Гидрохлорид — солеобразное соединение¶
Гидрохлорид — устаревшее и разговорное название соли, образованной присоединением молекулы соляной кислоты (HCl) к органическому основанию, чаще всего амину. Формально термин соответствует хлориду соответствующего катиона: например, гидрохлорид метиламина — это метиламоний хлорид, CH₃NH₃⁺Cl⁻. В современной химической номенклатуре предпочтение отдаётся названиям вида «хлорид …ония», однако обозначение «гидрохлорид» сохраняется в фармакопеях, промышленной документации и повседневной лабораторной практике.
¶Происхождение термина
Название «гидрохлорид» закрепилось в XIX веке, когда аминовые соли получали пропусканием газообразного HCl через раствор основания или обработкой основания соляной кислотой. Соединение рассматривали как «аддукт» кислоты и основания, отсюда и наименование «гидрохлорид», подобно тому как соль аминов с серной кислотой называли гидросульфатом. В англоязычной литературе аналогичный термин — hydrochloride, он до сих пор является стандартным обозначением в базах данных лекарственных средств.
¶Химическая природа
При растворении амина в соляной кислоте протон H⁺ переходит на атом азота, в результате чего нейтральная молекула R-NH₂ превращается в катион R-NH₃⁺, а хлор-ион служит противионом:
R-NH₂ + HCl → R-NH₃⁺Cl⁻
Такие соли, как правило, кристаллические вещества с высокой точкой плавления, хорошо растворимые в воде и малорастворимые в неполярных органических растворителях. Образование гидрохлорида — удобный способ «фиксировать» летучие и маслянистые амины в твёрдой удобоформуемой форме, что важно для очистки, хранения и дозирования.
¶Классификация
По типу аминового основания гидрохлориды делят на:
- Первичные — например, метиламин гидрохлорид (CH₃NH₃Cl), бензиламин гидрохлорид;
- Вторичные — например, диметиламин гидрохлорид ((CH₃)₂NH₂Cl);
- Третичные — например, триэтиламин гидрохлорид ((C₂H₅)₃NHCl);
- Четвертичные аммониевые соли — образуются при действии HCl на третичные амины либо алкенилированием, формально их также иногда причисляют к гидрохлоридам.
Отдельную группу составляют гидрохлориды аминокислот — например, гидрохлорид L-лизина, гидрохлорид глицина. В этих соединениях соляная кислота связывается с аминогруппой, увеличивая растворимость аминокислоты в воде.
¶Получение
Основной промышленный и лабораторный способ — нейтрализация амина соляной кислотой:
- Амин растворяют в воде или спирте и при охлаждении вводят разбавленную HCl.
- Контролируют pH реакционной среды (обычно доводят до слабокислых значений).
- Выпаривают раствор или охлаждают для кристаллизации.
Для гигроскопичных оснований применяют сухой хлороводород в инертном растворителе. Многие гидрохлориды перекристаллизовывают из смеси вода—этанол.
¶Применение
¶Фармация
Значительная часть аминсодержащих лекарственных средств выпускается в форме гидрохлоридов: лидокаина гидрохлорид, морфина гидрохлорид, амитриптилина гидрохлорид, сертралина гидрохлорид, метформина гидрохлорид (хотя метформин формально является бигуанидом), флуоксетина гидрохлорид и десятки других. Причины — повышенная водорастворимость, стабильность при хранении и удобство дозирования в виде порошка или таблетки. В фармакопейных статьях концентрацию действующего вещества часто указывают пересчётом на основание.
¶Органический синтез
Гидрохлориды аминов используют как стабильные прекурсоры: свободное основание высвобождают обработкой слабым щелочом непосредственно перед реакцией. Солевая форма защищает амины от окисления и карбамиллирования углекислым воздухом.
¶Сельское хозяйство и промышленность
Гидрохлорид холина применяется как добавка в корма, гидрохлориды полиамины — в производстве эпоксидных смол и бумаги.
¶Отличие от синонимичных понятий
Термин «гидрохлорид» не следует путать с:
- хлоридом — обобщённым названием солей HCl, например хлорид натрия NaCl;
- хлороводородом — газом HCl;
- гидрохлортиазидом — тиазидным диуретиком, название которого созвучно, но химически не связано с солями аминов.
¶Хранение и обращение
Гидрохлориды аминов гигроскопичны, поэтому их хранят в плотно закрытой таре, часто в атмосфере сухого азота. Многие соединения чувствительны к свету; для фотоустойчивых солей применяют тёмное стекло. Водные растворы стерилизуют фильтрацией, автоклавирование допустимо для термостабильных солей.
Источники:
- Грандберг И. И. «Химия аминов»
- «Реагенты и реактивы. Справочник» (под ред. К. А. Андреева)
- Государственная фармакопея РФ, общие статьи
- «Большая энциклопедия неорганической и органической химии»
- Патентная и публикационная база Reaxys / SciFinder (данные по физико-химическим константам)