Se ha determinado la constante de velocidad de la descomposición de ácido acetil salicílico en mezclas de etanol absoluto-ácido sulfúrico, mediante la evaluación espectroftuorimétrica del ácido salicílico liberado. Las medidas se han efectuado a las temperaturas de 20°, 25°, 30°, 35° y 40°C en disolución de etanol-ácido sulfúrico al 4% en ácido sulfúrico y a 25°C para disoluciones al 1%, 2%, 4%, 8% y 12% de ácido sulfúrico. Se describe la fluorescencia del ácido salicílico y acetil salicílico en etanol y en disoluciones de etanol-ácido sulfúrico.The rate of the descomposition of the acetylsalicylic acid in ethanolsulfuric acid mixtures has been measured by determining the liberated 
salicylic acid spectrophotoftuorimetricaly. The mea sures has been carried 
out at the temperatures of 20°, 25°, 30°, 35° and 40°C in 4% sulfuric acidethanol solution, and at 25°C in sulfuric acid-ethanol solution 1%, 2%. 4% , 
8% and 12%,. 
The ftuorescence of salicylic acid and acetylsalicylic acid in ethanol 
and in ethanol-sulfuric add solutions are described

Martínez, F.

Pagés, M. T.

Sánchez, M.

Thomas, J.

Ars Pharmaceutica (Internet)

Spanish

Repositorio Institucional Universidad de Granada

ARS PHARMACE UTICA REVISTA DE LA FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD DE GRANADA Tomo XXI - Núm. 4 Director: Prof. Dr. D. Jesús Cabo Torres Director Ejecutivo: Prof. Dr. D. José Luis Valverde Secretarios· de Redacción: Prof. Dr. D. José Jiménez Martín Prof. Dr. D. Luis Bravo Díaz Redacción y Administración: Facultad de Farmacia. Granada - España. Dep. Legal. GR: núm. 17-1960 ISSN 0004 - 2927 Imprime: Gráficas del Sur, S. A. Boquerón, 6 Granada 1981. 1980 PAG. TRABAJOS ORIGINALES DE LA FACULTAD • Cinética de la descomposición del ácido acetilsalicilico en disoluciones de etanol­ácido sulfúrico, por F. Martínez. M. T. Pagés, M. Sánchez y J. Thomas 369 • La contaminación microbiana de colirios en condiciones semejantes a las de su empleo, por M. 1. Martínez Puentedura, M. Monteo­liva-Sánchez, C. Nieto Sánchez, E. Martín Rodríguez, A. Ramos-Cormenzana... 381 • Brüelia obligata Eichler, 1954 (MallophagaJ, parásito de Passer domesticus L., por Gue-vara Benítez, D. C. y Soler Cruz, M. D. 387 • Estudio de los porcentajes de parasitación por malófagos de las aves de la provincia de Granada, por D. C. Guevara Benítez y M. Soler Cruz...... ... ... ... ... 395 • Estudio analítico del contenido en estaño de algunos coñacs españoles, por M.' P. Tapia Ruiz, C. Gallego Moreno y R. García-Villanova... .. . ... ... 405 • Dispositivo para la determinación del volu­men aparente, por A. Cerezo Galán e 1. C. Rodríguez Galán ... .. . . . . 411 • Inhibición de la formación de ácidos grasos volátiles durante la fermentación ruminal "in vitro" por colistina, kanamicina y peni-cilina, por J. Silva, J. Llopis y S. Zamora. 429 • Determinación de pesticidas cloradas 8n aguas, por Miguel Monteoliva... 437 • Movimiento e intercambio de cloruro y bi­carbonato en íleon y yeyuno de conejo, por Campos, M. S., Gómez, R., García, J. A. Y Murillo, A. ... 449 • Aportaciones al estudio de la flora de Gra­nada. Nota 1, por José M.' Martínez Parras; Joaquín Molero Mesa... 457 • La evolución de las formas farmacéuticas a través de textos españoles.-II. Ungüentos, por J. L. Valverde, Teresa Bautista Méndez 469 • Balance de nitrógeno y digestibilidad de la grasa en la intoxicación hepática experimen­tal por tetracloruro de carbono, por A. Sanz, M. Martínez de Victoria, S. Zamora y M. A. López ... ... ... ... ... 477 • Estudio comparativo de fármacos antidiabé­ticos orales.-III. Actividad antihipergluce­miante frente a la sobrecarga endovenosa de glucosa, por Cabo, J.; Bravo, L.; Mar-huenda, E. y Risco, S. ... 487 • IoN AL-�fAS�A'. GLOSARIO SOBRE ElMAN�'URi DI:: Rizi (#o) por J. L. Valverde y Carmen Peña Muñoz. 495 • r.dti,.,� rlA 1 ihrn� 507 TRABAJOS ORIGINALES DE LA FACULTAD DEPARTAMENTO DE FISICOQUIMICA FARMACEUTICA Prof. Dr. J. THOMAS CINETICA DE LA DESCOMPOSICION DEL ACIDO ACETILSALICILICO EN DISOLUCIONES DE ET ANOL-ACIDO SULFURICO F. MARTINEZ, M. T. PAGES, M. SANCREZ y J. TROMAS RESUMEN Se ha determinado la constante de velocidad de la descomposición de ácido acetil salicílico en mezclas de etanol absoluto-ácido sUlfúri,co, me­diante la evaluación espectroftuorimétrica del ácido salicílico liberado. Las medidas se han efectuado a las temperaturas de 20°, 25°, 30°, 35° Y 40°C en disolución de etanol-ácido sulfúri,co al 4% en ácido sulfúrico y a 25°C para disoluciones al 1 %', 2% , 4% , 8% Y 12% de ácido sulfúrico. Se describe la ftuorescencia del ácido salicilico y acetil salicílico en etanol y en disoluciones de etanol-ácido sulfúrico. SUMMARY The rate of the descomposition of the acetylsalicylic acid in ethanol­sulfuric acid mixtures has been measured by determining the liberated salicyUc acid spectrophotoftuorimetricaly. The mea sures has been carried out at the temperatures of 20°, 25°, 30°, 35° and 40°C in 4% sulfuric acid­ethanol solution, and at 25°C in sulfuric acid-ethanol solution 1%, 2%. 4% , 8% and 12%,. The ftuorescence of salicylic acid and acetylsalicylic acid in ethanol and in ethanol-sulfuric add solutions are described. RESUME On a détérminé la constante de vitesse de la décomposition de l'acide acetylsallycilique en mélange d'etanol absolu-acide sulfurique, moyénant l'évaluation spéctroftubrométrique de l'acide sallycillique liberé. Les mesures SE' sont éfédués a diferantes températures; 20°, 25°, 30°, 35.0 et 40°C en di­solution d'etanol-acide sUlfurique a 4% en acide sulfurique, et a 25°C pour les disolutions a 1% , 2%, 4% , 8% et 12% d'acide sulfurique. On decrire la fJuorescence de l'acide sallycillique et ace-tylsallycillique dans l'étanol et en disolutions d'étanol acide sulfurique. Ars Pharmaceutica. Tomo XXI, Núm. 4, 1980. 370 ARS PHARMACEUTICA Desde hace algún tiempo nos ocupamos del estudio de la cinética de la hidrólisis del ácido acetil salicílico, seguida me­diante la determinación espectrofluorimétrica del ácido salicí­lico liberado (1). Asimismo, se ha iniciado un estudio de la in­fluencia de la composición del medio en la descomposición del ácido acetil salicílico (2) (3). En este trabajo se efectúa un estudio de la descomposición del ácido acetil salicílico en disoluciones de etanol absoluto­ácido sulfúrico. En primer lugar se determina la constante de velocidad de la descomposición del ácido acetil salicílico en la disolución citada al 4% en volumen de ácido sulfúrico, a las temperaturas de 20°, 25°, 30°, 35° Y 40°C Y se evalúa la energía de activación del proceso. Se estudia, asimismo, la influencia de la concentración del ácido sulfúrico, determinándose la cons­tante de velocidad a 25°C, para el 1, 2, 4, 8 Y 12% en volumen de ácido sulfúrico. La cinética se ha seguido por fluorimetría, por lo que se ha hecho un estudio previo ele las propiedades espectrofluorimétri­cas de los ácidos salicílico y acetil salicílico en etanol y en di­sol uciones de etanol-ácido sulfúrico. PARTE EXPERIMENTAL Y RESULTADOS Las medidas de fluorescencia se han realizado en un es­pectrofluorímetro Perkín-Elmer MPF-3L. La temperatura se controló en un termostato con una precisión de ± O,toC. Los ácidos salicílico y acetil salicílico fueron de alto grado de pureza; el etanol y el ácido sulfúrico fueron de grado reactivo de pureza, el primero absoluto y el segundo de 60° Bé, densi­dad 1,84. Estudio espectrofuorimétri.co de lO's ácidO's salicílico y acetil sa­licílicO' en etanol absoluto y en disO'luciO'nes de etanol-ácidO' sulfúrico Se han registrado los espectros no corregidos de excitación y de emisión de los ácidos salicílico y acetil salicílico en etanol. La concentración en ambos casos fue 5.10-4M. La figura 1 indica los espectros respectivos. ARS PHARMACEUTICA 371 60 ,... . " I . I . <t: > ¡: <t: -l 40 . W I ct I I el I <t: I I el I (f) I I Z I W I [- 20 I I Z I , I , I \ I \ , \ , 260 360 460 560 (nm) (\, ~ I 60 I \ <t: > ¡: <t: -l \ I W I ct I el 40 I <t: I \ el , üi , , Z \ , W I , [- I \ Z I I I , 20 \ I \ I \ \ \ 260 390 520 (nm) Fig. l.-Espectros no corregidos de excitación (- - - -) y de emisión (---) del ácido salicílico (AS) y acetilsalicilico (ASA) en etanol. 372 ARS PHARMACEUTICA 80 « '> -< 60 [� « ..J w ex:: O « O >-< U) 40 Z w r z 20 1 ��. I 1 I 380 480 (nm) Fig. 2.-Espectros no corregidos de emisión del áicido salicílico en disolucio­nes de etanol-ácido sulfúrico. a: etanol; b, e, d, e, j, g, h, i: 10.%, 20.%, 30.%, 40.% , 50.% , 60%, 70.%, 80.%, 90.% vol. ácido sulfúrico res­pectivamente. ARS PHARMACEUTIC'A 373 El espectro de excitación del ácido salicílico presenta un pico a 302 nm y otro menos pronunciado a 315 nm aproxima­damente. El máximo de emisión tiene lugar a 440 nm. El ácido acetil salicílico presenta un espectro de excitación con un máximo definido a 308-10 nm, y otro menos intenso y solapada por el anterior a 360 nm aproximadamente. El de emisión, tiene un máximo a 410 nm. Se ha estudiado también la conducta espectrofluorimétrica de los ácidos salicílico y acetil-salicílico en disoluciones de eta­nol-ácido sulfúrico. En la figura 2 se indican los espectros no corregidos de emisión para el ácido salicílico 5.10-4M, correspon­dientes a una longitud de onda de excitación de 292 nm. La curva a, es para etanol absoluto como disolvente. Las curvas b, c, d, e, t, 9, h, i Y j corresponden, respectivamente, a disolu­ciones de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 Y 90% en volumen de ácido sulfúrico. En el estudio de la fluorescencia del ácido acetil salicílico en disoluciones de etanol-ácido sulfúrico, se observó que los má­ximos y las intensidades variaban con el tiempo. El máximo de emisión se desplaza hasta alcanzar el valor de 440 nm que co­rresponde al máximo de emisión del ácido salicílico. Para con­centraciones bajas de ácido sulfúrico, se observa un mayor au­mento de la intensidad con el tiempo. Cinética de la descomposición del ácido acetil-salicílico En el estudio espectrofluorimétrico del ácido acetil salicílico en disoluciones etanol-ácido sulfúrico, expuesto anteriormente, se ha visto que el acetil-salicílico se descompone a acido salicíli­co. Por ello se ha observado el estudio de la cinética formal de ('sta transformación. En primer lugar se ha operado con una concentración inicial de ácido acetil salicílico de 1,5.10-4M en mezclas de etanol­ácido sulfúrico al 4% en volumen de ácido sulfúrico, a las tem­peraturas de 20,0°, 25,0°, 30,0°, 35,0° Y 40,0°C. Las medidas de fluo­rescencia se efectuaron a una longitud de onda de 440 nm que corresponde al máximo del ácido salicílico para una longitud de onda de excitación de 310 nm. Se han preparado disoluciones de ácido salicílico en el mismo medio a las concentraciones de 0,l.10-4M, 0,2.10-4M, 0,5.10-4M, 1,0.10-4M Y 1,5.10-4M Y se re-374 -8,5 � -9,0 � -= -9,5 -9,0 -10,0 60 60 ARS PHARMACEUTICA 120 180 240 t(min) 120 t(min) Fig. 3.-Variación de In Ca-x) con el tiempo a las temperaturas de 20°, 25°, 30°, 35° Y 4,O°C, para la descomposición del ácido acetil saUcílico en disolución de etanol-ácido sulfúrico al 4% en ácido sulfúrico. ARS PHARMACEUTICA 375 gistran las intensidades de fluorescencia en las mismas condi­ciones citadas anteriormente para construir las correspondien­tes curvas de calibrado a partir de las cuales se determina el ácido salicílico liberado en la reacción. En la figura 3 se repre­senta la variación de ln (a - x) frente al tiempo para las dis­tintas temperaturas, siendo a la concentración inicial de ácido acetil salicilico y a-x la concentración remanente en el tiempo considerado. Los coeficientes de determinación de las rectas ajus­tadas son, respectivamente, 0,988; 0,993; 0,986; 0,992 Y 0,974. En la tabla 1 se recogen las constantes de velocidad calcu­ladas de las pendientes de las rectas anteriores. T A)B L A 1 Constantes de velocidad para la descomposición del ácido acetil salicilico, en disoluciones de ácido sulfúrico concentrado-etanol absoluto al 4% de ácido sulfúri,co, para las temperaturas de 20,0°; 25,0°; 30,0°; 35,0° Y 40,OOC Temperatura (OC ± 0,1) 20 25 30 35 40 k (min.-1) obs. 2,78.10-3 4,19.10-3 1,35.10-2 1,64.10-2 2,59.10-2 Como se dispone de valores de la constante de velocidad a varias temperaturas se ha evaluado la energía de activación para la reacción global. El valor encontrado es de 87,7 kJ/mol. Se ha estudiado, asimismo, la influencia de la concentración del ácido sulfúrico en esta reacción. Se trabajó siempre a la temperatura de 25,0°C, para concentraciones de ácido sulfúrico de 1%, 2%, 8% Y 12% en volumen, además de la del 4% consi­derada anteriormente. En la figura 4 se presenta la variación de ln (a - x) frente al tiempo para las diferentes concentraciones de ácido sulfúrico. Para el 4% de ácido sulfúrico esta variación se indicó ya en la figura 3. Se observa de nuevo una variación lineal. Procediendo COmo anteriormente, se han evaluado las constantes de velocidad para cada concentración de ácido sulfúrico, que se indican en la tabla II. Los coeficientes de determinación de las rectas ajus-376 ARS PHARMACEUTICA -8,5 -9,0 60 120 180 240 -8,5 t(min) x • � 8% ..:: • -10, 60 120 180 t(min) Fig. 4.-Variación de In (a-x) con el tiempo para la descomposición del ácido acetil saUcílico en disolución etanol-ácido sulfúrico, para concentraciones del 1%, 2%, 8% y 12% en ácido sulfúrico, a la temperatura de 25°C. ARS PHARMACEUTIOA 377 tadas son, respectivamente, 0,976; 0,979; 0,992 Y 0,956. Para la concentración del 4% el valor es el indicado anteriormente de 0,993. T AB LA I I  Constantes de velocidad para la descomposición del ácido acetil salicílico en las disoluciones de ácido sulfúrico-etanol absoluto, a 25 ± 0,1 oC % volumen de ácido sulfúrico 1 2 4 8 12 k (min.-1) obs. 1,31.10-3 2,38.10-3 4,19.10-3 7,45.10-3 9,58.10-3 Finalmente, se observa que la constante de velocidad varia linealmente con la concentración de ácido sulfúrico. !DISCUSION Según se ha indicado en la parte experimental (Fig. 1), el máximo de emisión del ácido acetil salicílico en etanol ocurre a 410 nm, mientras que el del ácido salicílico tiene lugar a 440 nm. Este desplazamiento batocrómico se debe a que el ácido salicílico tiene libre el grupo OH y la presencia de sustituyen­tes de este tipo ocasiona desplazamientos a longitudes de onda mayores. La intensidad de fluorescencia del ácido salicílico en etanol es muy superior a la del ácido acetil salicílico; el espectro de la figura 1 está registrado en condiciones diferentes de rendijas y sensibilidad. En el caso del ácido salicílico las rendijas fueron de 9 nm y la sensibilidad 1, mientras que el ácido acetil salicílico se operó con rendija de 14 nm y con una sensibilidad de 3. Esta conducta es normal; la presencia del grupo OH libre confiere un aumento del coeficiente de extinción, y por tanto, de la in­tensidad de fluorescencia. El ácido salicílico en disoluciones acuosas presenta un má­ximo de fluorescencia a 404 nm (1) (4), mientras que en etanol lo presenta a 440 nm, según se ha indicado. Este notable des-378 ARS PHARMACEUTICA plazarniento batoerómico puede ser atribuido, a que en medio acuoso la fluorescencia se debe a las formas iónicas del ácido salicílico (4), mientras que en etanol, al no existir disociación, se debe a la forma molecular. De hecho, en un trabajo anterior (2) hemos observado que para pH inferiores a 1,5 tiene lugar una emisión de poca intensidad a 440 nm, y en estas condiciones no existe prácticamente ionización. La intensidad 6e fluorescencia del ácido salicílico en disolu­ciones etanol-ácido sulfúrico (flg. 2) disminuye al aumentar la concentración de ácido sulfúrico, debido probablemente al amor­tiguamiento provocado por el ácido sulfúrico. Por otra parte, es probable que la presencia del ácido sulfúrico produzca una dis­minución de la interacción soluto disolvente, que ocasiona que para concentraciones altas de ácido sulfúrico el máximo de emisión se desplaza a longitudes de onda menores (fig. 2). Este efecto no se acusa prácticamente para concentraciones de ácido sulfúrico inferiores al 40% y es muy fuerte para concentracio­nes del 80 al 90%. El ácido acetil salicílico se descompone en este medio pro­duciendo ácido salicílico. Esta reacción se podrá explicar ad­mitiendo el mecanismo de ataque nucleofílico intramolecular producido por el ión carboxilato, originándose el anhídrido mixto acético-salicílico como producto intermedio, que posteriormente sufriría una catálisis ácida (5) (6), de acuerdo con el siguiente esquema. + H ROH o 6Y�'O" I�OH En el estudio cinético efectuado, se ha comprobado que la cinética global es de primer orden. En efecto, si es a la concen­tración inicial de ácido acetil salicílico y x la concentración de ARS PHARMAC'EUTICA 379 ácido salicílico liberada en el tiempo t, para una cinética de primer orden se cumplirá: ln a - x/a= -kt, con lo que la repre­sentación gráfica de ln (a - x) frente a t será una línea recta, como se observa en las figuras 3 y 4. Las constantes de velocidad encontradas (Tabla 1) son no­tablemente superiores a las correspondientes a la hidrólisis en medio acuoso fuertemente ácido (1) (2). Finalmente, la constante de velocidad aumenta linealmente con la concentración de ácido sulfúrico debido al efecto cata­lítico de este ácido. BIBLIOGRAFIA (1) MARTINEZ, F., SANCHEZ, M. y THOMAS, J.: Ars Pharm., XIX 245 (1978). (2) MARTINEZ, F., SANCHEZ, M. y THOMAS, J.: XIII Congreso de la Sociedad Farmacéutica del Mediterráneo Latino. Toulouse, Mayo 1978. (3) MARTINEZ, F., SANCHEZ, M. Y THOMAS, J.: XIV Congreso de la Sociedad FarmllJcéutica del Mediterráneo Latino. Valencia, Mayo 1980. (4) THOMMES, G. A. Y LEININGER, E.: Anal. Chem., 30, 1361 (1958). (5) FERSHT, A. R. Y KIRBY, A. J.: J. Am . Chem. Soc., 89, 4853, 4857 ( 1967); J. Am. Chem. Soc., 90, 5818, 5826, 5833 (1968). (6) BUNDGAARD, H. y LARSEN, C.: J. Pharm. ScL, 65, 776 (1976). 

Cinética de la descomposición del ácido acetilsalicílico en disoluciones de etanol-ácido sulfúrico

https://digibug.ugr.es/bitstream/10481/82597/1/Ars%20Pharm.%201980%3b21%284%29_369-379.pdf

Cinética de la descomposición del ácido acetilsalicílico en disoluciones de etanol-ácido sulfúrico

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repositorio Institucional Universidad de Granada