Хімія та Хіміки № 3 2016
Сульфосаліцилова кислота (2-гідрокси-5-сульфобензойна кислота) - важливий реагент в аналітичній хімії. Як можна судити з назви, сульфосаліцилова кислота - похідне саліцилової кислоти, аналогічно, наприклад, ацетилсаліцилової кислоти (аспірин). Але назва може ввести в оману: обидві ці речовини дійсно є похідними саліцилової кислоти, але їхня будова не аналогічна. В ацетилсаліциловій кислоті ацетильна група пов'язана з киснем, який входив у фенольний гідроксил (ацетилсаліцилова кислота - складний ефір та карбонова кислота). У сульфосаліцилової кислоти сульфогруппа пов'язана безпосередньо з бензольним кільцем: фенольний гідроксил не торкнуться (сульфосаліцилова кислота є одночасно карбоновою кислотою, фенолом і сульфокислотою).
 |
Сульфосаліцилову кислоту використовують для визначення, поділу та маскування іонів деяких металів (Fe, Al, Be, Hg, Ti, Zr, Tl, U та ін.). Сульфосаліцилова кислота здатна брати в облогу білки, з чим пов'язане її застосування для визначення альбуміну в сечі.
Згідно з Хімічною енциклопедією, сульфосаліцилова кислота утворює із залізом кілька комплексів: моносульфосаліцилат заліза буро-рожевого кольору (рН 1.8-2.5), бурий дисульфосаліцилат (рН 4-8) і жовтий трисульфосаліцилат (рН 8-11). Освіта даних комплексів використовують визначення змісту заліза у різних об'єктах. Неважко помітити, що сульфосаліцилова кислота поводиться аналогічно саліцилової, утворюючи із залізом різні комплекси з різним забарвленням - залежно від рН. Причому співвідношення залізо: ліганд становить 1: 1; 1: 2 або 1: 3 [1]. Якщо комплекс 1:1 для саліциловоїкислоти фіолетовий, то для сульфосаліцилової кислоти він "буро-рожевий" (якщо вірити Хімічній енциклопедії). За словами колеги, цей комплекс має "темно-червоне фарбування, що чимось нагадує марганцівку".
Експеримент. Налив у склянку воду, додав трохи кристалів сульфосаліцилової кислоти, капнув міцний розчин залізного хлориду (III). Спочатку нічого не сталося: крапля жовтого розчину опускалася на дно, утворюючи вихрове кільце. Я встиг подумати, що реакція не вийшла. І лише на дні розчин несподівано став темно-вишневим. Справа в тому, що після додавання сульфосаліцилової кислоти я не перемішав вміст склянки: кристали опустилися на дно, розчинилися, але розчин сульфосаліцилової кислоти залишився на дні. Перемішав, весь розчин забарвився у темно-вишневий колір. Забарвлення було настільки інтенсивним, що розчин став непрозорим, хоч і просвічувався лампою розжарювання на 100 Вт.
У другому та третьому досвіді в процесі розчинення сульфосаліцилової кислоти розчин добре перемішав, і лише потім додав по краплях розчин хлориду тривалентного заліза. Краплі опускалися на дно, залишаючи після себе буро-вишневе забарвлення, а після перемішування вміст склянки став непрозорим.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Виявлення саліцилової кислоти в ацетилсаліциловій кислоті (перевірка якості аспірину) Визначення хлоридної кислоти в acetylsalicylic acid (aspirin quality control) |
Саліцилова кислота містить фенольний гідроксил, тому вона дає характерний фіолетовий комплекс із хлоридом заліза (III). А як справа з іншим схожим за будовою речовиною - ацетилсаліциловою кислотою, яка широко відома у вигляді препарату аспірин? Ацетилсаліцилова кислота - складний ефір саліцилової кислоти та оцтової кислоти, причому саліцилова кислота в даному випадку виступає в ролі спирту. Ацетилсаліцилову кислоту одержують ацилюванням саліцилової кислоти за допомогою оцтового ангідриду.
| Синтез ацетилсаліцилової кислоти. The synthesis of acetylsalicylic acid |
Як видно з рівняння реакції, фенольний гідроксил саліцилової кислоти зв'язується, тому чиста ацетилсаліцилова кислота не дає пофарбованого комплексу з тривалентного хлоридом заліза.
 |
Але якщо йдеться не про чистий хімічний реактив, а про медичний препарат "аспірин", він може містити домішку саліцилової кислоти, яку можна виявити якраз за реакцією з хлоридом заліза (III). Навіть не відкриваючи спеціальну літературу та нормативні документи, можна припустити, що домішка саліцилової кислоти в аспіриніцілком імовірна. По-перше, якість наших ліків часто змушує бажати кращого: як виготовлених з вітчизняних інгредієнтів, так і просто розфасованих з імпортної сировини. Наприклад, раніше мені потрапили таблетки аспірину, в яких були чітко видно голчасті кристали ацетилсаліцилової кислоти [2]. Чи можна бути впевненим, що в ацетилсаліциловій кислоті не залишився вихідний продукт, який використовується для її синтезу – саліцилова кислота?
 |
Але навіть якщо аспірин спочатку не містив саліцилову кислоту, вона може утворитися в результаті гідролізу ацетилсаліцилової кислоти, адже реакція утворення складних ефірів оборотна (пряма реакція – реакція етерифікації, зворотна – гідроліз складного ефіру):
RCOOH + R'OH RCOOR' + Н2О
У будь-якому випадку, домішка саліцилової кислоти не є небезпечною, більше того, саліцилова кислота - компонент мазей, а раніше вона застосовувалася з тією ж метою, що зараз ацетилсаліцилова кислота (у вигляді натрієвої солі) [3]. І саліцилова кислота, і деякі її похідні (не тільки ацетилсаліцилова кислота) мають протизапальну дію.
Взяв дві таблетки аспірину, розчинив їх у 50 мл води, профільтрував від нерозчинного залишку. Таблетки або містили домішок саліцилової кислоти, або ні. Тому отриманий прозорий та безбарвний розчин розділив на дві частини.
У першій частині розчину я планував провести якісну реакцію з хлоридом заліза (III) одразу – на випадок, якщо аспірин спочатку містить саліцилову кислоту.
У другій частині розчину я планував провести гідроліз ацетилсаліцилової кислоти до саліцилової. - Якщо вихідний аспірин був вільний від домішки саліциловоїкислоти. Як провести гідроліз ацетилсаліцилової кислоти? Для початку - просто кип'ятінням водного розчину, а якщо розчин після тривалого кип'ятіння не даватиме реакцію на саліцилову кислоту, я планував додати трохи сильної кислоти (соляна, сірчана) або лугу (аміак або їдкий натр). Нагадаю, кислоти та луги прискорюють гідроліз складних ефірів. Зрозуміло, цей експеримент можливий, якщо в таблетках аспірину є лише ацетилсаліцилова кислота без домішки саліцилової.
Отже, до першої частини розчину додав кілька крапель хлориду тривалентного заліза. Розчин відразу ж пофарбувався у фіолетовий та коричневий колір. Таблетки містять саліцилову кислоту - візуально забарвлення комплексу було нітрохи не слабше, ніж при проведенні реакції з чистою саліциловою кислотою.
Щодо фарбування комплексів саліцилової кислоти та тривалентного заліза, виявилося, що воно залежить від кількості молекул саліцилової кислоти, координованих одним атомом заліза:
Фіолетовий комплекс містить одну молекулу кислоти [моносаліцилат заліза (III)], але в залежності від умов можуть утворитися дисаліцилат і трисаліцилат.
__________________________________________________ 3 Пройшло більше тридцяти років, а я досі пам'ятаю, як мама приклала мені до хворого зуба таблетку і сказала, що це "саліцилова кислота". Ймовірно, це був саліцилат натрію, оскільки саліцилова кислота має подразнювальну дію, тому безпосередньо не використовується для прийому внутрішньо.