第五部分巴比妥类药物的分析教学课件
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O
H
CH2 CH CH2 C N
C
C ONa
C3H7 CH C N
CH3 O
司可巴比妥钠
Secobarbital
O
H
C2H5 C N
CH3
C
C ONa
CHCH2CH2 C N
CH3
O
异戊巴比妥钠
H5C2
CH3(CH2)2CH CH3
O C NH
CO C NH O
戊巴比妥
O H5C2 C
C O
NH CO
NH
环己烯巴比妥
1,5,5-取代的巴比妥类药物
O
H3C C
5
C
NH
CO
1
N
O CH3
己琐巴比妥
硫代巴比妥类药物
O
H
C2H5 C N
C
C SNa
CH3CH2CH2CH C N
CH3 O 硫喷妥钠
结构特征
1. 环状母核部分 环 状 丙 二 酰 脲 、 1,3- 二 酰 亚 胺
基团决定巴比妥类药物的特性
三、 鉴别试验
一、与重金属离子反应（丙二酰 脲类鉴别试验）
苯巴比妥 ChP（2000） 【鉴别】（1）本品显丙二酰脲类的鉴
别反应（附录Ⅲ）
附录Ⅲ 一般鉴别试验 1. 与银盐的反应
取供试品约0.1g，加碳酸钠试液1ml 与 水 10m1 ， 振 摇 2min ， 滤 过 ， 滤 液 中 逐滴加入硝酸银试液，即白色沉淀，振 摇，沉淀即溶解；继续滴加过量的硝酸 银试液，沉淀不再溶解。
三、利用特殊取代基或元素的鉴别试验
1．利用不饱和取代基的鉴别试验
（1）与碘试液的反应：与碘（或溴）试液发生 加成反应，使其颜色消褪。 （2）与高锰酸钾的反应：与高锰酸钾在碱性 溶液中反应，使紫色KMnO4还原为棕色的 MnO2 。
2．利用芳环取代基的鉴别试验 （1）硝化反应（与硝酸钾、硫酸共热， 生成黄色的硝基化产物） （2）与硫酸-亚硝酸钠的反应（苯环上 的亚硝基化反应，生成桔黄色产物） （3）与甲醛-硫酸的反应
3、硫元素的鉴别试验
巴比妥类药物分子结构中含有硫的药 物，经有机破坏后硫元素转化为无机硫 离子，再与铅离子反应生成 PbS 黑色沉 淀。
四、 特殊杂质检查
(一) 苯巴比妥的特殊杂质检查 1．酸度 2．溶液的澄清度 3．中性或碱性物质
2. 与铜盐的反应 取 供 试 品 约 50mg ， 加 吡 啶 溶 液
（1→10）5m1，溶解后，加铜吡啶试液 （ 硫 酸铜 4g ， 水 90ml 溶 解 后 ， 加吡 啶 30m1，即得）1m1，即显紫色或生成紫 色沉淀。
二、测定熔点 1．司可巴比妥钠的鉴别 2．苯巴比妥钠的鉴别 3．巴比妥的鉴别
（pKa为7.3-8.4），可与强碱形成水溶
性的盐类。
O H
R1 C N
C
CO
R2
CN H
O
O
R1 C N
C
C OH
R2
CN H
O
+ H + H + p K 1 =8
O
O
R1 C N
+H + R1 C N
C R2 C
O
N
C
O
H+
C R2
C
p K 2 =12
O
N H
Leabharlann Baidu
C
O
与强碱的成盐反应：
R1 CO N C OH
反应条件: ①无水条件 ②常用试剂：无水乙醇或甲醇，
醋酸钴、硝酸钴或氧化钴； ③碱性：异丙胺或吡啶。
（4）与汞盐的反应（多发生在1位）
与硝酸汞或氯化汞试液反应，生成 白色汞盐沉淀，沉淀能溶于氨试液中。
CO NH
R1 C
CO
R2 CO NH
HgNO3 R1
CO NH
C
CO
R2
CO N--HgNO3
CO NH
② pH10的碱性溶液：5，5-二取代、 1，5，5-三取代均在240nm处有最大吸收
③ pH13的强碱性溶液：5，5-二取代在 255nm处有最大吸收；1，5，5-三取代在 240nm处有最大吸收。
A. H2SO4溶液 (0.05mol/L)
B. pH9.9缓冲 溶液
C. NaOH溶液 (0.1mol/L) (pH 13)
R1 C
C--OH NH3·H2O 沉淀溶解
R2 CO N--HgNO3
4. 与香草醛（Vanillin）的反应
分子结构中丙二酰脲基团中的氨比较 活泼，可与香草醛在浓硫酸存在下发生 缩合反应，生成棕红色产物。
5. 紫外吸收光谱特征
巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征 和其电离的程度有关。 （1）巴比妥类药物 ① 酸性溶液：5，5-二取代、 1，5，5三取代均无吸收。
CO N
R1 C
ONa
R2 CO NH
R1
COONa
C
R2
CONHCONH2
CHCONHCONH2
3. 与重金属离子反应 （1）与银盐的反应
5，5取代的巴比妥类药 A物gNO3 Na 2CO3可溶性一银盐 AgNO3二银盐白色
1， 5， 5取代的巴比妥类A药 gN物 3O N a2C O3可溶性一银盐
nm
巴比妥类药物的紫外吸收光谱
（2）含硫巴比妥类
酸性溶液、碱性溶液中均有明显 紫外吸收峰。
nm
硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶液 (0.1mol/L)
6. 薄层色谱行为特征 （1）薄层色谱法 （2）高效液相色谱法 7. 显微结晶 （1）药物本身的晶型 （2）反应产物的晶型
2. 取代基部分 区别各种巴比妥类药物
二、 巴比妥类药物的理化特征
（一）物理性质
1.白色结晶或结晶性粉未，具有固定的 熔点。
2.游离巴比妥类药物微溶或极微溶于 水，易溶于乙醇及有机溶剂；其钠盐则 易溶于水，而不溶于有机溶剂。
（二） 化学性质
1.弱酸性
巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二 酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互 变异构，在水溶液中可以发生二级电离。 因此，本类药物的水溶液显弱酸性
R2 CO NH
+ NaOH
R1 CO N C ONa + H 2O
R2 CO NH
2. 水解反应
（1）巴比妥类药物的水解：其基本结构 中具有酰亚胺结构，与碱溶液共沸即水 解产生氨气。
R1 CO N C OH+ 5aO NH
R2 CO NH
R1 COONa+2H N3 + 2a2N CO3
R2
（2）巴比妥类钠盐的水解：在吸湿的 情况下，本类药物的钠盐也能水解成 无效物质 。
（2）与铜盐的反应（Zwikker反应）
酰亚胺结构溶于吡啶时，易发生烯醇 化异构现象。烯醇化结构与铜吡啶试液作 用，生成稳定的配位化合物。
巴比妥 铜 类 吡 药 吡 啶 啶 物 紫 试色 液 + ↓
硫喷铜 妥吡 钠啶 吡 +啶 试 绿液
（3）与钴盐反应（Parri试验）
巴比妥类 钴药 盐 碱 物 性 紫堇色
H
CH2 CH CH2 C N
C
C ONa
C3H7 CH C N
CH3 O
司可巴比妥钠
Secobarbital
O
H
C2H5 C N
CH3
C
C ONa
CHCH2CH2 C N
CH3
O
异戊巴比妥钠
H5C2
CH3(CH2)2CH CH3
O C NH
CO C NH O
戊巴比妥
O H5C2 C
C O
NH CO
NH
环己烯巴比妥
1,5,5-取代的巴比妥类药物
O
H3C C
5
C
NH
CO
1
N
O CH3
己琐巴比妥
硫代巴比妥类药物
O
H
C2H5 C N
C
C SNa
CH3CH2CH2CH C N
CH3 O 硫喷妥钠
结构特征
1. 环状母核部分 环 状 丙 二 酰 脲 、 1,3- 二 酰 亚 胺
基团决定巴比妥类药物的特性
三、 鉴别试验
一、与重金属离子反应（丙二酰 脲类鉴别试验）
苯巴比妥 ChP（2000） 【鉴别】（1）本品显丙二酰脲类的鉴
别反应（附录Ⅲ）
附录Ⅲ 一般鉴别试验 1. 与银盐的反应
取供试品约0.1g，加碳酸钠试液1ml 与 水 10m1 ， 振 摇 2min ， 滤 过 ， 滤 液 中 逐滴加入硝酸银试液，即白色沉淀，振 摇，沉淀即溶解；继续滴加过量的硝酸 银试液，沉淀不再溶解。
三、利用特殊取代基或元素的鉴别试验
1．利用不饱和取代基的鉴别试验
（1）与碘试液的反应：与碘（或溴）试液发生 加成反应，使其颜色消褪。 （2）与高锰酸钾的反应：与高锰酸钾在碱性 溶液中反应，使紫色KMnO4还原为棕色的 MnO2 。
2．利用芳环取代基的鉴别试验 （1）硝化反应（与硝酸钾、硫酸共热， 生成黄色的硝基化产物） （2）与硫酸-亚硝酸钠的反应（苯环上 的亚硝基化反应，生成桔黄色产物） （3）与甲醛-硫酸的反应
3、硫元素的鉴别试验
巴比妥类药物分子结构中含有硫的药 物，经有机破坏后硫元素转化为无机硫 离子，再与铅离子反应生成 PbS 黑色沉 淀。
四、 特殊杂质检查
(一) 苯巴比妥的特殊杂质检查 1．酸度 2．溶液的澄清度 3．中性或碱性物质
2. 与铜盐的反应 取 供 试 品 约 50mg ， 加 吡 啶 溶 液
（1→10）5m1，溶解后，加铜吡啶试液 （ 硫 酸铜 4g ， 水 90ml 溶 解 后 ， 加吡 啶 30m1，即得）1m1，即显紫色或生成紫 色沉淀。
二、测定熔点 1．司可巴比妥钠的鉴别 2．苯巴比妥钠的鉴别 3．巴比妥的鉴别
（pKa为7.3-8.4），可与强碱形成水溶
性的盐类。
O H
R1 C N
C
CO
R2
CN H
O
O
R1 C N
C
C OH
R2
CN H
O
+ H + H + p K 1 =8
O
O
R1 C N
+H + R1 C N
C R2 C
O
N
C
O
H+
C R2
C
p K 2 =12
O
N H
Leabharlann Baidu
C
O
与强碱的成盐反应：
R1 CO N C OH
反应条件: ①无水条件 ②常用试剂：无水乙醇或甲醇，
醋酸钴、硝酸钴或氧化钴； ③碱性：异丙胺或吡啶。
（4）与汞盐的反应（多发生在1位）
与硝酸汞或氯化汞试液反应，生成 白色汞盐沉淀，沉淀能溶于氨试液中。
CO NH
R1 C
CO
R2 CO NH
HgNO3 R1
CO NH
C
CO
R2
CO N--HgNO3
CO NH
② pH10的碱性溶液：5，5-二取代、 1，5，5-三取代均在240nm处有最大吸收
③ pH13的强碱性溶液：5，5-二取代在 255nm处有最大吸收；1，5，5-三取代在 240nm处有最大吸收。
A. H2SO4溶液 (0.05mol/L)
B. pH9.9缓冲 溶液
C. NaOH溶液 (0.1mol/L) (pH 13)
R1 C
C--OH NH3·H2O 沉淀溶解
R2 CO N--HgNO3
4. 与香草醛（Vanillin）的反应
分子结构中丙二酰脲基团中的氨比较 活泼，可与香草醛在浓硫酸存在下发生 缩合反应，生成棕红色产物。
5. 紫外吸收光谱特征
巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征 和其电离的程度有关。 （1）巴比妥类药物 ① 酸性溶液：5，5-二取代、 1，5，5三取代均无吸收。
CO N
R1 C
ONa
R2 CO NH
R1
COONa
C
R2
CONHCONH2
CHCONHCONH2
3. 与重金属离子反应 （1）与银盐的反应
5，5取代的巴比妥类药 A物gNO3 Na 2CO3可溶性一银盐 AgNO3二银盐白色
1， 5， 5取代的巴比妥类A药 gN物 3O N a2C O3可溶性一银盐
nm
巴比妥类药物的紫外吸收光谱
（2）含硫巴比妥类
酸性溶液、碱性溶液中均有明显 紫外吸收峰。
nm
硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶液 (0.1mol/L)
6. 薄层色谱行为特征 （1）薄层色谱法 （2）高效液相色谱法 7. 显微结晶 （1）药物本身的晶型 （2）反应产物的晶型
2. 取代基部分 区别各种巴比妥类药物
二、 巴比妥类药物的理化特征
（一）物理性质
1.白色结晶或结晶性粉未，具有固定的 熔点。
2.游离巴比妥类药物微溶或极微溶于 水，易溶于乙醇及有机溶剂；其钠盐则 易溶于水，而不溶于有机溶剂。
（二） 化学性质
1.弱酸性
巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二 酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互 变异构，在水溶液中可以发生二级电离。 因此，本类药物的水溶液显弱酸性
R2 CO NH
+ NaOH
R1 CO N C ONa + H 2O
R2 CO NH
2. 水解反应
（1）巴比妥类药物的水解：其基本结构 中具有酰亚胺结构，与碱溶液共沸即水 解产生氨气。
R1 CO N C OH+ 5aO NH
R2 CO NH
R1 COONa+2H N3 + 2a2N CO3
R2
（2）巴比妥类钠盐的水解：在吸湿的 情况下，本类药物的钠盐也能水解成 无效物质 。
（2）与铜盐的反应（Zwikker反应）
酰亚胺结构溶于吡啶时，易发生烯醇 化异构现象。烯醇化结构与铜吡啶试液作 用，生成稳定的配位化合物。
巴比妥 铜 类 吡 药 吡 啶 啶 物 紫 试色 液 + ↓
硫喷铜 妥吡 钠啶 吡 +啶 试 绿液
（3）与钴盐反应（Parri试验）
巴比妥类 钴药 盐 碱 物 性 紫堇色