3.,

Figuur 3

Schematische weergave van de FIA spruitstuk gebruikt voor de test van promazine; R: ijzer(III) in zoutzuur; CS: water; P: peristaltische pomp; S: monsters injector; C: reactor; D: spectrofotometer aangepast aan de corresponderende golflengte van de geoxideerde vorm van fenothiazines; X: recorder; W: afval.

een andere methode voor de bepaling van promazine is voorgesteld door Kojło et al., Deze test is gebaseerd op promazine oxidatie door eerder behouden op anion uitwisseling kolom. De oxidatie is uitgevoerd bij kamertemperatuur in waterig zuur medium.

De FIA-methoden hebben de voorkeur boven andere conventionele methoden omdat ze snel zijn (van 50 tot 200 onderzochte monsters per uur) en nauwkeurig (RSD-waarden variërend van 0,6 tot 2,5%). Bijkomend voordeel van stroommethoden is de mogelijkheid van combinatie met preconcentratie van bepaald fenothiazine op On line gemonteerde sorptiekolom ., Een andere toegepaste aanpak is het gebruik van een detectiecel gevuld met suspensie van een geschikt sorbent (de zogenaamde vaste spectrofotometriemodus) .

4. Toepassing van fenothiazinen als visuele indicatoren bij Complexometrische titratie

2,10-Disubstitueerde fenothiazinen zijn nuttige redoxindicatoren. De radicale kationen, die stabiel genoeg zijn onder zure omstandigheden, vertonen vrij intense kleur . Deze eigenschap maakt het gebruik van fenothiazines als redox Indicatoren in veel redoxometrische Bepalingen., De waarden van het reductiepotentieel van sommige PT die door Madej en Wardman en Gowda en Ahmed zijn vastgesteld, zijn vermeld in Tabel 3.,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., in 0,5 .
Tabel 3
reductiepotentieel van PT.

fenothiazinen zijn gebruikt als indicatoren voor de complexe bepaling van ijzer(III) met dissodium versenaat . Ze vormen met Fe (III) ionen gekleurde oxidatieproducten (rood, oranje of blauw). De toevoeging van dissodium versenaat aan de getitreerde oplossing die ijzer(III) – oplossing en fenothiazinen als indicator bevat, heeft geleid tot een verandering van het eindpunt van de titratie van de testoplossing, zoals weergegeven in Tabel 4.,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., .

fenothiazinen indicatoren zijn superieur aan conventionele indicatoren (bijv. ferroïne, variamineblauw). Ze geven een scherper eindpunt en werken over een breder bereik van de zuurgraad dan andere conventionele indicatoren.

5. Toepassing van Complexatiereacties bij de bepaling van fenothiazinen

zoals vermeld in de inleiding tonen fenothiazinen het vermogen om stabiele verbindingen te creëren in reactie met anionencomplexen van metaalionen, sommige organische anionen of met-elektronen acceptoren.

volgens Ozutsumi et al., , de vorming van de thiocyanaat-ijzer(III) complexen in waterige oplossing en de ontwikkeling van de rode kleur zijn gerelateerd aan,,,,,. Tarasiewicz heeft ontdekt dat een van deze complexen reageert met 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen die roodbruine verbindingen vormen. De optimale omstandigheden voor de vorming van de verbindingen zijn vastgesteld en de samenstelling bepaald. De absorptiespectra zijn geregistreerd in UV-VIS-en IR-gebieden . Op basis van de verkregen gegevens is het volgende reactieparcours in PT-Fe(III)- systeem voorgesteld: waar,.,

de spectrale eigenschappen van deze verbindingen wijzen erop dat de vorming van kleurverbinding plaatsvond als gevolg van interactie tussen tegengestelde geladen ionen (groot fenothiazinekationatie en een anionisch thiocyanaatcomplex van een metaal). Het verkregen kleurenprecipitaat wordt kwantitatief geëxtraheerd met chloroform of opgelost in aceton met vorming gekleurde en stabiele oplossing. Deze eigenschap is de basis geweest van gevoelige extractieve-spectrofotometrische of spectrofotometrische methode voor de bepaling van fenothiazinen (Tabel 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.,

chloorpromazine en sommige fenothiazinen reageren met ferro – en ferricyanaationen en nitrosoferricyanaat om ionenassociatieverbindingen te vormen die nauwelijks oplosbaar zijn in water. De samenstelling van deze verbindingen is vastgesteld en de fysisch-chemische eigenschappen zijn onderzocht.

6. Andere toepassingen

sommige ionen van D-elektronelementen hebben een katalytisch effect op de oxidatie van 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen . Fukasawa et al. hebben een spectrofotometrische bepaling van sporen ijzer door zijn katalytische effect op de thioridazine – reactie beschreven., Men vond dat andere D-elektron ionen van metalen het katalytische effect op fenothiazine reacties met hebben .

Het is bekend dat de stabiliteit van kleurkation-radicalen voornamelijk afhangt van het gebruikte oxidatiemiddel. In het geval van een sterke oxidant verdwijnt de kleur van radicaal snel door de tweede reactiestap die leidt tot de vorming van een kleurloos sulfoxide. Dit effect resulteerde in een afname van de gevoeligheid van de assay en reproduceerbaarheid. Ter verbetering van deze analytische eigenschappen zijn indirecte methoden voor de bepaling van fenothiazinen voorgesteld., Een van hen is beschreven door Basavaiah en Swamy . Zij hebben kaliumdichromaat en ijzerthiocyanaat toegepast voor spectrofotometrisch onderzoek van fenothiazinen (chloorpromazine, promethazine, triflupromazine, trifluoperazine, flufenazine, prochlorperazine). Ze hebben een combinatie van dichromaat en ijzer(III)-thiocyanaat systeem gebruikt voor de bepaling van fenothiazinen (schema 2).,

schema 2
reactieschema dat de vorming van ijzer(III)-thiocyanaatcomplex en de correlatie van de concentratie van laatstgenoemde met de concentratie van fenothiazine geneesmiddelen laat zien.

kaliumdichromaat als sterk oxidatiemiddel (paar / V, versus standaard waterstofelektrode) oxideert 2,10-gedisubstitueerde fenothiazinen via gekleurd radicaalkation tot een kleurloos sulfoxide . De overmaat aan gebruikte oxidanten is verder verminderd door ijzer(II) ionen., Vervolgens zijn de thiocyanaationen gebruikt voor de kwantificering van geproduceerde ijzer(III) ionen. Er is gesteld dat de absorptie van ijzer(III) thiocyanaatoplossing evenredig is met de hoeveelheid van de vastgestelde fenothiazinen. De gevoeligheid van de voorgestelde methode is het beste geweest bij de molaire verhouding :PT gelijk aan 1:6 bij kamertemperatuur .

7. Conclusies

op basis van de in het onderhavige overzicht verzamelde informatie kan worden geconcludeerd dat ijzer(III) ion en zijn anionencomplexen waardevolle reagentia zijn die nuttig zijn bij een analyse van fenothiazinen (PT)., Het milde oxidatiepotentieel van ijzer (III) en maakt kwantificering van fenothiazinen in batch-en stroomsystemen mogelijk. De voorgestelde methoden worden gekenmerkt door eenvoud, gevoeligheid en goede precisie. De bepaling van PT door middel van flow injection (FIA) – methoden verdient de voorkeur boven andere conventionele methoden omdat deze snel zijn (van 50 tot 200 onderzochte monsters per uur) en nauwkeurig (RSD-waarden variërend van 0,6 tot 2,5%).

de mogelijkheid om ionenpaarverbindingen te kratten kan ook worden gebruikt voor de selectieve en gevoelige bepaling van ijzerionen(III) en fenothiazinen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *