Коротко и по делу — план действий с наборами реактивов и интерпретацией положительной реакции с люголевым реактивом (${\mathrm{I}}_2/KI$) и плавлением около $160^{\circ }\mathrm{C}$.
1) Первичные физико‑химические наблюдения
- Точное измерение точки плавления: $160^{\circ }\mathrm{C}$ (повторить).
- Растворимость: вода, п. к. кислота/щёлочь (0.1–1 M HCl, NaOH), органические растворители (hexane, EtOAc, MeOH, DMSO). (реагенты: вода, $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{NaOH}$, $\mathrm{hexane}$, $\mathrm{EtOAc}$, $\mathrm{MeOH}$, $\mathrm{DMSO}$).
2) Быстрые элементарные/краш‑тесты
- Beilstein (медная проволока) — тест на галогены.
- Нитроперксиды/остатки металлов — проба на неорганику.
(реагенты: Cu‑проволока, HNO3 при необходимости)
3) Спектры и масса (приоритетные аналитические методы)
- ИК‑спектр: искать полосы $O–H$ ($3200-3600\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-1}$), $\mathrm{C}=\mathrm{O}$ ($\sim 1700\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-1}$), ароматические/с=\!с ($1500-1600\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-1}$).
- Масс‑спектрометрия (EI/CI) + HRMS — мол. масса и состав.
- ЯМР: ${}^1\mathrm{H}$ и ${}^{1}3\mathrm{C}$ (растворитель в зависимости от растворимости: $\mathrm{CDC}{\mathrm{l}}_3$ или $\mathrm{DMSO}‑{\mathrm{d}}_6$).
(реактивы/аппарат: ИК, MS, NMR)
4) Оперативные качественные пробы на функциональные группы
- 2,4‑DNФ (2,4‑динитрофенилгидразин) — карбонильные группы. (реагент: 2,4‑DNФ в кислой среде)
- Tollens ($[\mathrm{Ag}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_2{]}^{+}$) / Fehling / Benedict — альдегиды. (реагенты: AgNO3+NH3, растворы Fehling/Benedict)
- Iodoform — метилкетоны / этанол. (реагенты: ${\mathrm{I}}_2$, $\mathrm{NaOH}$)
- Ninhydrin — первичные/вторичные амины (фиолетовое пятно). (реагент: ninhydrin)
- Ferric chloride — фенолы (цветная комплексная реакция). (реагент: $\mathrm{FeC}{\mathrm{l}}_3$ aq)
- Molisch и Seliwanoff — тесты на углеводы (Molisch даёт фиолетовое кольцо; Seliwanoff различает кетозы/альдозы). (реагенты: α‑нафтол + conc. ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$; ресорцинол + HCl)
Примечание: положительная окраска люголем (фиолет/синий) часто указывает на присутствие крахмала/полисахаридов или конъюгированных полигидроксильных систем; но и некоторые ароматические/полиненасыщенные соединения дают комплексы с йодом — потому нужны уточняющие пробы.
5) Хроматография и визуализация
- TLC в нескольких системах растворителей; визуализация: UV254, KMnO4, anisaldehyde, ninhydrin, Dragendorff (если предполагаются азотсодержащие), люголь (${\mathrm{I}}_2/KI$). (реактивы: пластины TLC, спрей‑реагенты)
- Сравнить с эталонами (сахара, фенолы, ароматические соединения).
6) Химические преобразования для уточнения класса
- Ацетилирование (ацетилхлорид или ангидрид уксусной кислоты + пиридин) — изменение растворимости/спектров подтверждает наличие OH/NH. (реагенты: $\mathrm{A}{\mathrm{c}}_2\mathrm{O}$, пиридин)
- Гидролиз (кислотный) — если подозрение на гликозид/поли‑OH: гидролизовать и анализировать образовавшиеся моносахариды (TLC/HPLC). (реагенты: dil. HCl или ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$)
- Метилирование/силилирование для подготовки к GC‑MS (если летучесть важна). (реагенты: $\mathrm{TMSCl}$ или $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{3}I/NaH$)
7) Конечная проверка структуры
- Сопоставление данных HRMS + ИК + ЯМР + реактивных результатов.
- При необходимости — кристаллография (X‑ray) для окончательной структурной установки, если получен качественный кристалл.
8) Интерпретация положительного люголя
- Возможные причины фиолетового пятна: а) полигидроксильные полимеры/углеводы (крахмал, гликоген, олигосахариды) — подтвердить Molisch, гидролиз; б) конъюгированные полииены/ароматические системы, дающие комплекс с йодом — подтвердить ИК/UV/ЯМР и реакцию с KMnO4; в) некоторые фенолы/нафталины дают цвет при обработке йодом — проверить FeCl3, бромирование и ЯМР.
Резюме порядка действий (приоритеты): растворимость → элементарный тест → ИК + MS + ЯМР → целевые функциональные пробы (2,4‑DNФ, Tollens, Molisch, ninhydrin, FeCl3) → дериватизация/гидролиз → сравнение с эталонами и, при необходимости, X‑ray.